Q1=c*m*(t2-t1) -это количество тепло необходимое, чтобы довести тело до кипения. Плюс еще нужно кипящую ртуть превратить в пар. Q2 = L*m - количество теплоты для парообразования Q общ = Q1+Q2 Температура кипения ртути составляет 356,7°C теплоемкость ртути c = 0,13 кДж / (кг · К) удельная теплота парообразования ртути L = 285 кДж/кг Следует отметить, что все табличные величины приведены в килограммах, поэтому 200 г ртути приводим тоже к килограммам = 0,2 кг Q1= 0.13*0.2(356.7-57) = 7.7922 кДж Q2= 285 * 0.2 = 57 кДж Qобщ = 57+7,7922 = 64.79 кДж
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин