Question

Какая энергия выделяется при конденсации ртути массой 500 г и ее последующем охлаждении до 257С?

Answer 1

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу для расчета теплового эффекта конденсации:

Q = m × L,

где Q - тепловой эффект конденсации (выделяемая энергия), m - масса ртути, L - удельная теплота парообразования ртути.

1. Вычислим тепловой эффект конденсации, используя данную формулу.
Удельная теплота парообразования ртути (L) равна 300 Дж/г (это значение нам предоставлено в условии задачи).

Q = m × L
Q = 500 г × 300 Дж/г
Q = 150,000 Дж

Тепловой эффект конденсации составляет 150,000 Дж.

2. Далее, мы должны учесть последующее охлаждение ртути до 25°C. Для этого нам понадобится воспользоваться формулой для расчета изменения внутренней энергии:

ΔU = m × c × ΔT,

где ΔU - изменение внутренней энергии, m - масса ртути, c - удельная теплоемкость ртути, ΔT - изменение температуры.

3. Рассчитаем изменение внутренней энергии:

ΔU = m × c × ΔT
ΔU = 500 г × 0.14 Дж/гC × (25°C - 257°C)
ΔU = 500 г × 0.14 Дж/гC × (-232°C)
ΔU = -16280 Дж

Изменение внутренней энергии составляет -16280 Дж (отрицательное значение указывает на то, что ртути было отнято тепло в процессе охлаждения).

4. Наконец, чтобы найти общую выделяемую энергию (тепловой эффект) при конденсации и последующем охлаждении, нужно сложить тепловой эффект конденсации (150,000 Дж) и изменение внутренней энергии (-16280 Дж):

Тепловой эффект = 150,000 Дж + (-16280 Дж) = 133720 Дж.

Таким образом, общая энергия, выделяющаяся при конденсации ртути массой 500 г и ее последующем охлаждении до 25°C, составляет 133720 Дж.