Question

W temperaturze pokojowej (20'C) znajduje się woda i rtęc. Masy ich są jednakowe. Która z tych cieczy wymaga większego dopływu energii w procesie cieplnym, aby zamienic ją na parę w temperaturze wrzenia? Przedstaw odpowiednie obliczenia.

Answer 1

Zakładam, że mam 1 kg wody i 1 kg rtęci ( z treści zad. masy są jednakowe)
dane dla wody:
m1 = 1 kg
cw1 = 4190 J/kg*C lub w przybliżeniu 4200 J/kg*C
T1 = 20 C
T2 = 100 C (temp. wrzenia)
delta T1 = 80 C
cp = 2 300 000 J/kg
1. obl. ile energii należy dostarczyć aby ogrzać wodę do temp. wrzenia:
Q1 = m1*cw1*delta T1
Q1 = 1 kg *4190 J/kg*C*80 C
Q1 = 335200 J
2. obl. ile energii należy dostarczyć aby całkowicie odparować 1 kg wody
Q2 = m1*cp
Q2 = 1 kg * 2 300 000 J/kg
Q2 = 2300 000 J
3. obl. całkowitą energię dla wody:
Q = Q1 +Q2
Q = 2 635 200 J = 2635,2 kJ
podobne obl. stosuję dla rtęci:
m2 = 1 kg
cw2 = 130 J/kg*C
T1 = 20 C
T2 = 356 C (temp. wrzenia rtęci)
delta T2 = 336 C
cp = 296000 J/kg
1. obl. ile energii należy dostarczyć aby ogrzać rtęć do temp. wrzenia:
Q3 = m2*cw2*delta T2
Q3 = 1 kg * 130 J/kg*C* 336 C= 43680 J
2. obl. ile energii należy dostarczyć aby całkowicie odparować 1 kg rtęci
Q4 = m*cp
Q4 = 1 kg * 29600 J/kg = 296000 J
3.obl. całkowitą energię dla rtęci
Q = Q3 +Q4
Q = 43 680 J + 296000 J = 339680 J = 339,7 kJ
Większego dopływu energii wymaga woda.