Яка кількість теплоти потрібна, щоб перетворити 4 кг льоду, взятого при температурі - 20°С, у пару при 100 С?

Дано:

$m=4$ кг

$t_1=-20°С$

$t_3=100°С$

Знайти:  $Q$

Необхідна кількість теплоти буде складатися з чотирьох частин теплоти для наступних чотирьох  процесів:

1) теплота $Q_1$ для нагрівання льоду від початкової температури $t_1$ до температури його плавлення $t_2=0°С$     

2) теплота для плавлення льоду $Q_2$

3) теплота $Q_3$ для нагрівання отриманої з льоду води до температури кипіння $t_3$

4) теплота $Q_4$ для перетворення води у пару.

$Q_1=C_1m(t_2-t_1)$        (1)

де $C_1$ - питома теплоємність льоду.

$Q_2=q_1m$        (2)

де   $q_1$ - питома теплота плавлення льоду.

$Q_3=C_2m(t_3-t_2)$        (3)

де $C_2$ - питома теплоємність води.

$Q_4=q_2m$        (4)

де $q_2$ - питома теплота пароутворення воли. 

Питомі  теплоємності льоду і води, а також питому теплоту плавлення льоду і пароутворення води знаходимо у таблицях.

$q_2=2400000$ Дж/кг

$q_1=336000$ Дж/кг

$C_1=2100$ $\frac{Дж}{кг*С}$

$C_2=4200$ $\frac{Дж}{кг*С}$

Як ми зазначили вище, необхідна кількість теплоти буде дорівнювати сумі:

$Q=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4$         (5)

$Q=C_1m(t_2-t_1)+q_1m+C_2m(t_3-t_2)+q_2m$        (6)

$Q=m(C_1(t_2-t_1)+q_1+C_2(t_3-t_2)+q_2)$        (7)

$Q=4*(2100*(0-(-20))+336000+4200*(100-0)+2400000)=12792000$ Дж

Відповідь:  12792000 Дж  або 12729 кДж

Ваш відгук, коментар або лайк дуже важливий для підтримки сайту. Не пошкодуйте 10 секунд свого часу. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно