Яка кількість енергії була витрачена на нагрівання 1,33 кг спирту від 25 до 78 °С і перетворення його у пар з масою

Добро пожаловать! Давайте рассмотрим вашу задачу поэтапно.

1. Определение начальной и конечной температур:
Начальная температура (T₁) = 25 °C
Конечная температура (T₂) = 78 °C

2. Расчет количества тепла, затраченного на нагревание спирта (Q₁):
Для этого воспользуемся формулой:
Q₁ = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры

Где:
масса — масса спирта = 1,33 кг = 1330 г
удельная теплоемкость (c) — количество теплоты, необходимое для нагревания 1 г вещества на 1 °C (для спирта принимается около 2,5 Дж/г·°C)
изменение температуры (ΔT₁) — разница между начальной и конечной температурами спирта

Подставим значения в формулу и решим:
Q₁ = 1330 г × 2,5 Дж/г·°C × (78 °C - 25 °C)

Посчитаем разность в скобках:
ΔT₁ = 78 °C - 25 °C = 53 °C

Теперь подставим все значения в формулу:
Q₁ = 1330 г × 2,5 Дж/г·°C × 53 °C
Q₁ = 176375 Дж

Таким образом, количество тепла, затраченного на нагревание спирта, составляет 176375 Дж.

3. Расчет количества тепла, затраченного на перевод спирта в пар (Q₂):
Воспользуемся формулой:

Q₂ = масса × удельная теплота парообразования

Где:
масса — масса пара = 330 г
удельная теплота парообразования — количество теплоты, необходимое для превращения 1 г вещества из жидкого состояния в пар (для спирта принимается около 2000 Дж/г)

Подставим значения в формулу и решим:
Q₂ = 330 г × 2000 Дж/г
Q₂ = 660000 Дж

Таким образом, количество тепла, затраченного на перевод спирта в пар, составляет 660000 Дж.

4. Сумма затраченной энергии:
Для расчета общего количества потраченной энергии нужно просуммировать затраченную энергию на нагревание спирта и на его превращение в пар.

Q_общ = Q₁ + Q₂
Q_общ = 176375 Дж + 660000 Дж
Q_общ = 836375 Дж

Итак, общая энергия, затраченная на нагревание спирта и его превращение в пар, составляет 836375 Дж.

5. График процесса:
На графике мы можем построить ось абсцисс, отображающую изменение температуры (°C), и ось ординат, представляющую затраченную энергию (Дж).

Точка A (25 °C, 0 Дж) будет обозначать начальное состояние спирта, а точка B (78 °C, Q₁) будет обозначать состояние спирта после нагревания.

Затем, с учетом изменения состояния спирта, точка C (78 °C, Q₁) будет представлять состояние спирта перед переходом в пар, а точка D (78 °C, Q₁ + Q₂) будет обозначать конечное состояние.

Формула процесса нагревания будет иметь форму прямой линии на графике, а процесс перехода в пар будет представлять вертикальную линию.

График должен быть построен в соответствии со значениями энергии, рассчитанными ранее.