Сколько необходимо сжечь спирта , чтобы 2 кг льда взятого при температуре -5°©(Цельсия),расплавить и 1 кг полученной воды обратить в пар? КПД спиртовки 40%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нужно вычислить тепловую энергию, необходимую для разложения одного килограмма льда при температуре -5°С и для нагрева 1 кг жидкой воды до кипения, затем для превращения этой воды в пар.

Для расплавления 2 кг льда при температуре -5°С необходимо сжечь Q = mcΔT кДж теплоты, где:
m = 2 кг - масса льда
c = 2,1 кДж/(кг*°C) - удельная теплоемкость льда
ΔT = 5° - разность температур

Q1 = 2 2,1 5 = 21 кДж

Для нагревания 1 кг воды от 0°С до температуры кипения (100°С) необходимо сжечь Q = mcΔT кДж теплоты, где:
m = 1 кг - масса воды
c = 4,18 кДж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды
ΔT = 100° - разность температур

Q2 = 1 4,18 100 = 418 кДж

Для превращения 1 кг воды в пар необходимо сжечь Q = mL, где:
m = 1 кг - масса воды
L = 2260 кДж/кг - удельная теплота парообразования

Q3 = 1 * 2260 = 2260 кДж

Теперь найдем общую тепловую энергию для всех процессов:

Qобщ = Q1 + Q2 + Q3 = 21 + 418 + 2260 = 2699 кДж

Если КПД спиртовки составляет 40%, то необходимо поделить общую тепловую энергию на КПД:

Qспирт = Qобщ / КПД = 2699 / 0,4 ≈ 6747,5 кДж

Таким образом, для расплавления 2 кг льда и превращения 1 кг воды в пар, необходимо сжечь приблизительно 6747,5 кДж спирта.