Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы 2,4 кг эфира, находящегося при температуре 9 °С, превратить в пар при температуре кипения?

Физика 8 класс Теплота и изменение агрегатного состояния вещества Количество теплоты эфир температура 9 °С пар температура кипения физика 8 класс теплотворная способность Новый

Для решения этой задачи нам нужно учесть два этапа: сначала нагреть эфир до его температуры кипения, а затем превратить его в пар. Давайте разберем каждый из этих этапов.

Шаг 1: Нагревание эфира до температуры кипения

Для начала нам нужно узнать, какая температура кипения эфира. Температура кипения эфира (например, диэтилового эфира) составляет примерно 34 °С. Мы будем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева вещества:

Q1 = m * c * ΔT

• Q1 - количество теплоты, необходимое для нагрева (Дж)
• m - масса эфира (кг)
• c - удельная теплоемкость эфира (Дж/(кг·°C))
• ΔT - изменение температуры (°C)

Теперь подставим известные значения. Масса эфира (m) равна 2,4 кг. Удельная теплоемкость эфира (c) составляет примерно 2,1 * 10^3 Дж/(кг·°C). Изменение температуры (ΔT) можно найти как разницу между температурой кипения и начальной температурой:

ΔT = 34 °C - 9 °C = 25 °C

Теперь подставим все значения в формулу:

Q1 = 2,4 кг * 2,1 * 10^3 Дж/(кг·°C) * 25 °C

Q1 = 2,4 * 2,1 * 25 * 10^3 Дж

Q1 = 126000 Дж

Шаг 2: Парообразование

Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения эфира в пар. Для этого используем формулу:

Q2 = m * L

• Q2 - количество теплоты, необходимое для парообразования (Дж)
• L - удельная теплота парообразования эфира (Дж/кг)

Удельная теплота парообразования эфира составляет примерно 3,2 * 10^6 Дж/кг. Подставим известные значения:

Q2 = 2,4 кг * 3,2 * 10^6 Дж/кг

Q2 = 7680000 Дж

Шаг 3: Общее количество теплоты

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для нагрева эфира до температуры кипения и его парообразования:

Q = Q1 + Q2

Q = 126000 Дж + 7680000 Дж

Q = 7806000 Дж

Таким образом, для превращения 2,4 кг эфира из состояния жидкости при температуре 9 °С в пар при температуре кипения потребуется примерно 7806000 Дж теплоты.