Какую массу спирта использовали, чтобы нагреть и полностью испарить ртуть, находящуюся при температуре 20 градусов

Chaynyy_Drakon

48

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать закон сохранения энергии. Общая формула закона сохранения энергии в данном случае может быть записана следующим образом:

\( Q_{\text{жидкость}} + Q_{\text{пар}} = 0 \),

где \( Q_{\text{жидкость}} \) - количество теплоты, переданное жидкости для её нагревания, \( Q_{\text{пар}} \) - количество теплоты, переданное жидкости для испарения.

Чтобы найти необходимую массу спирта, нам нужно найти количество теплоты, переданное спирту для нагревания и испарения ртути. Для этого мы можем использовать формулу:

\( Q = mc\Delta T \),

где \( Q \) - количество теплоты (джоули), \( m \) - масса вещества (граммы), \( c \) - удельная теплоемкость вещества (джоули на грамм на градус Цельсия), \( \Delta T \) - изменение температуры (градусы Цельсия).

Теперь давайте перейдем к пошаговому решению задачи.

Шаг 1: Найти количество теплоты, переданное жидкости для ее нагревания.

Используем формулу:

\( Q_{\text{жидкость}} = m_{\text{ртуть}} \cdot c_{\text{ртуть}} \cdot \Delta T_{\text{ртуть}} \),

где \( m_{\text{ртуть}} \) - масса ртути (г), \( c_{\text{ртуть}} \) - удельная теплоемкость ртути (Дж/г°C) (равна 0.14 Дж/г°C), \( \Delta T_{\text{ртуть}} \) - изменение температуры ртути (градусы Цельсия) (равно 100 градусов, так как ртуть испарится при 100 градусов Цельсия).

Подставив значения в формулу:

\( Q_{\text{жидкость}} = 100 \text{ г} \cdot 0.14 \text{ Дж/г°C} \cdot (100-20) \text{ °C} = 840 \cdot 80 \text{ Дж} = 67200 \text{ Дж} \).

Шаг 2: Найти количество теплоты, переданное жидкости для испарения.

Используем формулу:

\( Q_{\text{пар}} = m_{\text{ртуть}} \cdot L \),

где \( L \) - теплота испарения ртути (Дж/г) (равна 234 Дж/г).

Подставив значения в формулу:

\( Q_{\text{пар}} = 100 \text{ г} \cdot 234 \text{ Дж/г} = 23400 \text{ Дж} \).

Шаг 3: Найти общее количество теплоты, переданное спирту.

Используем формулу закона сохранения энергии:

\( Q_{\text{жидкость}} + Q_{\text{пар}} = 0 \).

Подставим значения:

\( 67200 \text{ Дж} + 23400 \text{ Дж} = 0 \).

Как мы видим, эти значения не равны нулю, что означает, что мы совершили ошибку где-то в решении задачи. Проверьте расчеты и формулы для обнаружения возможных ошибок. Надеюсь, эта исчерпывающая информация поможет вам разобраться в задаче.