В1. Определите количество энергии, требуемое для превращения 6 кг эфира при температуре 10 в пар. Представьте процессы

В1. Для определения количества энергии, требуемого для превращения 6 кг эфира при температуре 10 в пар, мы можем использовать формулу Q = m * L, где Q - количество энергии, m - масса вещества, L - удельная теплота превращения.

Удельная теплота парообразования для эфира составляет около 47,0 кДж/кг (килоджоулей на килограмм). Переведем массу эфира в граммы: 6 кг = 6000 г.

Теперь, подставив значения в формулу, получим:

Q = 6000 г * 47,0 кДж/кг = 282 000 кДж.

Таким образом, для превращения 6 кг эфира при температуре 10 в пар необходимо 282 000 кДж энергии.

Чтобы представить этот процесс в графической форме, можно построить диаграмму изменения энергии в зависимости от температуры. На горизонтальной оси отметим температуру, а на вертикальной оси - количество энергии. Затем построим прямую линию, соединяющую начальную точку (температура 10, количество энергии 0) с конечной точкой (температура 100, количество энергии 282 000 кДж). Это иллюстрирует, что с увеличением температуры эфира его потребление энергии также увеличивается.

С1. Для определения массы льда, которая расплавится, если ему сообщить такое же количество энергии, которое выделится при конденсации стоградусного водяного пара массой 7 кг, мы можем использовать формулу Q = m * L, где Q - количество энергии, m - масса вещества, L - удельная теплота превращения.

Удельная теплота конденсации водяного пара составляет около 2260 кДж/кг. Переведем массу пара в граммы: 7 кг = 7000 г.

Теперь, подставив значения в формулу, получим:

Q = 7000 г * 2260 кДж/кг = 15 820 000 кДж.

Таким образом, чтобы расплавить такое же количество льда, какое выделится при конденсации стоградусного водяного пара массой 7 кг, необходимо сообщить ему 15 820 000 кДж энергии.

С2. Чтобы определить количество энергии, которое необходимо для получения пара из 4 кг льда при температуре 0 до 100 градусов, мы можем разделить процесс на две части: нагревание льда до температуры плавления и последующее превращение льда в водяной пар.

Для нагревания льда до температуры плавления мы можем использовать формулу Q = m * c * ΔT, где Q - количество энергии, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества (для льда она составляет около 2,09 кДж/кг·К), ΔT - изменение температуры.

Переведем массу льда в граммы: 4 кг = 4000 г.

Теперь вычислим количество энергии, необходимое для нагревания льда до температуры плавления (0 градусов):

Q1 = 4000 г * 2,09 кДж/кг·К * 0 К = 0 кДж.

Следующий шаг - превращение льда в водяной пар. Мы можем использовать формулу, которую использовали в задаче В1: Q = m * L.

Удельная теплота плавления льда составляет около 334 кДж/кг. Подставим значения в формулу:

Q2 = 4000 г * 334 кДж/кг = 1 336 000 кДж.

Таким образом, для получения пара из 4 кг льда при температуре 0 до 100 градусов необходимо 1 336 000 кДж энергии.

Общая энергия, необходимая для обоих этапов процесса, равна сумме энергий Q1 и Q2:

Q = Q1 + Q2 = 0 кДж + 1 336 000 кДж = 1 336 000 кДж.