Скільки теплоти необхідно для перетворення 100 г води на пару? Скільки тепла потрібно для перетворення 50 г спирту

Яна

29

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание о физических свойствах веществ и их перетекании из одной фазы в другую.

Для начала, нам нужно знать значения молярной энтальпии испарения (\( \Delta H \)) для каждого вещества. Для воды \( \Delta H \) равно 40,7 кДж/моль, для спирта (этанола) — 38,6 кДж/моль, для эфира (этилового эфира) — 26,0 кДж/моль.

Чтобы вычислить количество теплоты, необходимое для превращения 100 г воды в пар, мы сначала должны вычислить количество вещества в молях. Для этого можем использовать молярную массу воды, которая равна примерно 18 г/моль. Таким образом, количество вещества в молях равно:

\[ \text{Количество молей} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{100 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 5,56 \, \text{моль} \]

Теперь, чтобы вычислить количество теплоты (\(Q\)) для перехода 100 г воды в пар, мы используем формулу:

\[ Q = \Delta H \cdot \text{Количество молей} \]

Подставим значения:

\[ Q = 40,7 \, \text{кДж/моль} \cdot 5,56 \, \text{моль} \approx 226,19 \, \text{кДж} \]

Таким образом, для перетекания 100 г воды в пару требуется примерно 226,19 кДж теплоты.

Для решения оставшихся двух задач можно использовать аналогичные вычисления, заменив массу вещества и соответствующие значения \( \Delta H \):

Для 50 г спирта на пару:
\[ \text{Количество молей} = \frac{50 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 1,09 \, \text{моль} \]
\[ Q = 38,6 \, \text{кДж/моль} \cdot 1,09 \, \text{моль} \approx 42,07 \, \text{кДж} \]

Для 12 г эфира на пару:
\[ \text{Количество молей} = \frac{12 \, \text{г}}{74 \, \text{г/моль}} \approx 0,16 \, \text{моль} \]
\[ Q = 26,0 \, \text{кДж/моль} \cdot 0,16 \, \text{моль} \approx 4,16 \, \text{кДж} \]

Таким образом, для перехода 50 г спирта в пар и 12 г эфира в пар требуется примерно 42,07 кДж и 4,16 кДж теплоты соответственно.