Question

Какое количество теплоты необходимо,чтобы из льда массой 2 кг ,взятого при температуре -5 градусов ,получить стоградусный пар

Answer 1

Дано:
$m=2kg$
$t_1=-5C$
$t_2=0C$
$t_3=100C$
$C_1=2100 \frac{Dg}{kg*C}$
$C_2=4200 \frac{Dg}{kg*C}$
$L=2300000 \frac{Dg}{kg}$
λ $=340000 \frac{Dg}{kg}$
$-----$
$Q-?$

Решение:
$Q=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4$
$Q_1=C_1m(t_2-t_1)$
$Q_2=$ λ $m$
$Q_3=C_2m(t_3-t_2)$
$Q_4=Lm$
$Q_1=2100 \frac{Dg}{kg*C}*2kg*(0C-(-5C)=21000Dg$
$Q_2=340000 \frac{Dg}{kg}*2kg=680000Dg$
$Q_3=4200 \frac{Dg}{kg*C}*2kg*(100C-0C)=840000Dg$
$Q_4=2300000 \frac{Dg}{kg}*2kg=4600000Dg$
$Q=21000Dg+680000Dg+840000Dg+4600000Dg=6141000Dg=$$6141kDg$

Ответ: $Q=6141kDg$

Answer 2

Для ответа на ваш вопрос, нам понадобится использовать формулу теплового баланса, которая гласит:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты m - масса вещества c - удельная теплоемкость ΔT - изменение температуры

В данном случае, у нас есть лед массой 2 кг, который хотим превратить в стоградусный пар (100 градусов Цельсия). Начальная температура льда -5 градусов Цельсия.

Первым шагом необходимо определить количество теплоты, необходимое для нагревания льда от его начальной температуры до точки плавления (0 градусов Цельсия). Для этого мы используем формулу:

Q1 = m * c * ΔT1

Где: m = 2 кг (масса льда) c = 2 090 Дж/кг°C (удельная теплоемкость льда) ΔT1 = 0 градусов - (-5 градусов) = 5 градусов Цельсия

Подставляя значения в формулу, получаем:

Q1 = 2 кг * 2 090 Дж/кг°C * 5°C = 20 900 Дж

Теперь нам нужно определить количество теплоты, необходимое для превращения льда в воду при температуре плавления. Для этого мы используем формулу:

Q2 = m * L

Где: m = 2 кг (масса льда) L = 334 000 Дж/кг (удельная теплота плавления)

Подставляя значения в формулу, получаем:

Q2 = 2 кг * 334 000 Дж/кг = 668 000 Дж

Теперь, чтобы превратить воду при температуре плавления в стоградусный пар, нам нужно учесть также удельную теплоту парообразования. Для этого мы используем формулу:

Q3 = m * c * ΔT2

Где: m = 2 кг (масса воды) c = 4 186 Дж/кг°C (удельная теплоемкость воды) ΔT2 = 100 градусов - 0 градусов = 100 градусов Цельсия

Подставляя значения в формулу, получаем:

Q3 = 2 кг * 4 186 Дж/кг°C * 100°C = 837 200 Дж

Теперь мы можем сложить все полученные значения теплоты, чтобы определить общее количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 2 кг в стоградусный пар:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 20 900 Дж + 668 000 Дж + 837 200 Дж = 1 526 100 Дж

Таким образом, нам понадобится 1 526 100 Дж теплоты, чтобы превратить лед массой 2 кг, взятый при температуре -5 градусов Цельсия, в стоградусный пар.