Яка кількість енергії була використана для нагрівання спирту масою 1,33 кг від 25 до 78 °C та перетворення його в пару

Тема занятия: Теплова енергія та фазові переходи

Пояснення: Щоб дізнатися, яка кількість енергії була витрачена на нагрівання спирту та перетворення його в пару, ми можемо використати формулу для розрахунку теплової енергії. Ця формула має вигляд: Q = mcΔT, де Q - теплова енергія, m - маса речовини, c - теплоємність речовини, ΔT - зміна температури.

Спочатку розрахуємо теплову енергію, використану для нагрівання спирту. Маса спирту m = 1,33 кг, зміна температури ΔT = 78 °C - 25 °C = 53 °C. Теплоємність спирту c можна знайти в літературних джерелах і для спирту становить близько 2,5 кДж/кг·°C (кілоджоуль на кілограм на градус Цельсія).

Отже, Q = (1,33 кг)(2,5 кДж/кг·°C)(53 °C) = 175,825 кДж.

Далі, для розрахунку теплової енергії, витраченої на перетворення спирту в пару, нам потрібно врахувати теплову витрату на фазовий перехід. Для цього використовується формула: Q = mL, де Q - теплова енергія, m - маса речовини, L - специфічна теплота пару.

Маса пару m = 330 г, а специфічна теплота пару L також можна знайти в літературних джерелах і для спирту становить близько 2450 кДж/кг.

Отже, Q = (0,33 кг)(2450 кДж/кг) = 808,5 кДж.

Загальна кількість енергії, використаної для нагрівання спирту та перетворення його в пару, складає 175,825 кДж + 808,5 кДж = 984,325 кДж.

Приклад використання: Знайдіть кількість енергії, витраченої для нагрівання 2,5 кг води від 20 до 80 °C та перетворення його в пару масою 500 г.

Рекомендації: Для кращого розуміння матеріалу вивчайте основні формули і одиниці вимірювання величин. Також порівнюйте значення специфічної теплоти різних речовин, щоб бути впевненими в своїх відповідях.

Вправа: Обчисліть кількість енергії, яка була використана для нагрівання 1,5 кг сталі від 20 до 95 °C та перетворення її в розплавлене стан масою 400 г.