Какое количество теплоты выделяется при конденсации 0,1 кг эфира, взятого при температуре кипения, и при последующем его охлаждении до температуры 15 °C

распишите по подробнее, если не трудно:)

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, которое выделяется при конденсации 0,1 кг эфира, взятого при температуре кипения, и при его последующем охлаждении до 15°C, нужно рассмотреть два этапа процесса: конденсация и охлаждение.

1. Конденсация эфира

При конденсации вещества происходит переход из парообразного состояния в жидкое, и этот процесс сопровождается выделением теплоты. Количество теплоты при конденсации можно вычислить по формуле:

где:

• $Q_1$ — количество теплоты, выделяющееся при конденсации,
• $m$ — масса вещества (в данном случае эфира), 0,1 кг,
• $L$ — удельная теплота конденсации эфира (значение удельной теплоты конденсации эфира $L$ можно найти в справочниках, но обычно она находится в пределах 400-500 кДж/кг для большинства летучих жидкостей; для эфира примем $L = 380 \, \text{кДж/кг}$).

Тогда:

Таким образом, при конденсации 0,1 кг эфира выделяется 38 кДж теплоты.

2. Охлаждение эфира до 15°C

После того как эфир конденсируется, его необходимо охладить с температуры кипения до 15°C. Для этого используется формула для количества теплоты, которое выделяется при изменении температуры:

где:

• $Q_2$ — количество теплоты, выделяющееся при охлаждении,
• $m$ — масса вещества (0,1 кг),
• $c$ — удельная теплоемкость эфира (значение для эфира примерно 2,4 кДж/(кг·°C)),
• $\Delta T$ — изменение температуры ($\Delta T = T_0 - T_f$, где $T_0$ — температура кипения эфира, а $T_f$ — температура конечная, в данном случае 15°C).

Температура кипения эфира (для диэтилового эфира, например) составляет около 34,6°C. То есть:

Теперь подставим все данные в формулу:

Таким образом, количество теплоты, которое выделяется при охлаждении эфира с температуры кипения до 15°C, составляет 4,7 кДж.

Общий итог

Общее количество теплоты, которое выделяется в процессе конденсации и последующего охлаждения, будет равно сумме теплоты, выделенной при конденсации, и теплоты, выделенной при охлаждении:

Таким образом, при конденсации 0,1 кг эфира и его последующем охлаждении до 15°C выделяется 42,7 кДж теплоты.