Question

Яку кількість теплоти треба надати 10 кг льоду, взятого за температури -30 °С, щоб його розплави, а одержану воду нагріти до 100 °С і випарувати?

Answer 1

Ответ:

8,2 MДж

Объяснение:

m=10 кг;

T₁=-30 °C;

T₂=0 °C; ΔT₁=30 °C;

T₃=100 °C; ΔT₂=100 °C;

Q     ?      Q=m(c₁*ΔT₁+λ+c₂*ΔT₂)=10*(2100*30+340000+4200*100)=

8,2 MДж

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі потрібно використати принципи теплофізики. Зокрема, ми будемо використовувати формулу, що описує кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання або охолодження речовини:

Q = m * c * ΔT

де: - Q - кількість теплоти, - m - маса речовини, - c - питома теплоємність речовини, - ΔT - зміна температури .

Перш за все, ми повинні розрахувати кількість теплоти, необхідну для розплавлення льоду. Для цього ми використовуємо питому теплоємність льоду (334 J/g°C) і зміну температури (0°C - (-30°C) = 30°C).

Q_melt = m * c * ΔT Q_melt = 10 kg * 334 J/g°C * 30°C Q_melt = 99920 J

Тепер ми знаємо, що при розплавленні льоду він перетворюється на воду. Кількість теплоти, необхідна для нагрівання води до 100°C, можна розрахувати за тією ж формулою, використовуючи питому теплоємність води (4186 J/g°C) і зміну температури (0°C - 0°C = 100°C).

Q_evap = m * c * ΔT Q_evap = 10 kg * 4186 J/g°C * 100°C Q_evap = 418600 J

Отже, загальна кількість теплоти, яку треба надати льоду, щоб його розплавити та перетворити на воду, становить Q_total = Q_melt + Q_evap = 99920 J + 418600 J = 518520 J .