Question

Какое количество теплоты необходимо затратить чтобы 2 кг льда при -15 превратить в пар при 120 а затем остудить до 100

Answer 1

Агреть лед до 0
Q1=c(льда) m(0-(-10)
Расплавить лед
Q2=Lm
Получившуюся воду нагреть до 100:
Q3=c(воды) m(100-0)
Испарить воду
Q4=rm
Теплоемкость льда и воды, удельную теплоту плавления льда и удельную теплоту испарения воды - ищи в справочниках.

Answer 2

Для того чтобы решить эту задачу, мы будем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для изменения агрегатного состояния вещества, а также для нагревания или охлаждения вещества.

1. Сначала мы рассчитаем количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда при -15°C в пар при 120°C. Для этого мы будем использовать следующие формулы:

Q1 = m * Lf + m * Cp * (Tf - Ti)

где Q1 - количество теплоты, необходимое для превращения вещества m - масса вещества Lf - удельная теплота плавления Cp - удельная теплоемкость Tf - конечная температура Ti - начальная температура

Для льда удельная теплота плавления (Lf) составляет 334 кДж/кг, а удельная теплоемкость (Cp) составляет 2,09 кДж/(кг*°C).

Q1 = 2 кг * 334 кДж/кг + 2 кг * 2,09 кДж/(кг*°C) * (0°C - (-15°C)) Q1 = 668 кДж + 62,7 кДж Q1 = 730,7 кДж

Таким образом, количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда при -15°C в пар при 120°C, составляет 730,7 кДж.

2. Затем мы рассчитаем количество теплоты, необходимое для охлаждения пара до 100°C. Для этого мы будем использовать формулу:

Q2 = m * Cp * (Tf - Ti)

где Q2 - количество теплоты, необходимое для нагревания или охлаждения вещества m - масса вещества Cp - удельная теплоемкость Tf - конечная температура Ti - начальная температура

Для пара удельная теплоемкость (Cp) составляет 2,09 кДж/(кг*°C).

Q2 = 2 кг * 2,09 кДж/(кг*°C) * (100°C - 120°C) Q2 = 2 кг * 2,09 кДж/(кг*°C) * (-20°C) Q2 = -41,8 кДж

Таким образом, количество теплоты, необходимое для охлаждения пара до 100°C, составляет 41,8 кДж.

Итак, общее количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда при -15°C в пар при 120°C, а затем охлаждения пара до 100°C, составляет 730,7 кДж + 41,8 кДж = 772,5 кДж.