Question

В стакане находится 400 грамм льда при температуре -20 градусов Цельсия. В стакан через трубочку начинают пропускать стоградусный пар. Сколько пара нужно пропустить в стакан, чтобы весь лёд растаял? Теплоемкостью трубки и стакана и тепловыми потерями пренебречь. Необходимые данные для расчета взять из любого справочника в интернете.

Answer 1

4 896 800 сток нужно дж

по этой но ток там в решении -5 а я умножил на 4

Для того чтобы превратить лед в пар необходимо его нагреть до температуры 0градусв, а затем расплавить. Поэтому для льда Qльда=Qнагр льда+Qплавл=Сльда*m(T2-T1)+Лямбда*m=0.4кг*2100Дж/кг*К(0- -5)+ 3.3Дж/кг*10^5*0,4кг=136200 ДЖ

теперь воду нужно нагреть до температуры кипения до 100 С следовательно:

Qводы=Своды*m*(T3-T2)=4200*0.4*100=168000дж

а вот теперь переводим воду в пар в процессе кипения:

Qпара=Lm=2,3*10^6*0.4=920000 ДЖ.

теперь все количества теплоты нужно сложить

Q=136200+168000+920000=1224200ДЖ=1,22*10^6 ДЖ

Соответственно Т1= -5 С, Т2=0 С, Т3=100 С.

Answer 2

Для расчета количества тепла, необходимого для полного плавления 400 граммов льда при температуре -20 градусов Цельсия, мы можем использовать уравнение:

Q = m * L

Где: Q - количество тепла (в джоулях), m - масса вещества (в граммах), L - удельная теплота плавления (в джоулях на грамм).

Удельная теплота плавления льда составляет около 334 джоулей на грамм. Таким образом, количество тепла, необходимое для плавления всего льда, составляет:

Q = 400 г * 334 Дж/г = 133600 Дж

Теперь мы можем рассчитать, сколько стоградусного пара (водяного пара) нужно, чтобы передать это количество тепла льду. Для этого мы можем использовать уравнение теплового баланса:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество тепла (в джоулях), m - масса водяного пара (в граммах), c - удельная теплоемкость водяного пара (при постоянном давлении, около 1 Дж/(г·°C)), ΔT - изменение температуры водяного пара (в градусах Цельсия).

Мы знаем, что у нас есть 400 граммов льда при -20°C, и мы хотим его расплавить, что потребует 133600 Дж. Таким образом, у нас есть:

133600 Дж = m * 1 Дж/(г·°C) * ΔT

Решая уравнение для ΔT, мы получаем:

ΔT = 133600 Дж / m

Теперь мы можем рассчитать массу водяного пара (m), необходимую для этого:

m = 133600 Дж / ΔT

Поскольку теплоемкость водяного пара (c) равна 1 Дж/(г·°C), мы можем перейти от джоулей к граммам, так как 1 грамм водяного пара при изменении температуры на 1 градус Цельсия потребует 1 Дж:

m = 133600 Дж / ΔT = 133600 г / ΔT

Теперь нам нужно только вычислить ΔT и подставить его в уравнение:

ΔT = 133600 Дж / m = 133600 г / (133600 г / ΔT)

ΔT = 1°C

Итак, чтобы полностью растопить 400 граммов льда при -20°C, необходимо пропустить стоградусный пар, который изменит свою температуру на 1°C.