Πόση ενέργεια απαιτείται για να εξατμιστεί 1g νερού σε θερμοκρασία δωματίου;
Κατανόηση της διαδικασίας
* εξάτμιση: Αυτή είναι μια αλλαγή φάσης από το υγρό νερό σε υδρατμούς (αέριο).
* Θερμότητα εξάτμισης: Η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να αλλάξει 1 γραμμάριο μιας ουσίας από υγρό σε αέριο στο σημείο βρασμού του.
Υπολογισμός
1. Θερμότητα εξάτμισης νερού: Η θερμότητα της εξάτμισης του νερού είναι περίπου 2260 J/G (joules ανά γραμμάριο) στο σημείο βρασμού του (100 ° C). Ωστόσο, πρέπει να υπολογίσουμε το γεγονός ότι ξεκινάμε σε θερμοκρασία δωματίου.
2. Ειδική θερμική ικανότητα νερού: Αυτή είναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας του 1 γραμμάριου νερού κατά 1 βαθμού Κελσίου. Είναι περίπου 4.184 J/G ° C.
3. Διαφορά θερμοκρασίας: Υποθέστε ότι η θερμοκρασία δωματίου είναι 25 ° C. Πρέπει να αυξήσουμε τη θερμοκρασία του νερού από 25 ° C έως 100 ° C (διαφορά 75 ° C).
βήματα
1. Ενέργεια για αύξηση της θερμοκρασίας:
* Ενέργεια =(μάζα) * (ειδική θερμική χωρητικότητα) * (αλλαγή θερμοκρασίας)
* Ενέργεια =1g * 4.184 j/g ° C * 75 ° C =313.8 j
2. Ενέργεια για εξατμισμό:
* Ενέργεια =(μάζα) * (θερμότητα εξάτμισης)
* Ενέργεια =1g * 2260 j/g =2260 j
3. Συνολική ενέργεια:
* Total Energy =Energy για την αύξηση της θερμοκρασίας + ενέργειας για εξατμισμό
* Total Energy =313.8 J + 2260 J =2573.8 J
Ως εκ τούτου, περίπου 2573,8 joules ενέργειας απαιτούνται για να εξατμιστεί 1 γραμμάριο νερού σε θερμοκρασία δωματίου.
Σημαντική σημείωση: Αυτή είναι μια προσέγγιση. Η απαιτούμενη πραγματική ενέργεια μπορεί να ποικίλει ελαφρώς ανάλογα με την ακριβή θερμοκρασία δωματίου και την ατμοσφαιρική πίεση.
