Question

Какое количество теплоты необходимо,чтобы из льда массой 2 кг ,взятого при температуре 10 градусов ,получить стоградусный пар?

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) = 2 * 3071000 = 6142000 Дж = 6,142 МДж

Answer 2

Для рассчета количества теплоты, необходимого для превращения льда массой 2 кг при температуре 10 градусов в стоградусный пар (100 градусов), нам понадобится учитывать теплоту плавления и теплоту испарения.

1. Теплота плавления: Теплота плавления - это количество теплоты, которое необходимо для превращения 1 килограмма льда при температуре 0 градусов в 1 килограмм воды той же температуры. Для воды теплота плавления составляет около 334 джуля на грамм или 334 000 джулей на килограмм.

Таким образом, чтобы превратить 2 кг льда при температуре 10 градусов в 2 кг воды при температуре 0 градусов, нам потребуется: Теплота плавления = 2 кг * 334 000 Дж/кг = 668 000 Дж

2. Теплота испарения: Теплота испарения - это количество теплоты, которое необходимо для превращения 1 килограмма воды при температуре кипения (100 градусов) в 1 килограмм пара при той же температуре. Для воды теплота испарения составляет около 2 260 000 джулей на килограмм.

Для превращения 2 кг воды в 2 кг пара, нам потребуется: Теплота испарения = 2 кг * 2 260 000 Дж/кг = 4 520 000 Дж

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда при температуре 10 градусов в 2 кг стоградусного пара, составит: Общая теплота = Теплота плавления + Теплота испарения Общая теплота = 668 000 Дж + 4 520 000 Дж = 5 188 000 Дж

Итак, для этого процесса потребуется 5 188 000 джулей теплоты.