Сколько тепла потребуется для превращения 50 г эфира в пар при 30 °C? Изобразите график изменения температуры эфира

Ящик

69

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой теплопередачи. Формула теплопередачи строится на законе Гесса и утверждает, что количество тепла, необходимое для изменения температуры вещества, можно вычислить по следующей формуле:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:
- \( Q \) - количество тепла,
- \( m \) - масса вещества,
- \( c \) - удельная теплоемкость вещества,
- \( \Delta T \) - изменение температуры.

В нашей задаче у нас есть масса вещества - 50 г эфира, известная температура \( t_1 = 30 °C \) и желаемая температура \( t_2 = 100 °C \). Нам надо определить количество тепла, необходимое для превращения эфира в пар при данных условиях.

Удельная теплоемкость эфира будет разной для жидкой и газовой фазы. Для жидкого эфира она равна \( c_{\text{ж}} = 2.2 \, \text{Дж/г} \cdot ^\circ \text{C} \) и для газового эфира \( c_{\text{г}} = 2.0 \, \text{Дж/г} \cdot ^\circ \text{C} \).

Теперь мы можем рассчитать количество тепла, необходимого для превращения эфира в пар. Для этого будем использовать две части: количество тепла, необходимого для нагрева эфира до точки кипения, и количество тепла, необходимое для его испарения.

1. Количество тепла для нагревания эфира до точки кипения:
Для этого нам понадобится формула:

\[ Q_1 = m \cdot c_{\text{ж}} \cdot (t_2 - t_1) \]

где \( t_1 \) - начальная температура (30 °C), \( t_2 \) - конечная температура (100 °C).

подставим известные значения:
\[ Q_1 = 50 \, \text{г} \cdot 2.2 \, \text{Дж/г} \cdot ^\circ \text{C} \cdot (100 - 30) \, ^\circ \text{C} \]