Question

Яка кількість теплоти потрібна для перетворення 50 г льоду, взятого за температури –10 °С, на воду за температури 100 °С?​

Answer 1

Ответ:

Для перетворення льоду при температурі -10 °C на воду при температурі 100 °C необхідно виконати кілька кроків:

Нагріти льід від -10 °C до 0 °C. Це вимагає теплового натомість охолодження, яка рівна масі льоду помноженій на теплоємність льоду при постійному тиску (2.09 Дж/(г·°C)) і температурну різницю (10 °C).

Q1 = (50 г) * (2.09 Дж/(г·°C)) * 10 °C = 1045 Дж

Розплавити льоду, нагріти воду до 100 °C і довести її до кипіння. Це вимагає теплового натомість плавлення для льоду та теплового натомість підігрівання води до кипіння. Тепловий натомість плавлення для льоду близько 334,000 Дж/кг, і тепловий натомість підігрівання води - близько 4,186 Дж/(г·°C).

Q2 = (50 г) * 334,000 Дж/кг + (100 °C - 0 °C) * (50 г) * 4,186 Дж/(г·°C) = 16,700 Дж + 209,300 Дж = 226,000 Дж

Загальна теплова енергія, необхідна для перетворення 50 г льоду при -10 °C на воду при 100 °C:

Q = Q1 + Q2 = 1045 Дж + 226,000 Дж = 227,045 Дж

Отже, для перетворення 50 г льоду при -10 °C на воду при 100 °C необхідно 227,045 Дж теплової енергії.