Question

Сколько теплоты потребуется, чтобы 5 кг льда при температуре -15 по Цельсию превратить в пар?

Answer 1

Ответ: Q = 13757,5 (кДж)

Объяснение:

1. Находим кол-во теплоты, чтобы нагреть лёд до 0 °С(так как по этой температуре он начнет плавиться):

Q1 = c(льда) * m(льда) * (t - 0);

Q1 = 2100(Дж/кг×°С)*5(кг)*15(°C)=157,5 (кДж)

2. Находим кол-во теплоты, для нагрева воды до температуры кипения(100°С):

Q2= c(воды) * m(воды) * (100 - 0);

Q2= 4200(Дж/кг×°С)*5(кг)*100(°С)=2100(кДж)

3. Находим кол-во теплоты для превращения воды в пар:

Q3=r(воды) * m(воды); r(воды)=2,3 МДж/кг;

Q3=2300(кДж/кг)*5(кг)=11500 (кДж).

4. Находим кол-во теплоты для превращения 5 кг льда в пар:

Q= Q1 + Q2 + Q3;

Q= 157,5 + 2100 + 11500 = 13757,5 (кДж)

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо учесть два этапа изменения состояния вещества: первый этап - плавление льда при температуре 0 градусов Цельсия, а второй этап - испарение воды при температуре 100 градусов Цельсия. Для каждого этапа необходимо рассчитать количество теплоты, которое требуется для преобразования данного количества вещества.

1. Количество теплоты, необходимое для плавления льда: Для плавления 1 кг льда при 0 градусах Цельсия необходимо 334 кДж/кг теплоты. Так как у нас имеется 5 кг льда, то количество теплоты, необходимое для плавления льда, будет равно: Q1 = 5 кг * 334 кДж/кг = 1670 кДж

2. Количество теплоты, необходимое для испарения воды: Для испарения 1 кг воды при 100 градусах Цельсия необходимо 2257 кДж/кг теплоты. Так как мы имеем дело с 5 кг воды, то количество теплоты, необходимое для испарения воды, будет равно: Q2 = 5 кг * 2257 кДж/кг = 11285 кДж

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для превращения 5 кг льда при температуре -15 градусов Цельсия в пар при 100 градусах Цельсия, будет равно сумме Q1 и Q2: Q = Q1 + Q2 = 1670 кДж + 11285 кДж = 12955 кДж

Ответ: Для превращения 5 кг льда при температуре -15 градусов Цельсия в пар при 100 градусах Цельсия потребуется 12955 кДж теплоты.