978. В лаборатории до температуры кипения и иературе 20 °С, решили нагреть до тирта дуя этого использованостью испарить. Какую массу спирта для этого использовали, если масса ртути 0,5 кг?
Чтобы решить задачу, давайте используем принцип, что количество теплоты, полученное ртутью, будет равно количеству теплоты, потраченному на испарение спирта.
- Определяем количество теплоты, полученное ртутью:
Количество теплоты \( Q \) можно рассчитать по формуле: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \( m \) — масса ртути (0,5 кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость ртути (приблизительно 0,385 Дж/(кг·°С)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (например, от 20 °C до 100 °C, то есть 80 °C).
Подставим значения:
\[ Q = 0,5 \, \text{кг} \cdot 0,385 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 80 \, °C \] \[ Q = 0,5 \cdot 0,385 \cdot 80 \] \[ Q \approx 15,4 \, \text{Дж} \]
- Определяем массу спирта:
Для испарения спирта также требуется количество теплоты, которое рассчитывается по формуле: \[ Q = m_{\text{спирт}} \cdot L \] где:
- \( m_{\text{спирт}} \) — масса спирта,
- \( L \) — удельная теплота парообразования спирта (примерно 2,26·10³ Дж/кг).
Сравнивая количество теплоты: \[ Q = m_{\text{спирт}} \cdot L \]
Подставим найденное значение \( Q \): \[ 15,4 = m_{\text{спирт}} \cdot 2260 \]
Решим уравнение относительно \( m_{\text{спирт}} \): \[ m_{\text{спирт}} = \frac{15,4}{2260} \] \[ m_{\text{спирт}} \approx 0,00683 \, \text{кг} \approx 6,83 \, \text{г} \]
Таким образом, для испарения использовали приблизительно 6,83 г спирта.
