Question

Какое количество теплоты нужно для того, чтобы полностью испарить 150 г льда, взятого при температуре 30 C°?​

Answer 1

Привет!

Q=Q1+Q2, где Q1 - кол-во теплоты, необходимое для нагревания льда, Q2 - кол-во теплоты, необходимое для испарения льда

Q1=cm(t2-t1), где t2 - 0*С, t1=-30*С

Q2=Lm, где L - удельная теплота парообразования, равная 2,3 * 10^6 Дж / кг

Q=cm(t2-t1)+Lm=m(c(t2-t1)+L)=0.15(4200(0-(-30))+2,3 * 10^6)=363900 Дж

Ответ: 363900 Дж.

Успехов <3

Answer 2

Чтобы полностью испарить 150 г льда при температуре 30 °C, нужно учесть несколько этапов:

1. Первый этап - нагревание льда до его температуры плавления: Для этого используем уравнение теплового баланса: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T, \] где: \( Q_1 \) - количество теплоты, \( m \) - масса вещества (льда), \( c \) - удельная теплоёмкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.

Для льда удельная теплоёмкость \( c \) равна 2.09 Дж/(г°C), температура плавления льда 0 °C, а \( \Delta T \) равно 30 °C (разница между начальной температурой льда и температурой плавления).

\[ Q_1 = 150 \, \text{г} \cdot 2.09 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot 30 \, \text{°C} = 9,450 \, \text{кДж}. \]

2. Второй этап - плавление льда: Количество теплоты, необходимое для плавления льда, можно выразить как: \[ Q_2 = m \cdot L_f, \] где: \( L_f \) - удельная теплота плавления для льда, которая равна 334 Дж/г.

\[ Q_2 = 150 \, \text{г} \cdot 334 \, \text{Дж/г} = 50,100 \, \text{Дж} = 50.1 \, \text{кДж}. \]

3. Третий этап - нагревание воды до температуры кипения: Температура кипения воды при стандартных условиях равна 100 °C. Так что теплота \( Q_3 \) определяется по тому же уравнению, что и \( Q_1 \), с новыми значениями \( c \), \( \Delta T \) и массы \( m \).

\[ Q_3 = m \cdot c \cdot \Delta T = 150 \, \text{г} \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot (100 - 0) \, \text{°C} = 62,700 \, \text{Дж} = 62.7 \, \text{кДж}. \]

Итак, общее количество теплоты, необходимое для полного испарения 150 г льда при температуре 30 °C, равно сумме этих трех этапов:

\[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 9,450 \, \text{кДж} + 50.1 \, \text{кДж} + 62.7 \, \text{кДж} = 122.25 \, \text{кДж}. \]

Таким образом, нужно 122.25 кДж теплоты, чтобы полностью испарить 150 г льда при температуре 30 °C.