Question

Какое количество теплоты необходимо, чтобы их 5кг льда, взятого при температуре -10°, получить пар при 100°

Answer 1

Q = Q1 (нагрев льда) + Q2 (плавление льда, превращение в воду) + Q3 (нагрев воды) + Q4 (кипение воды, парообразование)

Q1 = c1m(t2 - t1), с1 = 2100 Дж / кг * °С, t2 = 0°C, t1 = -10°C

Q2 = λm, λ = 330000 Дж/кг

Q3 = c2m(t3 - t2), t3 = 100°C

Q4 = Lm, L = 2300000 Дж/кг

Q = m * (c1 * (t2 - t1) + λ + c2 * (t3 - t2) + L) = 2 * (2100 * 10 + 330000 + 4200 * 100 + 2300000) = 5 * 3071000 = 15355000 Дж = 15,355 МДж

Answer 2

Для вычисления количества теплоты, необходимой для превращения льда в пар, используется формула для определения теплоты смены фазы:

Q = m * L

где: Q - количество теплоты (в джоулях) m - масса вещества (в килограммах) L - удельная теплота смены фазы (в джоулях на килограмм)

Удельная теплота смены фазы (либо плавления льда, либо кипения воды) зависит от вещества. Для воды эти значения обычно принимают следующие значения:

Лед -> Вода: L = 334 000 Дж/кг Вода -> Пар: L = 2 260 000 Дж/кг

Сначала нужно вычислить количество теплоты для перевода льда в воду при 0°, а затем для перевода воды в пар при 100°. Таким образом:

1. Количество теплоты для перевода льда в воду при 0°: Q_1 = m_1 * L_1 Q_1 = 5 кг * 334 000 Дж/кг Q_1 = 1 670 000 Дж

2. Количество теплоты для перевода воды в пар при 100°: Q_2 = m_2 * L_2 Q_2 = 5 кг * 2 260 000 Дж/кг Q_2 = 11 300 000 Дж

Теперь нужно сложить эти два значения, чтобы получить общее количество теплоты, необходимое для превращения 5 кг льда в пар при 100°:

Общее количество теплоты = Q_1 + Q_2 Общее количество теплоты = 1 670 000 Дж + 11 300 000 Дж Общее количество теплоты = 12 970 000 Дж

Таким образом, чтобы превратить 5 кг льда при -10° в пар при 100°, необходимо 12 970 000 Дж теплоты.