На сколько увеличится внутренняя энергия 10 кг льда, взятого при температуре 0°С, в результате превращения его в пар, имеющий температуру 100°С?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно учесть следующее:

Для нагревания льда до его плавления используется теплота плавления льда, которая равна 334 кДж/кг.Для нагревания воды до кипения используется удельная теплоемкость воды, которая равна 4.18 кДж/(кг·°C).Для испарения воды используется теплота испарения воды, которая равна 2257 кДж/кг.Для нагревания пара до температуры кипения используется удельная теплоемкость водяного пара, которая равна 2.03 кДж/(кг·°C).

Итак, пошагово:

Для нагревания льда до 0°C:
Q1 = m С Δt = 10 кг 2.09 кДж/(кг·°C) 0°C = 0 кДж

Для плавления льда:
Q2 = m L = 10 кг 334 кДж/кг = 3340 кДж

Для нагревания воды до 100°C:
Q3 = m С Δt = 10 кг 4.18 кДж/(кг·°C) 100°C = 4180 кДж

Для испарения воды:
Q4 = m L = 10 кг 2257 кДж/кг = 22570 кДж

Для нагревания пара до 100°C:
Q5 = m С Δt = 10 кг 2.03 кДж/(кг·°C) 100°C = 2030 кДж

Теперь сложим все полученные значения:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 0 + 3340 + 4180 + 22570 + 2030 = 32020 кДж

Итак, внутренняя энергия 10 кг льда, превращенного в пар при температуре 100°C, увеличится на 32020 кДж.