Ποιος όγκος νερού μπορεί να βράσει από 3,0 kJ ενέργεια;
* Ειδική θερμική χωρητικότητα: Το νερό έχει μια συγκεκριμένη θερμική ικανότητα, που σημαίνει ότι χρειάζεται μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας για να αυξήσει τη θερμοκρασία 1 γραμμάρια νερού κατά 1 βαθμό Κελσίου.
* Θερμοκρασία εκκίνησης: Η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να βράσει το νερό εξαρτάται από τη θερμοκρασία εκκίνησης. Το νερό σε θερμοκρασία δωματίου απαιτεί περισσότερη ενέργεια από το νερό που είναι ήδη κοντά στο βρασμό.
* Λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης: Μόλις το νερό φτάσει στο σημείο βρασμού του (100 βαθμοί Κελσίου), απαιτείται πρόσθετη ενέργεια για να αλλάξει η κατάστασή του από υγρό σε ατμό (ατμός). Αυτό ονομάζεται λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης.
Για να υπολογίσετε τον όγκο του νερού που μπορεί να βράσει, χρειάζεστε:
1. Η θερμοκρασία εκκίνησης του νερού.
2. Η ειδική θερμική ικανότητα νερού (4.184 J/G ° C)
3. Η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης νερού (2260 J/g)
Εδώ είναι μια γενική προσέγγιση:
1. Υπολογίστε την ενέργεια που απαιτείται για την ανύψωση του νερού στο σημείο βρασμού του:
* Ενέργεια =μάζα νερού * Ειδική θερμική χωρητικότητα * (σημείο βρασμού - θερμοκρασία εκκίνησης)
2. Υπολογίστε την ενέργεια που απαιτείται για την εξατμισμό του νερού:
* Ενέργεια =μάζα νερού * Λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης
3. Προσθέστε τις δύο ενέργειες μαζί για να πάρετε τη συνολική απαιτούμενη ενέργεια.
4. Επίλυση για τη μάζα του νερού χρησιμοποιώντας τη συνολική απαιτούμενη ενέργεια (3,0 kJ).
5. Μετατρέψτε τη μάζα του νερού σε όγκο χρησιμοποιώντας την πυκνότητα νερού (1 g/ml).
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι η θερμοκρασία εκκίνησης του νερού είναι 25 ° C.
1. Ενέργεια για να φτάσει το βρασμό:
* Ενέργεια =μάζα * 4.184 J/G ° C * (100 ° C - 25 ° C)
2. Ενέργεια για εξατμισμό:
* Ενέργεια =μάζα * 2260 j/g
3. Συνολική ενέργεια:
* Total Energy =Mass * (4.184 * 75 + 2260) J/G
4. Επίλυση για μάζα:
* 3000 J =μάζα * (4.184 * 75 + 2260) j/g
5. Μετατροπή σε όγκο:
* μάζα / πυκνότητα =όγκος
Θυμηθείτε: Αυτό είναι απλώς ένα παράδειγμα. Πρέπει να γνωρίζετε τη θερμοκρασία εκκίνησης του νερού για να υπολογίσετε τον όγκο που μπορεί να βράσει με 3,0 kJ ενέργειας.
