Яку кількість спирту потрібно додати до 200 г води, взятої при 25 °C, щоб її довести до кипіння?

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно использовать формулу для вычисления количества добавляемого спирта. Давайте разберемся пошагово.

Шаг 1: Найдите разницу между температурой кипения воды и комнатной температурой.

Разница между температурой кипения воды (100°C) и комнатной температурой (25°C) равна 75°C.

Шаг 2: Определите количество тепла, которое нужно передать воде для превращения ее в пар при данной температуре.

Для этого используется формула:

\[Q = mc\Delta T\]

где:
Q - количество тепла,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г*°C) (это значение обычно используется при комнатной температуре).
Масса воды равна 200 г.
Изменение температуры равно разности между температурой кипения и комнатной температурой, т.е. 75°C.

Подставим значения в формулу:

\[Q = 200 \cdot 4,18 \cdot 75\]

Вычисляем это выражение:

\[Q = 62700\] (Все значения в джоулях)

Шаг 3: Определите количество спирта, необходимое для передачи этого количества тепла.

Удельная теплоемкость спирта примерно равна 2,45 Дж/(г*°C).
Подставим значения в формулу:

\[Q = mc\Delta T\]

\[62700 = m \cdot 2,45 \cdot 75\]

Разрешим уравнение относительно m:

\[m = \frac{62700}{2,45 \cdot 75}\]

Вычисляем это выражение:

\[m \approx 341,96\] г

Таким образом, нам понадобится около 342 г спирта, чтобы привести 200 г воды до кипения при 25°C.