На какую массу спирта при 78°С можно испарить, используя 8,57×10⁶ дж энергии?

Тема занятия: Выпаривание спирта

Описание: Чтобы ответить на данную задачу, мы должны использовать формулу, известную как уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Это уравнение связывает количество вещества (в данном случае, массу спирта) с энергией и температурой. Формула имеет вид:

Q = ΔH * м,

где Q - количество теплоты, ΔH - молярная энтальпия парообразования спирта, м - масса испаряющегося спирта.

Молярная энтальпия парообразования спирта является константой и равна 38,56 кДж/моль. Температура изменяется от точки кипения спирта до 78°С, поэтому мы должны учесть эту разницу.

1. Сначала найдем изменение температуры:
ΔT = Т - Ткип,
ΔT = 78 - 78,
ΔT = 0°С.

2. Теперь найдем количество теплоты, используя формулу:
Q = ΔH * м,
Q = 38,56 * м.

3. Так как изменение температуры равно нулю, количество теплоты не будет использовано на изменение температуры, но мы можем использовать это количество теплоты для испарения спирта.

4. Подставим значение Q в уравнение:
8,57×10⁶ = 38,56 * м.

5. Теперь найдем массу:
м = (8,57×10⁶) / 38,56,
м ≈ 2,22×10⁵ г.

Таким образом, на массу примерно 2,22×10⁵ г спирта при 78°С можно испарить, используя 8,57×10⁶ дж энергии.

Совет: При решении задачи по испарению вещества важно учитывать изменение температуры. Если имеется разница между температурой и точкой кипения вещества, то часть энергии будет использоваться для изменения температуры, а оставшаяся часть - для испарения. Используя уравнение Клапейрона-Клаузиуса, можно определить необходимую массу вещества, которую можно испарить с заданной энергией.

Задание: На какую массу спирта при 70°С можно испарить, используя 6,35×10⁶ дж энергии?