Скільки спирту необхідно, щоб прокип ятити 200 грам води, яка має початкову температуру 25° C? Калорійна вартість

Vodopad

48

Для решения данной задачи, вам понадобится знать, что для прокипячения воды необходимо преодолеть силу притяжения между молекулами вещества. Эта сила называется межмолекулярной силой связи. Чтобы прокипятить воду, необходимо доставить ей достаточно энергии для разрыва этих связей.

Вода обладает высокой калорийной ёмкостью, что означает, что для ее нагревания требуется значительное количество энергии. Для каждого грамма воды необходимо выделить 1 калорийу энергии для повышения температуры на 1 градус Цельсия.

Используя эту информацию, рассмотрим пошаговое решение задачи:

1. Рассчитаем количество энергии, необходимое для нагревания 200 грамм воды с температурой 25° C до точки кипения (100° C). Для этого воспользуемся формулой:

\(Q = mc\DeltaT\),

где \(Q\) - количество энергии, \(m\) - масса вещества (200 грамм), \(c\) - удельная теплоемкость вещества (в данном случае это удельная теплоемкость воды, равная 1 кал/г⋅°C), \(\DeltaT\) - изменение температуры.

Подставляем значения в формулу:

\(Q = 200 \cdot 1 \cdot (100 - 25) = 15000\) (кал).

Таким образом, необходимо 15000 калорий энергии для нагревания воды до точки кипения.

2. Теперь рассмотрим, сколько энергии необходимо для превращения 200 грамм воды при температуре 100° C в пар. Для этого воспользуемся формулой:

\(Q = mL\),

где \(Q\) - количество энергии, \(m\) - масса вещества (200 грамм), \(L\) - удельная теплота парообразования (сколько энергии требуется на превращение одного грамма вещества в пар при той же температуре).

Значение удельной теплоты парообразования зависит от вещества. В данном случае, мы имеем дело с водой, и значение удельной теплоты парообразования для воды равно 540 кал/г.

Подставляем значения в формулу:

\(Q = 200 \cdot 540 = 108000\) (кал).

Таким образом, необходимо 108 000 калорий энергии для превращения 200 грамм воды при температуре 100° C в пар.

3. Для ответа на вопрос задачи, нам нужно сложить количество энергии, необходимое для нагревания воды и для ее превращения в пар:

15000 + 108000 = 123 000 (кал).

Таким образом, необходимо 123 000 калорий энергии, чтобы прокипятить 200 грамм воды, имеющей начальную температуру 25° C.

Помните, что это лишь математическое решение задачи, и в реальности может быть влияние других факторов, таких как потери энергии в процессе и т. д.