Question

Для превращения 0,1 кг льда при -20 ° C в пар при 100 ° C Сколько тепла нужно?​

Answer 1

Ответ:

олічество тепла від згоряння гасу, яке піде на перетворення льоду = 0,5 * 46 * (10 в 6 ступеня) * м = 23000000, де м - це маса гасу, яку треба дізнатися, 46 * (10 в 6 ступеня) - питома теплота згоряння гасу, 0,5 - тому що 50%.

Лід забере кількість теплоти = 2100 * 1 * 10 + 340000 * 1 + 4200 * 1 * 100 + 2256000 * 1 = 3037000 Дж

Тут: 2100 - питома теплоємність льоду, 340000 - теплота плавлення льоду, 4200 - це питома теплоємність води, 2256000 - питома теплота пароутворення води.

Тепер прирівняємо перше і друге і висловимо м (краще спочатку записати це в формулах, а потім тільки підставляти). м = 3037000/23000000 = 0,13 кг гасу треба спалити.

Answer 2

Для превращения 0,1 кг льда при -20°C в пар при 100°C необходимо учесть два процесса:

1. Первый процесс - нагревание льда с его начальной температуры (-20°C) до точки плавления (0°C).
2. Второй процесс - плавление льда при 0°C, а затем нагревание полученной воды до температуры кипения (100°C).
3. Третий процесс - испарение воды при 100°C.

Для каждого из этих процессов мы можем использовать уравнение теплового баланса:

1. Для первого процесса (нагревание льда):

   Q1 = m * c_ice * ΔT1

   Где: Q1 - тепло, необходимое для нагревания льда m - масса льда (0,1 кг) c_ice - удельная теплоемкость льда (приблизительно 2,09 Дж/г°C) ΔT1 - изменение температуры = 0°C - (-20°C) = 20°C

2. Для второго процесса (плавление льда и нагревание воды):

   Q2 = m * L_f + m * c_water * ΔT2

   Где: Q2 - тепло, необходимое для плавления льда и нагревания воды L_f - удельная теплота плавления льда (приблизительно 334 Дж/г) c_water - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4,18 Дж/г°C) ΔT2 - изменение температуры воды = 100°C - 0°C = 100°C

3. Для третьего процесса (испарение воды):

   Q3 = m * L_v

   Где: Q3 - тепло, необходимое для испарения воды L_v - удельная теплота испарения воды (приблизительно 2260 кДж/кг)

Теперь мы можем вычислить общее тепло, необходимое для превращения 0,1 кг льда при -20°C в пар при 100°C:

Общее тепло (Q_total) = Q1 + Q2 + Q3

Подставим значения:

Q1 = 0,1 кг * 2,09 Дж/г°C * 20°C = 41,8 Дж Q2 = 0,1 кг * 334 Дж/г + 0,1 кг * 4,18 Дж/г°C * 100°C = 33,4 Дж + 418 Дж = 451,4 Дж Q3 = 0,1 кг * 2260 кДж/кг = 226 кДж

Q_total = 41,8 Дж + 451,4 Дж + 226 кДж = 226492,2 Дж

Общее тепло, необходимое для этого процесса, составляет приблизительно 226492,2 Дж или 226,5 кДж (килоджоулей).