Jaká je energie uvolněná o 20 gramů páry o teplotě 100 ° C, která kondenzuje a pak se ochladí na 0 ° C?

Jaká je energie uvolněná o 20 gramů páry o teplotě 100 ° C, která kondenzuje a pak se ochladí na 0 ° C?
Anonim

Odpovědět:

# 53. 6 barev (bílá) (l) "kJ" #

Vysvětlení:

Uvolněná energie pochází ze dvou diskrétních procesů:

  1. pára kondenzuje, aby uvolnila nějaké latentní teplo kondenzace # 100 barva (bílá) (l) ^ "o" "C" #
  2. voda se ochladí na # 0 barva (bílá) (l) ^ "o" "C" # na # 100 barva (bílá) (l) ^ "o" "C" # bez tuhnutí.

Množství energie uvolněné v prvním procesu je závislé na # "L" _ "v" # latentní teplo odpařování vody a hmotnost vzorku: t

# "E" ("fázová změna") = m * "L" _ "v" = 20 barev (bílá) (l) "g" xx 2, 260 barev (bílá) (l) "J" * "g" ^ (- 1) #

#color (bílá) ("E" ("fázová změna")) = 45, 200 barev (bílá) (l) "J" #

Na druhé straně, množství energie uvolněné v druhém procesu závisí na jak specifickém teple vody, hmotnosti vzorku, tak velikosti změny teploty.

# "E" ("chlazení") = m * c * Delta T #

#color (bílá) ("E" ("chlazení")) = 20 barev (bílá) (l) "g" * 4.2 barva (bílá) (l) "J" * "g" ^ (- 1) * " K "^ (- 1) * (100 barev (bílá) (l)" K "- 0 barva (bílá) (l)" K ") #

#color (bílá) ("E" ("chlazení")) = 8, barva 400 (bílá) (l) "J" #

Odebrání součtu energetické změny obou procesů dává celkové množství uvolněné energie:

# "E" ("uvolněno") = "E" ("změna fáze") + "E" ("chlazení") = 53, 600 barev (bílá) (l) "J" = 53,6 barev (bílá) (l) "kJ" #