Ртуть массой 100 г нагрели от 37 °С до температуры кипения и полностью испарили. Какое количество теплоты при этом было затрачено?

Ртуть массой 100 г нагрели от 37 °С до температуры кипения и полностью испарили. Какое количество теплоты при этом было затрачено?
Удельная теплоемкость ртути 130 Дж/(кг·°С), удельная теплота парообразования 0,3·106 Дж/кг, температура кипения ртути 357 °С.

Для решения этой задачи нам нужно рассчитать два вида тепловых затрат:

1. Нагревание ртути от 37 °C до температуры кипения (357 °C)
2. Испарение ртути при температуре кипения

Расчет:

1. Тепловые затраты на нагревание ртути:
— Масса ртути: m = 100 г = 0,1 кг
— Удельная теплоемкость ртути: c = 130 Дж/(кг·°C)
— Изменение температуры: ΔT = 357 °C — 37 °C = 320 °C
— Тепловые затраты на нагревание: Q_нагрев = m * c * ΔT = 0,1 кг * 130 Дж/(кг·°C) * 320 °C = 4160 Дж

2. Тепловые затраты на испарение ртути:
— Удельная теплота парообразования ртути: L = 0,3·10^6 Дж/кг
— Тепловые затраты на испарение: Q_испарение = m * L = 0,1 кг * 0,3·10^6 Дж/кг = 30000 Дж

Общие тепловые затраты:
Q_total = Q_нагрев + Q_испарение = 4160 Дж + 30000 Дж = 34160 Дж

Таким образом, общее количество теплоты, затраченной на нагревание и испарение 100 г ртути, составляет 34160 Дж.