1. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы кусочек льда массой 650 г при температуре -20 градусов по Цельсия расплавить, довести до кипения и испарить? 2. Сколько нужно сжечь керосина, получить то количество теплоты, необходимо в первой части задачи?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расплавления льда необходимо затратить теплоту на переход агрегатного состояния:

Q1 = m * L_1,
где Q1 - количество теплоты для расплавления льда,
m - масса льда (650 г),
L_1 - удельная теплота плавления льда (334 кДж/кг).

Q1 = 0.65 кг * 334 кДж/кг = 217.1 кДж.

Для нагревания воды до кипения теплоту определяем по формуле:

Q2 = m c ΔT,
где Q2 - количество теплоты для нагревания воды,
m - масса воды (650 г),
c - удельная теплоемкость воды (4.18 кДж/(кг*град)),
ΔT - изменение температуры (100 градусов - (-20 градусов)) = 120 градусов.

Q2 = 0.65 кг 4.18 кДж/(кгград) * 120 град = 325.8 кДж.

Для испарения воды теплоту можно найти по формуле:

Q3 = m * L,
где Q3 - количество теплоты для испарения воды,
m - масса воды (650 г),
L - удельная теплота испарения воды (2260 кДж/кг).

Q3 = 0.65 кг * 2260 кДж/кг = 1469 кДж.

Итого, общее количество теплоты, необходимое для всех трех процессов:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 217.1 кДж + 325.8 кДж + 1469 кДж = 2011.9 кДж.

Энергетическая ценность керосина составляет около 44 МДж/кг. Чтобы получить необходимое количество теплоты в 2011.9 кДж, нужно сжечь:

m = Q / Эц,
где m - количество керосина,
Q - необходимое количество теплоты (2011.9 кДж),
Эц - энергетическая ценность керосина (44 МДж/кг).

m = 2011.9 кДж / (44 МДж/кг) = 0.045 кг = 45 грамм керосина.

Таким образом, для выполнения задачи потребуется сжечь 45 грамм керосина.