Вопрос школьника
Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы 30 г спирта, взятого при температуре 28 °С, нагреть до кипения и обратить в пар?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимой для нагрева вещества до кипения и его испарения:
Q = m * (ΔHv + Cp * ΔT)
где Q — количество теплоты, м — масса вещества, ΔHv — молярная теплота испарения, Cp — удельная теплоемкость, ΔT — изменение температуры.
Для спирта молярная теплота испарения составляет 38,6 кДж/моль, а удельная теплоемкость — 2,44 Дж/(г*°C). Также необходимо учесть, что для нагрева спирта до кипения необходимо преодолеть теплоту плавления, которая для этого вещества равна 5,02 кДж/моль.
Таким образом, расчет количества теплоты будет выглядеть следующим образом:
Q = 30 г * (38,6 кДж/моль + 2,44 Дж/(г*°C) * (78 °C — 28 °C)) + 30 г * 5,02 кДж/моль
Q = 30 г * (38,6 кДж/моль + 122,4 Дж/°C) + 150,6 кДж
Q = 30 г * 161 кДж/моль + 150,6 кДж
Q = 4,83 кмоль + 150,6 кДж
Q = 151,5 кДж
Таким образом, для нагрева 30 г спирта до кипения и его испарения потребуется 151,5 кДж теплоты.
