1. Определите, сколько теплоты высвободится при процессе конденсации и охлаждении 8 килограммов эфира до температуры

Ветерок

65

Конечно! Давайте решим каждую задачу поэтапно.

1. Для решения этой задачи, нам понадобятся следующие физические величины:

- Удельная теплоемкость эфира (\(c_{\text{эфира}}\)) - это количество теплоты, необходимое для нагрева одного килограмма эфира на один градус Цельсия.

- Теплота конденсации (\(Q_{\text{конд}}\)) - это количество теплоты, высвобождающейся при переходе вещества из газообразного состояния в жидкое без изменения температуры.

Для эфира \(c_{\text{эфира}} = 930 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{°C}\) и \(Q_{\text{конд}} = 2240 \, \text{кДж/кг}\).

Теперь мы можем рассчитать количество высвобождаемой теплоты при процессе конденсации и охлаждении эфира.

\[Q = m \cdot c_{\text{эфира}} \cdot \Delta T + m \cdot Q_{\text{конд}}\]

где \(Q\) - количество теплоты (в джоулях), \(m\) - масса эфира (в килограммах), \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Подставим известные значения в формулу:

\[Q = 8 \, \text{кг} \cdot 930 \, \text{Дж/кг} \cdot (18 - 100)\, \text{°C} + 8 \, \text{кг} \cdot 2240 \, \text{кДж/кг}\]

\[Q = 8 \cdot 930 \cdot (-82) + 8 \cdot 2240\]

\[Q = -60 160 + 17 920\]

\[Q = -42 240 \, \text{кДж}\]

Получаем, что количество высвобождаемой теплоты при конденсации и охлаждении 8 килограммов эфира до температуры 18 градусов Цельсия равно -42 240 кДж.

2. В задаче нам дано количество воды и температурные интервалы. Мы должны рассчитать количество потраченной энергии на нагревание воды и образование пара.

- Удельная теплоемкость воды (\(c_{\text{воды}}\)) - это количество теплоты, необходимое для нагрева одного килограмма воды на один градус Цельсия.

- Теплота парообразования (\(Q_{\text{пар}}\)) - это количество теплоты, необходимое для превращения одного килограмма воды в пар при постоянной температуре.

Для воды \(c_{\text{воды}} = 4186 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{°C}\) и \(Q_{\text{пар}} = 2256 \, \text{кДж/кг}\).

Давайте рассчитаем количество потраченной энергии на нагревание воды с 20 до 100 градусов Цельсия:

\[Q_1 = m \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_1\]

\[Q_1 = 0.75 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг} \cdot (100 - 20)\, \text{°C}\]

\[Q_1 = 0.75 \cdot 4186 \cdot 80\]

\[Q_1 = 250 920 \, \text{Дж}\]

Теперь давайте рассчитаем количество потраченной энергии на образование пара массой \(m_2\):

\[Q_2 = m_2 \cdot Q_{\text{пар}}\]

Поскольку масса пара \(m_2\) равна массе воды \(m_1\), запишем:

\[Q_2 = 0.75 \cdot 2256\]

\[Q_2 = 1 692 \, \text{кДж}\]

Таким образом, количество потраченной энергии на нагревание 0,75 килограмма воды с 20 до 100 градусов Цельсия и на образование пара массой 0,75 килограмма составляет 250 920 Дж и 1 692 кДж соответственно.