Question

Сколько нужно тепла чтобы превратить лед массой 25 г при температуре -5ºC в пар при температуре 110ºC? 7.72 МДж 5.25 МДж 8.39 МДж 1.03 МДж

Answer 1

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

Q1=c1(льда)*m*(0-(-5))=5c1*m - тепло для нагревания льда до 0 гр.С

Q2=λm - тепло для плавления льда

Q3=c2(воды)*m*(100-0)=100c2*m - тепло для нагревания воды от 0 до 100°

Q4=L*m - тепло для выпаривания воды.

Q5=c3(пара)*m*(110-100)=10c3*m - тепло для нагревания пара

Сложим все, вынеся m за скобки:

Q=0,025(2100*5+34*10^4+4200*100+2,3*10^6+2020*10)=

0,025*10^3(2,1*5+340+420+2300+20,2)=77267,5 Дж=77,3 кДж.

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать формулу для расчета теплоты изменения агрегатного состояния:

Q = m * L,

где: Q - теплота, необходимая для изменения агрегатного состояния (в джоулях или МДж); m - масса вещества (в килограммах или граммах); L - удельная теплота изменения агрегатного состояния (в джоулях на грамм или МДж на килограмм).

Первым этапом является перевод массы льда из граммов в килограммы:

m = 25 г = 0.025 кг.

Затем необходимо рассчитать теплоту для превращения льда в воду при температуре -5ºC. Это процесс называется теплотой плавления (Лед -> Вода).

Удельная теплота плавления для льда составляет около 334 Дж/г или 334 МДж/кг.

Теперь рассчитаем теплоту для этого этапа:

Q1 = m * L1 = 0.025 кг * 334 МДж/кг = 8.35 МДж.

Далее нужно рассчитать теплоту для превращения воды в пар при температуре 110ºC. Этот процесс называется теплотой испарения (Вода -> Пар).

Удельная теплота испарения для воды составляет примерно 2256 Дж/г или 2.256 МДж/кг.

Теперь рассчитаем теплоту для этого этапа:

Q2 = m * L2 = 0.025 кг * 2.256 МДж/кг = 0.0564 МДж.

Теперь нужно сложить обе теплоты, чтобы получить общее количество тепла:

Общая теплота Q = Q1 + Q2 = 8.35 МДж + 0.0564 МДж = 8.4064 МДж.

Таким образом, чтобы превратить лед массой 25 г при температуре -5ºC в пар при температуре 110ºC, потребуется около 8.41 МДж тепла.

Ответ: 8.41 МДж. В данном случае наиболее близкий ответ из предложенных вариантов - 8.39 МДж.