Question

Сколько льда при температуре -20 можно расплавить одним килограммом стоградусного пара?

Answer 1

с1 = 2,1 10^3 Дж/(кг К) – удельная теплоемкость льда,

А = 33,6 10^4Дж/кг – удельная теплота плавления льда,

Б= 22,6 10^5 Дж/кг – удельная теплота парообразования воды

обозначим искомую массу льда через "х"

тогда теплота необходимая для нагрева льда до "0" градусов равна Q1=c1*20*x - (т.к. температура льда "-20")

теплота необходимая для перевода этого же количества в воду равна Q2=A*x

теплота, которую способен отдать пар равна Б, отсюда

Q1+Q2=Б

20*2,1*1000*x+33.6*10000*x=22.6*100000

х=5.98 кг

Answer 2

Для ответа на этот вопрос необходимо знать физические свойства вещества, а именно его удельную теплоту плавления.

Удельная теплота плавления - это количество теплоты, необходимое для перехода вещества из твердого состояния в жидкое состояние при постоянной температуре.

Для льда удельная теплота плавления составляет около 334 кДж/кг. Это означает, что для расплавления одного килограмма льда при температуре -20 градусов Цельсия требуется 334 кДж теплоты.

Теплота парообразования - это количество теплоты, необходимое для перехода вещества из жидкого состояния в газообразное состояние при постоянной температуре. Для воды это значение составляет около 2260 кДж/кг.

Стоградусный пар - это пар, нагретый до 100 градусов Цельсия. Таким образом, чтобы нагреть один килограмм воды до состояния стоградусного пара, требуется 2260 кДж теплоты.

Теперь, если мы имеем один килограмм стоградусного пара при температуре 100 градусов Цельсия и хотим расплавить лед при температуре -20 градусов Цельсия, нам нужно передать теплоту, равную сумме удельной теплоты плавления и теплоты парообразования:

334 кДж + 2260 кДж = 2594 кДж

Таким образом, одним килограммом стоградусного пара можно расплавить около 2,594 килограмма льда при температуре -20 градусов Цельсия.