Παράδειγμα Θερμότητας Εξάτμισης Πρόβλημα
Όταν μια ουσία αλλάζει την κατάσταση της ύλης της, χρειάζεται μια συγκεκριμένη ποσότητα ενέργειας για να ολοκληρωθεί η αλλαγή. Όταν η αλλαγή φάσης είναι μεταξύ υγρού και αερίου, η ποσότητα ενέργειας ανά μονάδα μάζας ονομάζεται θερμότητα εξάτμισης. Αυτά τα δύο προβλήματα παραδειγμάτων θερμότητας εξάτμισης θα δείξουν πώς να εφαρμόσετε τη θερμότητα εξάτμισης στις εξισώσεις θερμότητας.
Η εξίσωση για την εύρεση αυτής της ενέργειας είναι μάλλον απλή.
Q =m · ΔHv
όπου
Q =Ενέργεια
m =μάζα
ΔHv =θερμότητα εξάτμισης
Παράδειγμα Θερμότητας Εξάτμισης Πρόβλημα 1
Ερώτηση: Η θερμότητα της εξάτμισης του νερού είναι 2257 Joules/γραμμάριο ή 540 θερμίδες/γραμμάριο. Ποια ενέργεια σε Joules απαιτείται για τη μετατροπή 50 γραμμαρίων νερού σε ατμό; Πόση ενέργεια σε θερμίδες;
Λύση: Συνδέστε ό,τι γνωρίζουμε στον τύπο θερμότητας από πάνω.
m =50 γραμμάρια
ΔHv =2257 J/γραμμάριο
Q =m · ΔHv
Q =(50 g) · (2257 J/g)
Q =112850 J =112,85 kJ
Σε θερμίδες:
ΔHv =540 cal/g
Q =m · ΔHv
Q =(50 g) · (540 cal/g)
Q =27000 θερμίδες =27 kcal
Απάντηση: Χρειάζονται 112850 Joules ή 27000 θερμίδες θερμότητας για να μετατραπούν 50 γραμμάρια υγρού νερού σε αέριο νερό ή ατμό.
Παράδειγμα Θερμότητας Εξάτμισης Πρόβλημα 2
Ερώτηση: Το υγρό θείο εξατμίζεται στους 445 °C. Εάν χρειάζονται 28125 J για να μετατραπούν 20 γραμμάρια υγρού θείου 445 °C σε αέριο θείο 445 °C, ποια είναι η θερμότητα της εξάτμισης του θείου;
Λύση: Καταγράψτε τι γνωρίζουμε:
m =20 g
Q =28125 J
Συνδέστε αυτές τις τιμές στην εξίσωση θερμότητας εξάτμισης.
Q =m · ΔHv
28125 J =(20 g) · ΔHv
Λύση για ΔHv .
ΔHv =(28125 J) / (20 g)
ΔHv =1406,25 J/g
Απάντηση: Η θερμότητα εξάτμισης του θείου είναι 1406,25 J/g.
Συμβουλές για το σπίτι Heat of Vaporization
Αυτά τα προβλήματα δεν είναι ιδιαίτερα δύσκολο να εκτελεστούν, αλλά μπορούν να δώσουν λανθασμένες απαντήσεις εάν δεν παρακολουθείτε τις μονάδες σας.
Η ενέργεια και η μάζα έχουν πολλούς διαφορετικούς τύπους μονάδων. Η ενέργεια έχει Joules, θερμίδες, χιλιοθερμίδες, ηλεκτρονβολτ, egs….για να αναφέρουμε μόνο μερικά. Η μάζα είναι συνήθως μερικά πολλαπλάσια των γραμμαρίων (κιλά, χιλιοστόγραμμα, μικρογραμμάρια, κ.λπ.), αλλά μπορεί επίσης να είναι ουγγιές ή λίβρες. Βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει ποιες μονάδες χρειάζεστε για το πρόβλημα που αντιμετωπίζετε.
Ένα άλλο σημείο σφάλματος μπορεί να προκύψει κατά την αναζήτηση θερμότητας εξάτμισης από τα τραπέζια. Οι χημικοί είναι συχνά οι επιστήμονες που εργάζονται με θερμότητες εξάτμισης στοιχείων και ενώσεων και η μονάδα «μάζας» τους είναι ο τυφλοπόντικας. Τα τραπέζια τους έχουν συνήθως μονάδες θερμότητας εξάτμισης Joules/mole ή την ποσότητα ενέργειας για την εξάτμιση ενός mole της ουσίας.
Προβλήματα παραδείγματος θερμότητας και ενέργειας
Παράδειγμα προβλήματος θερμότητας σύντηξης – Παράδειγμα προβλημάτων που δείχνουν πώς να χρησιμοποιήσετε ή να βρείτε τη θερμότητα σύντηξης μιας ουσίας.
