Question

Яка кількість теплоти потрiбна

для перетворення 2,5 кг льда

с температурой -20°C в пар

с температурой 100°С.

Answer 1

Для розрахунку кількості теплоти, потрібної для перетворення льоду в пар, використовуйте наступний процес:

Підігрівання льоду з температури -20°C до 0°C.
Перетворення льоду в воду при температурі 0°C.
Підігрівання води з 0°C до 100°C.
Випаровування води при температурі 100°C.
Для розрахунку кількості теплоти (Q) використовуйте специфічні теплоємність і теплоти пароутворення для води:

Підігрівання льоду: Q1 = m * c * ΔT, де m - маса льоду (2,5 кг), c - специфічна теплоємність льоду (приблизно 2,09 кДж/кг·°C), ΔT - зміна температури (0°C - (-20°C) = 20°C).
Q1 = 2,5 кг * 2,09 кДж/кг·°C * 20°C = 104,5 кДж.

Перетворення льоду в воду при 0°C: Q2 = m * L, де L - теплота плавлення (приблизно 333,55 кДж/кг для льоду).
Q2 = 2,5 кг * 333,55 кДж/кг = 833,875 кДж.

Підігрівання води: Q3 = m * c * ΔT, де m - маса води, c - специфічна теплоємність води (приблизно 4,18 кДж/кг·°C), ΔT - зміна температури (100°C - 0°C = 100°C).
Q3 = 2,5 кг * 4,18 кДж/кг·°C * 100°C = 1045 кДж.

Випаровування води: Q4 = m * L_v, де L_v - теплота пароутворення (приблизно 2260 кДж/кг для води).
Q4 = 2,5 кг * 2260 кДж/кг = 5650 кДж.

Загальна кількість теплоти, потрібна для перетворення льоду в пар, буде:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 104,5 кДж + 833,875 кДж + 1045 кДж + 5650 кДж = 7633,375 кДж.

Отже, для перетворення 2,5 кг льоду з температурою -20°C в пар з температурою 100°C потрібно приблизно 7633,375 кіДж теплоти.