Скільки енергії потрібно, щоб перетворити 0,5 літра спирту в пару за температури 78 градусів Цельсія?

Yaksha

24

Чтобы решить эту задачу, вам понадобится использовать формулу теплоты парообразования. В данном случае, чтобы перевести 0,5 литра спирта в пар, нам необходимо найти количество энергии, которое требуется для этого процесса. Формула для расчета теплоты парообразования выглядит следующим образом:

\(Q = m \cdot \Delta H\),

где \(Q\) - количество энергии (в Дж), \(m\) - масса вещества (в кг), \(\Delta H\) - теплота парообразования (в Дж/кг).

Для начала, нам необходимо найти массу спирта в килограммах. Для этого мы воспользуемся плотностью спирта. Стоит отметить, что для решения этой задачи предполагается, что плотность спирта при указанной температуре не изменяется. Обратите внимание, что плотность спирта может изменяться в зависимости от состояния и температуры, но в данной задаче мы пренебрегаем этим фактом.

Плотность спирта \( \rho \) составляет около 0,789 г/см³. Чтобы найти массу, умножим плотность на объем:

\( m = \rho \cdot V \).

Объем спирта равен 0,5 литра, что равно 500 мл или 500 см³. Подставляя значения в формулу, получаем:

\( m = 0,789 \, \text{г/см³} \cdot 500 \, \text{см³} \).

Рассчитаем массу:

\( m = 394,5 \, \text{г} \).

Теперь, чтобы найти количество энергии, воспользуемся известным значением теплоты парообразования этилового спирта. Для этого нам понадобится посмотреть в таблицу физических величин. Значение теплоты парообразования (энтальпии парообразования) спирта составляет около 960 Дж/г.

Теперь подставим найденные значения в формулу теплоты парообразования:

\( Q = m \cdot \Delta H \).

Подставляя значения:

\( Q = 394,5 \, \text{г} \cdot 960 \, \text{Дж/г} \).

Рассчитаем количество энергии:

\( Q = 378720 \, \text{Дж} \).

Таким образом, чтобы превратить 0,5 литра спирта при температуре 78 градусов Цельсия в пар, требуется около 378720 Дж энергии.

Важно отметить, что в реальности этот процесс будет сопровождаться потерями энергии из-за факторов, таких как тепловое излучение и потери при переходе вещества в газообразное состояние. Но для данной задачи мы рассматриваем идеальный случай без учета этих факторов.