Дано:
- Масса спирта, m = 2 кг
- Начальная температура спирта, T_initial = 16 °C
- Температура кипения спирта, T_boiling = 78 °C
- Удельная теплоемкость спирта, c = 2400 Дж/(кг·°C)
- Удельная теплота парообразования спирта, L_v = 850000 Дж/кг
Найти:
- Общее количество тепла Q, необходимое для превращения 2 кг спирта в пар.
Решение:
Процесс состоит из двух этапов:
1. Нагревание спирта от 16 °C до температуры кипения 78 °C.
2. Парообразование спирта при температуре 78 °C.
Сначала рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева спирта:
Q1 = m * c * (T_boiling - T_initial)
Q1 = 2 кг * 2400 Дж/(кг·°C) * (78 °C - 16 °C)
Q1 = 2 * 2400 * 62
Q1 = 2 * 148800
Q1 = 297600 Дж
Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для парообразования:
Q2 = m * L_v
Q2 = 2 кг * 850000 Дж/кг
Q2 = 1700000 Дж
Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество тепла Q:
Q = Q1 + Q2
Q = 297600 Дж + 1700000 Дж
Q = 1997600 Дж
Ответ:
Для полного превращения 2 кг спирта при температуре 16 °C в пар необходимо сообщить 1997600 Дж тепла.