Question

Яка кількість теплоти необхідна, щоб 2 кг льоду, який має температуру 0 С, перетворити на пару за температури 100 С? Побудуйте схематичний графік процесу.

Answer 1

Ответ:

Дано:

m=2кг

t1=0°C

t2=100°C

c=2100 ДЖ/кг*°с

Q=mc(t1-t2)

Q=2кг*2100 Дж/кг*°с (100°С-0°С)=420000Дж

Відповідь: 420000Дж

Answer 2

Для розрахунку кількості теплоти, необхідної для перетворення льоду на пару, ми можемо використати формулу:

Q = m * (Hf + Hv)

де: Q - кількість теплоти, m - маса речовини, Hf - теплота плавлення, Hv - теплота випаровування.

Для льоду, теплота плавлення Hf дорівнює 334 кДж/кг, а теплота випаровування Hv дорівнює 2260 кДж/кг.

Отже, для перетворення 2 кг льоду на пару, маємо:

Q = 2 кг * (334 кДж/кг + 2260 кДж/кг) = 2 кг * 2594 кДж/кг = 5188 кДж

Таким чином, для перетворення 2 кг льоду на пару за температури 100 С необхідно 5188 кілоджоулів теплоти.

Щодо схематичного графіку процесу, він може включати осі часу (у секундах) та температури (у градусах Цельсія). Початкова точка буде мати температуру 0 °C і відповідатиме льоду. Під час перетворення льоду на воду, температура залишатиметься при 0 °C, але кількість теплоти буде збільшуватися відповідно до теплоти плавлення. Після плавлення, коли вся лід перетвориться на воду, температура почне підніматися. При досягненні 100 °C температура залишатиметься сталою протягом процесу випаровування, але кількість теплоти знову збільшиться відповідно до теплоти випаровування. Остаточна точка графіку буде відповідати водяній парі при температурі 100 °C.