Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу для вычисления теплоты:
Q = m * c * ΔT
где:
Q - количество теплоты,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость вещества,
ΔT - изменение температуры.
Сначала нам нужно вычислить количество теплоты, необходимое для нагревания ртути до температуры кипения. Для этого используем формулу:
Q1 = m * c * ΔT1
где:
Q1 - количество теплоты, необходимое для нагревания,
m - масса ртути (100г),
c - удельная теплоемкость ртути,
ΔT1 - изменение температуры (37 градусов).
Для ртути удельная теплоемкость составляет около 0,138 Дж/(г*К).
Подставим значения в формулу:
Q1 = 100г * 0,138 Дж/(г*К) * 37 градусов.
Сократим единицы измерения и произведем вычисления:
Q1 = 100 * 0,138 * 37 = 510,6 Дж.
Таким образом, необходимое количество теплоты для нагревания ртути до температуры кипения составляет 510,6 Дж.
Затем нам нужно вычислить количество теплоты, необходимое для испарения ртути. Для этого используем формулу:
Q2 = m * L
где:
Q2 - количество теплоты, необходимое для испарения,
m - масса ртути (100г),
L - удельная теплота испарения ртути.
Удельная теплота испарения ртути составляет около 295 кДж/кг или 295 000 Дж/кг.
Переведем массу в кг:
100г = 0,1 кг.
Подставим значения в формулу:
Q2 = 0,1 кг * 295 000 Дж/кг.
Выполним вычисления:
Q2 = 0,1 * 295 000 = 29 500 Дж.
Таким образом, необходимое количество теплоты для испарения ртути составляет 29 500 Дж.
Наконец, чтобы найти общее количество теплоты, затраченное на нагревание и испарение ртути, просто сложим два полученных значения:
Q = Q1 + Q2 = 510,6 Дж + 29 500 Дж = 30 010,6 Дж.
Таким образом, при нагревании ртути массой 100 градусов до температуры кипения и полном испарении, было затрачено 30 010,6 Дж теплоты.
