Question

определите какое количество необходимо чтобы 2 кг льда при температуре -20 превратить в пар при температуре 130

Answer 1

Ответ:

6,31 МДж нужно для превращения такого количества льда в пар при температуре 130°

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо использовать уравнение теплового баланса, которое определяет количество тепла, необходимого для изменения температуры вещества.

Мы знаем, что лед при температуре -20°C нужно превратить в пар при температуре 130°C.

Сначала, лед должен нагреться до точки плавления (0°C), а затем превратиться в воду. После этого, вода должна нагреться до температуры кипения (100°C), и только затем произойдет превращение в пар.

Итак, разделим процесс на две части:

1. Нагревание льда до точки плавления (0°C).
2. Перевод воды в пар при температуре кипения (100°C) и далее до 130°C.

Для этого нам понадобится учет следующих тепловых характеристик:

1. Теплота плавления (либо теплота слияния) льда - это количество тепла, необходимое для превращения единицы массы льда в воду без изменения температуры. Для воды это значение составляет около 334 дж/г.
2. Теплоемкость воды - количество тепла, необходимое для изменения температуры единицы массы воды на 1°C. Для воды это значение составляет около 4.186 Дж/(г°C).
3. Теплота парообразования (либо теплота испарения) - количество тепла, необходимое для превращения единицы массы жидкости в пар без изменения температуры. Для воды это значение около 2257 Дж/г.

Теперь посчитаем необходимое количество тепла для каждого этапа:

1. Нагревание льда до 0°C: Количество тепла = масса льда (2 кг) × теплоемкость льда (4.186 Дж/(г°C)) × изменение температуры (0°C - (-20°C)).

Теплота плавления льда: Количество тепла = масса льда (2 кг) × теплота плавления льда (334 Дж/г).

2. Превращение воды в пар: Количество тепла = масса воды (2 кг) × теплота парообразования (2257 Дж/г).

Теперь сложим все найденные значения тепла:

Количество тепла = (2 кг × 4.186 Дж/(г°C) × (0°C - (-20°C))) + (2 кг × 334 Дж/г) + (2 кг × 2257 Дж/г).

Решив эту формулу, мы получим общее количество тепла, необходимое для превращения 2 кг льда при температуре -20°C в пар при температуре 130°C.