Какое количество теплоты потребуется для превращения 200 г спирта, взятого при температуре 28°С, в пар?...

Для превращения 200 г спирта в пар потребуется 450 кДж теплоты.

Чтобы определить количество теплоты, необходимое для превращения 200 г (0.2 кг) спирта при температуре 28°C в пар, нужно учесть два этапа:

1. Нагревание спирта до температуры кипения (78°C).
2. Переход спирта из жидкого состояния в пар при температуре кипения.

Для первого этапа, используем формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева: [ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T ] где:

• ( Q_1 ) — количество теплоты для нагрева,
• ( m ) — масса спирта (0.2 кг),
• ( c ) — удельная теплоёмкость спирта (2500 Дж/кг·°C),
• ( \Delta T ) — изменение температуры (( 78°C - 28°C = 50°C )).

Подставляем значения: [ Q_1 = 0.2 \, \text{кг} \cdot 2500 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 50 \, \text{°C} = 250 000 \, \text{Дж} ]

Для второго этапа, используем формулу для расчета количества теплоты, необходимого для парообразования: [ Q_2 = m \cdot L ] где:

• ( Q_2 ) — количество теплоты для парообразования,
• ( m ) — масса спирта (0.2 кг),
• ( L ) — удельная теплота парообразования спирта (( 0.9 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} )).

Подставляем значения: [ Q_2 = 0.2 \, \text{кг} \cdot 0.9 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 180 000 \, \text{Дж} ]

Теперь суммируем количество теплоты, необходимое для обоих этапов: [ Q = Q_1 + Q_2 = 250 000 \, \text{Дж} + 180 000 \, \text{Дж} = 430 000 \, \text{Дж} ]

Таким образом, для превращения 200 г спирта, взятого при температуре 28°C, в пар потребуется 430 000 Дж (или 430 кДж) теплоты.

Для решения данной задачи необходимо учитывать два этапа: нагревание спирта до температуры кипения и испарение спирта.

1. Нагревание спирта до температуры кипения: Для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания спирта до температуры кипения, используем формулу: Q1 = m c ΔT, где Q1 - количество теплоты, m - масса спирта, c - удельная теплоемкость спирта, ΔT - изменение температуры.

Q1 = 200 г 2500 Дж/кг °С (78°C - 28°C) = 200 г 2500 Дж/кг °С 50°C = 2,5 * 10 в 5 степени Дж.

1. Испарение спирта: Для расчета количества теплоты, необходимого для испарения спирта, используем формулу: Q2 = m * L, где Q2 - количество теплоты, необходимое для испарения, m - масса испарившегося вещества, L - удельная теплота испарения.

Поскольку в данной задаче вещество испаряется полностью, то масса испарившегося вещества равна массе начального вещества. Поэтому: Q2 = 200 г 0,9 10 в 6 степени Дж/кг = 1,8 * 10 в 8 степени Дж.

Итак, общее количество теплоты, необходимое для превращения 200 г спирта в пар, будет равно сумме количеств теплоты на нагревание спирта и испарение спирта: Q = Q1 + Q2 = 2,5 10 в 5 степени Дж + 1,8 10 в 8 степени Дж = 1,8 * 10 в 8 степени Дж.

Таким образом, для превращения 200 г спирта в пар потребуется 1,8 * 10 в 8 степени Дж теплоты.