Question

Какое кол-во теплоты потребуется для того,чтобы лед массой 1,5кг,находящийся при температуре -150C,превратить в пар с температурой 300C?

Answer 1

Q=Q1+Q2, Q=mc(100-20) +mL=5кг*4200Дж/кг*град *80град + 5кг*2300000Дж/кг=

Answer 2

Для определения количества теплоты, необходимого для превращения льда массой 1,5 кг при температуре -15°C в пар при температуре 300°C, нужно учесть несколько этапов фазовых переходов и изменения температур.

1. Нагревание льда до 0°C:

\[ Q_1 = m \cdot c_{\text{льда}} \cdot \Delta T_1 \]

где \(m = 1,5 \, \text{кг}\) - масса льда, \(c_{\text{льда}} = 2100 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C}\) - удельная теплоемкость льда, \(\Delta T_1 = 0 - (-15) = 15 \, \text{^\circ C}\) - изменение температуры льда до 0°C.

2. Плавление льда при 0°C:

\[ Q_2 = m \cdot L_{\text{плавления}} \]

где \(L_{\text{плавления}} = 334 \, \text{кДж/кг}\) - удельная теплота плавления льда.

3. Нагрев воды до 100°C:

\[ Q_3 = m \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_3 \]

где \(c_{\text{воды}} = 4186 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C}\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T_3 = 100 - 0 = 100 \, \text{^\circ C}\) - изменение температуры воды до точки кипения.

4. Кипение воды и образование пара при 100°C:

\[ Q_4 = m \cdot L_{\text{кипения}} \]

где \(L_{\text{кипения}} = 2260 \, \text{кДж/кг}\) - удельная теплота кипения воды.

5. Нагрев пара до 300°C:

\[ Q_5 = m \cdot c_{\text{пара}} \cdot \Delta T_5 \]

где \(c_{\text{пара}} = 2010 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C}\) - удельная теплоемкость пара, \(\Delta T_5 = 300 - 100 = 200 \, \text{^\circ C}\) - изменение температуры пара до 300°C.

Теплота, необходимая для каждого этапа, складывается:

\[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 + Q_5 \]

Подставим числовые значения и рассчитаем:

\[ Q_{\text{общ}} = (1,5 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C} \cdot 15 \, \text{^\circ C}) + (1,5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг}) + (1,5 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C} \cdot 100 \, \text{^\circ C}) + (1,5 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг}) + (1,5 \, \text{кг} \cdot 2010 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C} \cdot 200 \, \text{^\circ C}) \]

Рассчитав это выражение, получим общее количество теплоты, необходимое для превращения льда в пар при заданных условиях.