Скільки теплоти необхідно, щоб випарити 20 грам води, яка має початкову температуру?

Алексей

60

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать формулу для расчета теплоты испарения:

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

Где:
\( Q \) - количество теплоты (в Дж),
\( m \) - масса вещества, которое испаряется (в г),
\( \Delta H \) - энтальпия испарения.

Для воды энтальпия испарения составляет 40,7 кДж/моль. Однако, нам дана масса в граммах, поэтому перед расчетом, нужно преобразовать массу в моль.

Молярная масса воды (H₂O) равна приблизительно 18 г/моль. Следовательно, масса воды, которая должна испариться 20 г, можно преобразовать в моль следующим образом:

\( n = \frac{m}{M} \)

Где:
\( n \) - количество вещества (в моль),
\( m \) - масса вещества (в г),
\( M \) - молярная масса вещества (в г/моль).

Давайте подставим наши значения в формулу:

\( n = \frac{20\ г}{18\ г/моль} \approx 1,111\ моль \)

Теперь, когда у нас есть количество вещества в моль, мы можем рассчитать количество теплоты, необходимое для испарения:

\( Q = n \cdot \Delta H \)

\( Q = 1,111\ моль \cdot 40,7\ кДж/моль \)

\( Q = 44,87\ кДж \)

Таким образом, для испарения 20 грамм воды при начальной температуре нам потребуется приблизительно 44,87 кДж теплоты.