Какое количество теплоты необходимо чтобы из льда массой 2 кг взято при -10 градусов получить пар при 100 градусов

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо рассчитать количество теплоты, которое необходимо для превращения льда (твердого состояния) в пар (газообразного состояния).

Сначала необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания льда от температуры -10 градусов до 0 градусов (температура плавления льда).

Q1 = mcΔT

где m - масса льда (2 кг)
c - удельная теплоемкость льда (2.09 кДж/кг·°C)
ΔT - изменение температуры (0 градусов - (-10 градусов) = 10°C

Q1 = 2 кг 2.09 кДж/кг·°C 10°C = 41.8 кДж

Далее необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления льда и превращения его в жидкость при температуре 0 градусов.

Q2 = ml

где m - масса льда (2 кг)
l - теплота плавления льда (334 кДж/кг)

Q2 = 2 кг * 334 кДж/кг = 668 кДж

Наконец, рассчитаем количество теплоты, необходимое для превращения воды (жидкость) в пар при температуре 100 градусов.

Q3 = mcΔT + ml

где m - масса воды (2 кг)
c - удельная теплоемкость воды (4.18 кДж/кг·°C)
ΔT - изменение температуры (100 градусов - 0 градусов = 100°C)
l - теплота парообразования воды (2260 кДж/кг)

Q3 = 2 кг 4.18 кДж/кг·°C 100°C + 2 кг * 2260 кДж/кг = 1690.4 кДж + 4520 кДж = 6210.4 кДж

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 2 кг при -10 градусах в пар при 100 градусах, составляет:

Q1 + Q2 + Q3 = 41.8 кДж + 668 кДж + 6210.4 кДж = 6931.2 кДж

Итак, для растворения 2 кг льда массой 2 кг при -10 градусов и превращения его в пар при 100 градусов понадобится 6931.2 кДж теплоты.