Question

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА ДАЮ 20 БАЛЛОВ Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы изо льда массой 5 кг, взятого при температуре (-10 °С), получить пар при 100 °С? Удельная теплоемкость льда 2100 Дж / (кг · °С), температура его плавления 0 °С, удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж / (кг · °С), температура кипения воды 100 °С, удельная теплота парообразования воды 2,3 МДж / кг. (Задача оценивается если написано: Дано, СИ, Решение и Ответ)

Answer 1

Ответ:

Дано:

Маса льда (m) = 5 кг

Температура льда (T1) = -10 °C

Температура плавлення льда (Tпл) = 0 °C

Температура кипіння води (Tкип) = 100 °C

Удельна теплоемкість льда (c1) = 2100 Дж / (кг · °C)

Удельна теплоємність води (c2) = 4200 Дж / (кг · °C)

Удельна теплоотдача плавлення льда (L) = 340 кДж/кг = 340000 Дж/кг

Удельна теплоотдача пароутворення води (Q) = 2,3 МДж/кг = 2300000 Дж/кг

Розглянемо процеси перетворення льда у воду при 0 °C та потім води у пар при 100 °C.

1. Розігрівання льда до 0 °C:

Для цього нам потрібно знайти кількість тепла (Q1), яке необхідно додати до льда, щоб підняти його температуру від -10 °C до 0 °C.

Використовуємо формулу: Q1 = m * c1 * (Tпл - T1)

Q1 = 5 кг * 2100 Дж / (кг · °C) * (0 °C - (-10 °C))

Q1 = 5 кг * 2100 Дж / (кг · °C) * 10 °C

Q1 = 105000 Дж

2. Плавлення льда при 0 °C:

Після нагрівання до 0 °C лід починає плавитися. Для цього потрібно додати тепло відповідно до удельної теплоємності плавлення льда.

Q2 = m * L

Q2 = 5 кг * 340000 Дж/кг

Q2 = 1700000 Дж

3. Розігрівання води від 0 °C до 100 °C:

Тепер нам потрібно підігріти отриману рідину (воду) від 0 °C до 100 °C.

Q3 = m * c2 * (Tкип - Tпл)

Q3 = 5 кг * 4200 Дж / (кг · °C) * (100 °C - 0 °C)

Q3 = 5 кг * 4200 Дж / (кг · °C) * 100 °C

Q3 = 2100000 Дж

4. Випаровування води в пар при 100 °C:

Зараз нам потрібно витратити тепло, щоб перетворити воду в пар. Для цього використовуємо удельну теплоотдачу пароутворення.

Q4 = m * Q

Q4 = 5 кг * 2300000 Дж/кг

Q4 = 11500000 Дж

Загальна кількість тепла, необхідного для всіх цих процесів, є сумою кількостей тепла для кожного процесу:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4

Q = 105000 Дж + 1700000 Дж + 2100000 Дж + 11500000 Дж

Q = 15352000 Дж

Отже, необхідно затратити 15,352,000 Дж тепла, щоб з льда масою 5 кг при -10 °C отримати пар при 100 °C.

Объяснение:

Answer 2

Дано: масса льда (m) = 5 кг, температура льда (t1) = -10 °C, температура плавления льда (tп) = 0 °C, удельная теплоемкость льда (c1) = 2100 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда (L) = 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды (c2) = 4200 Дж/(кг·°C), температура кипения воды (tкип) = 100 °C, удельная теплота парообразования воды (Lп) = 2,3 МДж/кг.

Решение: 1. Сначала определим количество теплоты, необходимое для нагревания льда до температуры плавления: Q1 = m * c1 * (tп - t1) = 5 кг * 2100 Дж/(кг·°C) * (0 °C - (-10 °C)) = 105000 Дж

2. Затем определим количество теплоты, необходимое для плавления льда: Q2 = m * L = 5 кг * 340000 Дж = 1700000 Дж

3. Теперь определим количество теплоты, необходимое для нагревания получившейся воды до температуры кипения: Q3 = m * c2 * (tкип - tп) = 5 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 0 °C) = 2100000 Дж

4. Наконец, определим количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар: Q4 = m * Lп = 5 кг * 2300000 Дж = 11500000 Дж

Теперь сложим все полученные значения, чтобы определить общее количество теплоты: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 105000 Дж + 1700000 Дж + 2100000 Дж + 11500000 Дж = 15375000 Дж

Ответ: Количество теплоты, необходимое для превращения 5 кг льда при температуре -10 °C в пар при 100 °C, составляет 15375000 Дж.