Question

Яку кількість теплоти потрібно витратити, щоб 3 кг льоду, який взято при температурі -25°С перетворити у пару?​

Answer 1

Ответ:

Необходимо использовать 9 313 500 Дж теплоты, чтобы превратить лед в пар

Объяснение:

Дано:

$m =$ 3 кг

$T_{1} =$ -25 °C

$T_{2} =$ 0 °C

$T_{3} =$ 100 °C

$c_{1} =$ 2100 Дж / (кг · °С)

$c_{2} =$ 4200 Дж / (кг · °С)

$\lambda =$ 332 000 Дж/кг

$L =$ 2,3 · 10⁶ Дж/кг

Найти:

$Q \ - \ ?$

------------------------------------------

Решение:

Количество теплоты необходимое для нагрева льда до температуры плавления:

$Q_{1} = c_{1}m(T_{2} - T_{1})$

Количество теплоты необходимое для плавления льда:

$Q_{2} = \lambda m$

Количество теплоты необходимое для нагрева воды до температуры кипения:

$Q_{3} = c_{2}m(T_{3} - T_{2})$

Количество теплоты необходимое для парообразования:

$Q_{4} = Lm$

Общее количество теплоты необходимое для превращения льда в пар:

$Q = Q_{1} + Q_{2} + Q_{3} + Q_{4} = c_{1}m(T_{2} - T_{1}) + \lambda m + c_{2}m(T_{3} - T_{2}) + Lm =$

$=m(c_{1}(T_{2} - T_{1}) + \lambda + c_{2}(T_{3} - T_{2}) + L)$

$\boldsymbol{\boxed{Q=m(c_{1}(T_{2} - T_{1}) + \lambda + c_{2}(T_{3} - T_{2}) + L) }}$

Расчеты:

$\boldsymbol Q =$ 3 кг(2100 Дж / (кг · °С)(0 °C - (-25 °C)) + 332 000 Дж/кг +

+ 4200 Дж / (кг · °С)(100 °C - 0 °C) + 2,3 · 10⁶ Дж/кг) = 9 313 500 Дж

Ответ: $Q =$ 9 313 500 Дж.

#SPJ1

Answer 2

Щоб визначити кількість теплоти, потрібну для перетворення 3 кг льоду в пару, ми можемо використати формулу:

Q = m * L

де: Q - кількість теплоти, m - маса речовини, L - латентна теплота перетворення.

Для перетворення льоду в пару, потрібно спочатку нагріти лід до точки плавлення, а потім перетворити його у водяну пару. Тому ми розбиваємо цей процес на дві частини:

1. Нагрівання льоду до 0°C: Q1 = m * c * ΔT

де: Q1 - кількість теплоти для нагрівання льоду, m - маса льоду, c - питома теплоємність льоду (приблизно 2.09 J/g°C), ΔT - зміна температури (0°C - (-25°C)).

2. Перетворення льоду в пару: Q2 = m * L

де: Q2 - кількість теплоти для перетворення льоду в пару, m - маса льоду, L - латентна теплота перетворення (приблизно 334 J/g).

Таким чином, загальна кількість теплоти, яку потрібно витратити, буде:

Q = Q1 + Q2

Підставляючи відповідні значення, ми отримаємо:

Q = (3 kg * 2.09 J/g°C * (0°C - (-25°C))) + (3 kg * 334 J/g)

Обчисливши це вираз, ми зможемо знайти кількість теплоти, яку потрібно витратити.