Inzicht in het proces

Om koper te verdampen, moeten we twee energie -inputs overwegen:

1. verstandige hitte: De energie die nodig is om de temperatuur van het koper te verhogen van zijn begintemperatuur tot zijn smeltpunt.

2. latente fusiekwest: De energie die nodig is om de toestand van het koper te veranderen van vaste tot vloeistof op het smeltpunt.

3. latente verdampingswarmte: De energie die nodig is om de toestand van het koper te veranderen van vloeistof in gas op het kookpunt.

4. Gevoelige hitte: De energie die nodig is om de temperatuur van het koper van het smeltpunt naar zijn kookpunt te verhogen.

data

* Massa van koper (M): 1,5 kg

* smeltpunt van koper (t_m): 1084.62 ° C (1357.77 K)

* Kookpunt van koper (T_B): 2567 ° C (2840 K)

* Specifieke warmtecapaciteit van vast koper (C_S): 0.385 J/G · K

* Specifieke warmtecapaciteit van vloeibaar koper (C_L): 0,46 J/G · K

* latente fusiewarmte van koper (L_F): 205 J/G

* latente verdampingswarmte van koper (L_V): 4785 J/G

Berekeningen

1. verstandige warmte (vaste):

* Δt =t_m - initiële temperatuur (veronderstel kamertemperatuur, 25 ° C of 298 K)

* Q_s =m * c_s * Δt =1500 g * 0.385 j/g · k * (1357.77 k - 298 k) =645,965 j

2. latente fusiekwest:

* Q_f =m * l_f =1500 g * 205 j/g =307.500 j

3. Gevoelige warmte (vloeistof):

* Δt =t_b - t_m =2840 k - 1357.77 k =1482.23 k

* Q_l =m * c_l * Δt =1500 g * 0.46 j/g · k * 1482.23 k =1022,119 j

4. latente verdampingswarmte:

* Q_v =m * l_v =1500 g * 4785 j/g =7,177.500 j

Totale energie

De totale energie die nodig is om 1,5 kg koper te verdampen is:

Q_total =q_s + q_f + q_l + q_v

Q_Total =645,965 J + 307.500 J + 1.022,119 J + 7,177.500 J

Q_total =9,153,084 j

converteren naar kilojoules

Q_total =9,153,084 j / 1000 =9153.084 kJ

Daarom is ongeveer 9153 kJ energie vereist om 1,5 kg koper te verdampen.

Belangrijke opmerking: Deze berekening veronderstelt dat het koper begint bij kamertemperatuur. Als de begintemperatuur anders is, moet u de verstandige warmteberekening voor het vaste koper dienovereenkomstig aanpassen.