Для решения этой задачи, нужно учесть три этапа изменения агрегатного состояния вещества:
Повышение температуры льда до 0 градусов Цельсия.Плавление льда при температуре 0 градусов Цельсия.Повышение температуры воды до 100 градусов Цельсия.Превращение воды в пар при температуре 100 градусов Цельсия.
Для первого и третьего этапа используем удельную теплоемкость воды - 4200 Дж/(кг*градус Цельсия), а для второго и четвертого этапа - удельную теплоту плавления льда и удельную теплоту испарения воды - 334 000 Дж/кг и 2 260 000 Дж/кг соответственно.
Теплота для нагрева льда до 0 градусов Цельсия: Q = m c ΔT = 0.2 кг 2100 Дж/(кгградус Цельсия) * 20 градусов = 8400 Дж
Теплота для плавления льда: Q = m L = 0.2 кг 334 000 Дж/кг = 66 800 Дж
Теплота для нагрева воды до 100 градусов Цельсия: Q = m c ΔT = 0.2 кг 4200 Дж/(кгградус Цельсия) * 100 градусов = 8400 Дж
Теплота для испарения воды: Q = m L = 0.2 кг 2 260 000 Дж/кг = 452 000 Дж
Для решения этой задачи, нужно учесть три этапа изменения агрегатного состояния вещества:
Повышение температуры льда до 0 градусов Цельсия.Плавление льда при температуре 0 градусов Цельсия.Повышение температуры воды до 100 градусов Цельсия.Превращение воды в пар при температуре 100 градусов Цельсия.Для первого и третьего этапа используем удельную теплоемкость воды - 4200 Дж/(кг*градус Цельсия),
а для второго и четвертого этапа - удельную теплоту плавления льда и удельную теплоту испарения воды - 334 000 Дж/кг и 2 260 000 Дж/кг соответственно.
Теплота для нагрева льда до 0 градусов Цельсия:
Q = m c ΔT = 0.2 кг 2100 Дж/(кгградус Цельсия) * 20 градусов = 8400 Дж
Теплота для плавления льда:
Q = m L = 0.2 кг 334 000 Дж/кг = 66 800 Дж
Теплота для нагрева воды до 100 градусов Цельсия:
Q = m c ΔT = 0.2 кг 4200 Дж/(кгградус Цельсия) * 100 градусов = 8400 Дж
Теплота для испарения воды:
Q = m L = 0.2 кг 2 260 000 Дж/кг = 452 000 Дж
Суммируем все значения:
Q = 8400 Дж + 66 800 Дж + 8400 Дж + 452 000 Дж = 535 600 Дж
Таким образом, потребуется 535 600 Дж теплоты, чтобы превратить 0,2 кг льда при -20 градусов Цельсия в пар при температуре 100 градусов Цельсия.