Question

Какое количество теплоты требуется для превращения льда массой 5 кг , взятого при 0°С, в пар при температуре 100°С.

Answer 1

Q=Qп+Qн+Qпар
Qп=лямбда *m
Qн=c*m*Δt
Qпар=L*m

Q= лямбда * m + c*m*Δt  + L*m

Δt=100К
m=5кг
Зная удельную теплоту плавления льда (лямбда) и удельную теплоту парообразования (L), находим необходимое количество теплоты.

Answer 2

Для вычисления теплоты, необходимой для превращения льда массой 5 кг при 0°С в пар при температуре 100°С, мы можем использовать формулу теплового перехода:

\[ Q = m \cdot L \]

где: - \( Q \) - количество теплоты, - \( m \) - масса вещества, - \( L \) - удельная теплота перехода.

В данном случае у нас есть два этапа превращения: первый - из льда при 0°С в воду при 0°С, а затем из воды при 100°С в пар при 100°С. Удельные теплоты для каждого этапа разные.

1. Переход из льда в воду при 0°С: Удельная теплота плавления \( L_f \) для льда при 0°С составляет около 334 дж/г (или 334,000 дж/кг).

Таким образом, количество теплоты для этого этапа: \[ Q_1 = m \cdot L_f \]

Подставим значения: \[ Q_1 = 5 \, \text{кг} \cdot 334,000 \, \text{Дж/кг} = 1,670,000 \, \text{Дж} \]

2. Переход из воды в пар при 100°С: Удельная теплота испарения \( L_v \) для воды при 100°С составляет около 2,250,000 дж/кг.

Количество теплоты для этого этапа: \[ Q_2 = m \cdot L_v \]

Подставим значения: \[ Q_2 = 5 \, \text{кг} \cdot 2,250,000 \, \text{Дж/кг} = 11,250,000 \, \text{Дж} \]

Теперь сложим теплоты от обоих этапов: \[ Q_{\text{итог}} = Q_1 + Q_2 = 1,670,000 \, \text{Дж} + 11,250,000 \, \text{Дж} = 12,920,000 \, \text{Дж} \]

Таким образом, для превращения льда массой 5 кг при 0°С в пар при температуре 100°С требуется 12,920,000 Дж теплоты.