Решите задачу номер 2. Какой объем теплоты требуется для превращения 250 г воды при 100 °С в пар? У свинцового бруска

Sumasshedshiy_Reyndzher

4

Хорошо, решим задачу номер 2. Для этого нам понадобится использовать формулу теплового эффекта превращения:

\[Q = m \cdot c \cdot (T_2 - T_1)\]

Где:
\(Q\) - количество теплоты,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - удельная теплоёмкость вещества,
\(T_2\) - конечная температура,
\(T_1\) - начальная температура.

Перейдем к решению задачи:

1. Для превращения 250 г воды при 100 °C в пар, нам нужно знать удельную теплоёмкость воды при данной температуре. Допустим, что она равна \(c_1 = 4,18 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)}\). Также нам известны начальная и конечная температуры: \(T_{1_1} = 100 \, \degree \text{C}\) и \(T_{2_1} = 100 \, \degree \text{C}\).

Определяем количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар:

\[Q_1 = 250 \, \text{г} \cdot 4,18 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)} \cdot (100 \, \degree \text{C} - 100 \, \degree \text{C}) = 0 \, \text{Дж}\]

Ответ: Для превращения 250 г воды при 100 °C в пар не требуется дополнительного тепла.

2. Для выделения теплоты при кристаллизации свинцового бруска, нам нужно знать удельную теплоёмкость свинца при данной температуре. Допустим, что она равна \(c_2 = 0,13 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)}\). Также нам известны начальная и конечная температуры: \(T_{1_2} = 327 \, \degree \text{C}\) и \(T_{2_2} = 0 \, \degree \text{C}\).

Определяем количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации свинца:

\[Q_2 = 400 \, \text{г} \cdot 0,13 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)} \cdot (0 \, \degree \text{C} - 327 \, \degree \text{C}) = -16 744 \, \text{Дж}\]

Ответ: При кристаллизации свинцового бруска массой 400 г и температурой 327 °C выделится 16 744 Дж теплоты.

3. Для определения количества теплоты, выделяющегося при конденсации и последующем охлаждении спирта, нам нужно знать удельную теплоёмкость спирта при данной температуре. Допустим, что она равна \(c_3 = 2,5 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)}\). Начальная температура спирта равна \(T_{1_3} = 100 \, \degree \text{C}\), а конечная температура равна \(T_{2_3} = 18 \, \degree \text{C}\). Также имеется масса спирта: \(m_3 = 2 \, \text{г}\).

Определяем количество теплоты, выделяющееся при конденсации и охлаждении спирта:

\[Q_3 = 2 \, \text{г} \cdot 2,5 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)} \cdot (18 \, \degree \text{C} - 100 \, \degree \text{C}) = -505 \, \text{Дж}\]

Ответ: При конденсации и последующем охлаждении 2 г спирта до 18 °C выделится 505 Дж теплоты.

4. Для определения количества теплоты, необходимого для превращения эфира в пар, нам нужно знать удельную теплоёмкость эфира при данной температуре. Поскольку эфир - органическое вещество, удельная теплоёмкость может сильно варьироваться в зависимости от его состава. Предположим, что удельная теплоёмкость эфира при данной температуре равна \(c_4 = 2,0 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)}\). Начальная температура эфира равна \(T_{1_4} = 10 \, \degree \text{C}\), масса эфира равна \(m_4 = 8 \, \text{кг}\), а конечная температура не задана.

Определяем количество теплоты, необходимое для превращения эфира в пар:

\[Q_4 = 8000 \, \text{г} \cdot 2,0 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)} \cdot (T_4 - 10 \, \degree \text{C})\]

Ответ: Для превращения 8 кг эфира при 10 °C в пар требуется \(8000 \cdot 2,0 \cdot (T_4 - 10)\) Дж теплоты.

5. Чтобы определить энергию, выделяющуюся при отвердевании серебра, нам нужно знать удельную теплоёмкость серебра при данной температуре. Допустим, что она равна \(c_5 = 0,24 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)}\). Также нам дана масса серебра: \(m_5 = 2,5 \, \text{кг}\), а его начальная и конечная температуры не указаны.

Определяем количество теплоты, выделяющееся при отвердевании серебра:

\[Q_5 = 2500 \, \text{г} \cdot 0,24 \, \text{Дж/(г} \cdot \degree \text{C)} \cdot (T_5 - T_5) = 0\]

Ответ: При отвердевании 2,5 кг серебра при его температуре не выделяется теплоты.

Надеюсь, это подробное решение поможет вам лучше понять задачу. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.