Question

В лаборатории ртуть, находящуюся при температуре 20 градусов, решили нагреть до температуры кипения и полностью испарить. Какую массу спирта для этого использовали, если масса ртути 0,5кг

Answer 1

100/20=5
5/0,5=1
Ответ: Использовали 1 кг спирта.

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу теплообмена:

Q = m * c * Δt,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, Δt - изменение температуры.

Для ртутного термометра удельная теплоемкость (c) пренебрежительно мала, поэтому изменение температуры (Δt) будет равно разнице между начальной и конечной температурой.

Используем формулу теплообмена для ртути:

Q_r = m_r * c_r * Δt_r.

Так как мы хотим испарить всю ртуть, теплота (Q_r) должна быть равна теплоте испарения (Q_i) ртути:

Q_r = Q_i.

Так как масса ртути (m_r) равна 0,5 кг, а начальная температура (T_start) равна 20 °C, а конечная (T_end) - температура кипенья, то мы можем преобразовать формулу:

m_r * c_r * Δt_r = m_r * L + m_a * c_a * Δt,

где L - удельная теплота испарения ртути, m_a - масса спирта, c_a - удельная теплоемкость спирта.

Мы можем пренебречь изменением температуры ($\Delta t$) для спирта, так как его температура останется постоянной в процессе смешивания с ртутью. Поэтому у нас остается только учесть удельную теплоемкость спирта (c_a) и его массу (m_a).

Таким образом, наша формула преобразуется:

m_r * c_r * Δt_r = m_r * L + m_a * c_a * 0,

m_r * c_r * Δt_r - m_r * L = 0,

m_a * c_a * 0 = m_r * L - m_r * c_r * Δt_r,

m_a * c_a = (m_r * L - m_r * c_r * Δt_r) / 0.

Так как у нас разница температур равна Δt_r = T_end - T_start, мы можем подставить эти значения и решить уравнение:

m_a * c_a = (m_r * L - m_r * c_r * (T_end - T_start)) / 0.

Но здесь возникает проблема. Деление на ноль невозможно, поэтому мы не можем точно решить эту задачу с использованием данных, которые предоставлены.

Однако, если у нас есть данные об удельной теплоемкости спирта (c_a), мы можем использовать их для расчета массы спирта (m_a).