Вопрос школьника
Какое количество спирта, взятого при температуре 78 °С, выкипело, если ему было сообщено 18 кДж теплоты?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо знать температуру кипения спирта и его удельную теплоемкость.
Температура кипения спирта (этанола) при атмосферном давлении составляет около 78,4 °С. Это значит, что при температуре 78 °С спирт находится в жидком состоянии и только часть его молекул начинает переходить в газообразное состояние.
Удельная теплоемкость спирта составляет около 2,44 Дж/(г*°С). Это значит, что для нагрева 1 грамма спирта на 1 градус Цельсия необходимо затратить 2,44 Дж теплоты.
Для решения задачи необходимо использовать формулу:
Q = m * c * ΔT,
где Q — количество теплоты, затраченное на нагревание или испарение вещества, m — масса вещества, c — его удельная теплоемкость, ΔT — изменение температуры.
В данном случае известны Q и ΔT (равное 0,4 °С, так как спирт находился при температуре 78 °С). Необходимо найти массу спирта, которая испарилась при получении 18 кДж теплоты.
Для этого можно использовать следующую формулу:
m = Q / (c * ΔT)
Подставляя известные значения, получаем:
m = 18000 Дж / (2,44 Дж/(г*°С) * 0,4 °С) ≈ 1844 г
Таким образом, при нагревании спирта массой около 1844 г при температуре 78 °С было испарено 18 кДж теплоты.
