Взят лёд массой 10 кг при температуре 0 градусов Цельсия. Сколько тепла необходимо ему передать, чтобы полностью его расплавить,нагреть полученную воду и полностью её испарить.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расплавления льда нам необходимо тепло, равное (Q_1 = m \cdot L_f), где (m) - масса льда, (L_f) - удельная теплота плавления
Для воды (L_f = 334 \: \text{кДж/кг}), таким образом, (Q_1 = 10 \: \text{кг} \cdot 334 \: \text{кДж/кг} = 3340 \: \text{кДж}).

Для нагрева полученной воды нам необходимо тепло, равное (Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T), где (c) - удельная теплоемкость воды, (\Delta T) - изменение температуры. Удельная теплоемкость воды (c = 4.18 \: \text{кДж/кг} \cdot \text{К}), а температурное изменение (100 \: \text{градусов} - 0 \: \text{градусов} = 100 \: \text{градусов} = 100 \: \text{К})
Таким образом, (Q_2 = 10 \: \text{кг} \cdot 4.18 \: \text{кДж/кг} \cdot \text{К} \cdot 100 \: \text{К} = 4180 \: \text{кДж}).

Для испарения воды нам необходимо тепло, равное (Q_3 = m \cdot L_v), где (L_v) - удельная теплота испарения воды
Для воды (L_v = 2260 \: \text{кДж/кг}), таким образом, (Q_3 = 10 \: \text{кг} \cdot 2260 \: \text{кДж/кг} = 22600 \: \text{кДж}).

Общее количество тепла, необходимое для полного превращения льда в пар, равно сумме всех теплов
(Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 3340 \: \text{кДж} + 4180 \: \text{кДж} + 22600 \: \text{кДж} = 300 \: \text{кДж}).

Итак, необходимо передать 300 кДж тепла, чтобы полностью превратить 10 кг льда при 0 градусов Цельсия в водяной пар.