Qual è l'energia rilasciata da 20 grammi di vapore a 100 ° C che si condensa e poi si raffredda fino a 0 ° C?

Risposta:

# 53. 6 colori (bianco) (l) "kJ" #

Spiegazione:

L'energia rilasciata proveniva da due processi distinti:

il vapore si condensa per rilasciare del calore latente di condensazione a Colore # 100 (bianco) (l) ^ "o" "C" #
l'acqua si raffredda fino a # 0 colore (bianco) (l) ^ "o" "C" # a Colore # 100 (bianco) (l) ^ "o" "C" # senza solidificazione.

La quantità di energia rilasciata nel primo processo dipende dal # "L" _ "v" # calore latente di vaporizzazione per l'acqua e la massa del campione:

# "E" ("cambio di fase") = m * "L" _ "v" = 20 colori (bianco) (l) "g" xx 2, 260 colori (bianco) (l) "J" * "g" ^ (- 1) #

#colore (bianco) ("E" ("cambio di fase")) = 45, 200 colori (bianco) (l) "J" #

D'altra parte, la quantità di energia rilasciata nel secondo processo dipende sia dal calore specifico dell'acqua, dalla massa del campione, sia dall'entità del cambiamento di temperatura.

# "E" ("raffreddamento") = m * c * Delta T #

#colore (bianco) ("E" ("raffreddamento")) = 20 colori (bianco) (l) "g" * 4.2 colori (bianco) (l) "J" * "g" ^ (- 1) * " K "^ (- 1) * (100 colori (bianco) (l)" K "- 0 colori (bianco) (l)" K ") #

#colore (bianco) ("E" ("raffreddamento")) = 8, 400 colori (bianco) (l) "J" #

Prendendo la somma del cambiamento di energia dei due processi si ottiene la quantità totale di energia rilasciata:

# "E" ("rilasciato") = "E" ("cambio di fase") + "E" ("raffreddamento") = 53, 600 colori (bianco) (l) "J" = 53,6 colori (bianco) (l) "kJ" #

Il calore latente di vaporizzazione dell'acqua è di 2260 J / g. Quanta energia viene rilasciata quando 100 grammi di acqua si condensano dal vapore a 100 ° C?

La risposta è: Q = 226kJ. Il minimo è: Q = L_vm quindi: Q = 2260J / g * 100g = 226000J = 226kJ.

Qual è l'equazione matematica che mostra che la quantità di calore assorbita dalla vaporizzazione è uguale alla quantità di calore rilasciata quando il vapore condensa?

... conservazione dell'energia ...? Gli equilibri di fase, in particolare, sono facilmente reversibili in un sistema termodinamicamente chiuso ... Pertanto, il processo in avanti richiede la stessa quantità di energia immessa dall'energia che il processo all'indietro restituisce. A pressione costante: q_ (vap) = nDeltabarH_ (vap), "X" (l) stackrel (Delta "") (->) "X" (g) dove q è il flusso di calore in "J", n è di corso mols, e DeltabarH_ (vap) è l'entalpia molare in "J / mol". Per definizione, dobbiamo anche avere: q_ (cond) = nDeltab

Qual è la quantità minima di energia rilasciata in kilojoule quando 450,0 grammi di vapore acqueo si condensano in un liquido a 100 ° C?

Circa. 10 ^ 3 kJ di energia vengono rilasciati H_2O (g) rarr H_2O (l) + "energia" Ora abbiamo bisogno di investigare solo il cambio di fase, perché sia H_2O (g) che H_2O (l) SONO entrambi a 100 "" ^ @ C . Quindi, ci è stato dato il calore della vaporizzazione come 2300 J * g ^ -1. E "energia" = 450.0 * gxx2300 * J * g ^ -1 = ?? Poiché l'energia è RILASCIATA, il cambiamento di energia calcolato è NEGATIVO.