Яку кількість теплоти треба передати 3 кг алюмінію при температурі
1000 С, щоб довести його до температури кипіння та випарувати? (Т пл. =660 С,
Т кип. =2452 С, λ=3,9*10 5 Дж/кг, r=10,9*10 6 Дж/кг, с=930 Дж/кг*К). Нагрівання
відбувається за умови нормального тиску.
Ответы
Відповідь:
Пояснення:
Перш за все, обрахуємо кількість теплоти, яку треба передати, щоб нагріти алюміній від температури 1000 С до температури кипіння (2452 С). Для цього використовуємо формулу:
Q1 = m * c * (T2 - T1)
де Q1 - кількість теплоти, m - маса алюмінію, c - питома теплоємність алюмінію, T1 - початкова температура, T2 - кінцева температура.
Q1 = 3 кг * 930 Дж/кг*К * (2452 С - 1000 С) = 3 * 930 * (2452 - 1000) = 3 * 930 * 1452 = 4 816 920 Дж
На другому етапі, нам потрібно додати теплоту, щоб випарувати алюміній. Для цього використовуємо формулу:
Q2 = m * λ + m * r
де Q2 - кількість теплоти, λ - теплота пароутворення, r - теплота випаровування.
Q2 = 3 кг * (3,9 * 10^5 Дж/кг) + 3 кг * (10,9 * 10^6 Дж/кг) = 3 * 3,9 * 10^5 + 3 * 10,9 * 10^6 = 34,5 * 10^5 + 32,7 * 10^6 = 3 470 000 + 32 700 000 = 36 170 000 Дж
Остаточна кількість теплоти, яку треба передати, щоб довести алюміній до температури кипіння та випарувати, буде:
Q = Q1 + Q2 = 4 816 920 + 36 170 000 = 40 986 920 Дж
Таким чином, потрібно передати 40 986 920 Дж теплоти.