Напишите, сколько энергии требуется для превращения массы 141 г ртути в пар при температуре 29°C (Удельная теплоемкость

Zvonkiy_Elf

18

Для решения этой задачи, нам необходимо разбить процесс превращения массы ртути в пар на два этапа: нагревание ртути с начальной температуры до температуры кипения и парообразование ртути при постоянной температуре кипения. Давайте посмотрим более подробно на каждый этап.

1. Нагревание массы ртути до температуры кипения:
Удельная теплоемкость ртути ($c$) составляет 120 Дж/кг•°C. Масса ртути ($m$) равна 141 г (или 0.141 кг), а начальная температура ($T_1$) равна 29°C. Температура кипения ртути ($T_{\text{кип}}$) составляет 357°C.

Чтобы нагреть ртуть до температуры кипения, мы должны преобразовать ее от начальной температуры до температуры кипения. Таким образом, потребуемая энергия ($Q_1$) может быть вычислена с помощью следующей формулы:

$$Q_1=mc(T_{\text{кип}}-T_1)$$

где $m$ - масса, $c$ - удельная теплоемкость, $T_{\text{кип}}$ - температура кипения, $T_1$ - начальная температура.

Подставляя известные значения:

$$Q_1=0.141\times 120\times (357-29)$$

Вычисляя это выражение, мы получаем:

$$Q_1=0.141\times 120\times 328$$

2. Парообразование ртути при постоянной температуре кипения:
Удельная теплота парообразования ртути ($L$) равна 285000 Дж/кг.

Чтобы превратить ртуть в пар при температуре кипения, мы должны обеспечить достаточное количество энергии для этого парообразования. Таким образом, необходимая энергия ($Q_2$) определяется следующим образом:

$$Q_2=mL$$

где $m$ - масса, $L$ - удельная теплота парообразования.

Подставляя известные значения:

$$Q_2=0.141\times 285000$$

Вычисляя это выражение, мы получаем:

$$Q_2=40285$$

Теперь, чтобы найти общую энергию ($Q$) для превращения массы 141 г ртути в пар, мы складываем энергию, затраченную на оба этапа:

$$Q=Q_1+Q_2$$

Подставляя значения:

$$Q=0.141\times 120\times 328+0.141\times 285000$$

Вычисляя это выражение, мы получаем:

$$Q=789.768+40285$$

Суммируя числа, мы получаем около 41074.768 Дж (или 41075 Дж).

Таким образом, для превращения массы 141 г ртути в пар при температуре 29°C потребуется около 41075 Дж энергии.