Какое количество теплоты необходимо, чтобы лед массой 2 кг, температура которого -15 °С, превратить в пар при температуре 100 °С? Удельная теплота парообразования равна 2,26 МДж/кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для превращения льда в пар нужно пройти два этапа: сначала нагреть лед до точки плавления, потом испарить его.

Для нагревания льда до 0°C используем уравнение:
Q1 = m c ΔT,
где m = 2 кг - масса льда,
c = 0,5 кДж/кг*°C - удельная теплоемкость льда,
ΔT = 0 - (-15) = 15 °C - изменение температуры.

Q1 = 2 кг 0,5 кДж/кг°C * 15 °C = 15 кДж = 15 000 Дж.

Для испарения льда используем удельную теплоту парообразования:
Q2 = m * L,
где L = 2,26 МДж/кг = 2260 кДж/кг - удельная теплота парообразования.

Q2 = 2 кг * 2260 кДж/кг = 4520 кДж = 4 520 000 Дж.

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 2 кг при температуре -15 °C в пар при температуре 100 °C, будет равно сумме Q1 и Q2:
Q = Q1 + Q2 = 15 000 Дж + 4 520 000 Дж = 4 535 000 Дж.

Ответ: 4 535 000 Дж или 4,535 МДж.