Яка енергія була витрачена на нагрівання 1,33 кг спирту від 25 до 78 °С і перетворення його на пару масою 330 г? Будь
Яка енергія була витрачена на нагрівання 1,33 кг спирту від 25 до 78 °С і перетворення його на пару масою 330 г? Будь ласка, намалюйте цей процес на графіку.
Stanislav_7182 39
Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать два шага. Сначала мы найдем тепло, затраченное на нагревание 1,33 кг спирта от 25 до 78 °C, а затем найдем тепло, необходимое для превращения этого спирта в пар.Шаг 1: Тепло на нагревание
Для решения этой части задачи мы можем использовать формулу:
\( Q = mc\Delta T \),
где \( Q \) - тепло, \( m \) - масса в килограммах, \( c \) - удельная теплоемкость и \( \Delta T \) - изменение температуры.
Мы знаем, что \( m = 1,33 \) кг, \( c \) для спирта примерно равно 2,5 Дж/г°С (это значение можно найти в таблице физических свойств веществ), и \( \Delta T = 78 - 25 = 53 \) °С.
Подставляя значения в формулу, мы получаем:
\( Q_1 = (1,33 \, \text{кг})(2,5 \, \text{Дж/г°С})(53 \, \text{°С}) \).
Рассчитаем это:
\( Q_1 = 1,33 \, \text{кг} \times 2,5 \, \text{Дж/г°С} \times 53 \, \text{°С} \).
\( Q_1 = 176,525 \, \text{кДж} \).
Таким образом, тепло, затраченное на нагревание спирта, равно 176,525 кДж.
Шаг 2: Тепло на испарение
Для решения этой части задачи мы можем использовать формулу теплообмена:
\( Q = mL \),
где \( Q \) - тепло, \( m \) - масса в килограммах и \( L \) - удельная теплота испарения.
Мы знаем, что масса пара равна 330 г, а удельная теплота испарения спирта равна 840 Дж/г.
Подставляя значения в формулу, мы получаем:
\( Q_2 = (0,33 \, \text{кг})(840 \, \text{Дж/г}) \).
Рассчитаем это:
\( Q_2 = 0,33 \, \text{кг} \times 840 \, \text{Дж/г} \).
\( Q_2 = 277,2 \, \text{кДж} \).
Таким образом, тепло, затраченное на превращение спирта в пар, равно 277,2 кДж.
Общее количество тепла, затраченного на нагревание и превращение спирта в пар, можно найти, просто сложив результаты:
\( Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 \).
Рассчитаем это:
\( Q_{\text{общ}} = 176,525 \, \text{кДж} + 277,2 \, \text{кДж} \).
\( Q_{\text{общ}} = 453,725 \, \text{кДж} \).
Таким образом, общая энергия, затраченная на нагревание 1,33 кг спирта от 25 до 78 °C и превращение его в пар массой 330 г, равна 453,725 кДж.
Теперь давайте нарисуем этот процесс на графике.
(На графике будет представлено два столбца - один для нагревания спирта и другой для превращения его в пар. Высота каждого столбца будет соответствовать количеству тепла, затраченного на соответствующую часть процесса, а оси будут подписаны массой и энергией.)