Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 2 кг спирта, взятого при температуре 20 °С, обратить в пар при температуре кипения?
Чтобы перевести 2 кг спирта, взятого при температуре 20 °С, в пар при температуре кипения, необходимо выполнить два этапа:
1. Сначала нагреваем спирт до температуры кипения (100 °С). Для этого используем формулу для количества теплоты:
\(Q_1 = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)\)
где:
- \( c = 2500 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{°С} \) — удельная теплоёмкость спирта,
- \( m = 2 \, \text{кг} \) — масса спирта,
- \( t_2 = 78 \, \text{°С} \) — температура кипения спирта (приближённо),
- \( t_1 = 20 \, \text{°С} \) — начальная температура.
Подставим данные:
\(Q_1 = 2500 \cdot 2 \cdot (78 - 20) = 290000 \, \text{Дж} \)
2. Далее, на парообразование спирта при температуре кипения потребуется:
\( Q_2 = L \cdot m \)
где:
- \( L = 0,9 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} \) — удельная теплота парообразования спирта.
Подставляем данные:
\[
Q_2 = 0,9 \cdot 10^6 \cdot 2 = 1800000 \, \text{Дж}
\]
3. Общее количество теплоты будет равно сумме двух частей:
\[
Q = Q_1 + Q_2 = 290000 + 1800000 = 2090000 \, \text{Дж} = 2,09 \, \text{МДж}
\]
Ответ: для превращения 2 кг спирта в пар потребуется 2,09 МДж.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 8 класс.
Aвторы:
Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 2 кг спирта, взятого при температуре 20 °С, обратить в пар при температуре кипения?