Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой 2 кг, имеющего температуру - 10 град, получить пар с температурой 100 град?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы решить эту задачу, необходимо учесть три фазы изменения состояния вещества: нагревание льда до температуры плавления, плавление льда и нагревание получившейся воды до температуры кипения, а затем испарение воды до пара.

Нагревание льда до температуры плавления (0 градусов):
Q1 = m c Δt,
где m - масса льда, c - удельная теплоемкость для льда (2100 Дж/кг*град), Δt = 10 градусов.

Q1 = 2 кг 2100 Дж/кгград * 10 град = 42000 Дж

Плавление льда:
Q2 = m * L,
где L - удельная теплота плавления для льда (334 кДж/кг).

Q2 = 2 кг * 334 кДж/кг = 668 кДж = 668000 Дж

Нагревание воды до температуры кипения (100 градусов):
Q3 = m c Δt,
где c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг*град), Δt = 100 - 0 = 100 градусов.

Q3 = 2 кг 4200 Дж/кгград * 100 град = 840000 Дж

Испарение воды до пара:
Q4 = m * L,
где L - удельная теплота испарения для воды (2260 кДж/кг).

Q4 = 2 кг * 2260 кДж/кг = 4520 кДж = 4520000 Дж

Итак, общее количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 2 кг и температурой -10 градусов в пар с температурой 100 градусов, равно сумме всех значений:

Qобщ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 42000 Дж + 668000 Дж + 840000 Дж + 4520000 Дж = 5838000 Дж

Итак, потребуется 5838000 Дж теплоты для выполнения данного процесса.