Question

Сколько энергии потребуется для полного расплавления и превращения в пар куска льда массой 2,5 кг, взятого при температуре -20 градусов? (Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг градусов, удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды 23 МДж/кг.)

Помогите пожалуйста

Answer 1

Дано:
m=2,5Кг
t= -20
c=2100
λ=340кДж=340000Дж
L=23МДж=23000000Дж
---------------------------------------
∑ E - ? 

Необходимо понимать, что так взять кусок льда и превратить в пар мы не можем: нужно рассчитать каждое явление: нагревание льда, плавление льда, нагревание воды, парообразование
Мы имеем лёд массой 2,5 кг и его температура составляет - 20c.
Значит, чтобы его расплавить, нужно нагреть до температуры плавления - 0С
Давайте приступим.
Q=CM(t2-t1)
C - удельная теплоемкость, M - масса, Δt - разница температур
Q= 2100*2,5*(-20)=-105000 Дж
Нагрели, вперёд плавить!
Q= λm
λ - удельная теплота плавления; m - масса
Q=340000*2,5=850000 Дж
Расплавили, получили водицу. Греем воду до температуры кипения, так как при ней начинается парообразование
Q=cmΔt
Q=4200(теплоемкость воды)*2,5*100=1050000Дж
Вода кипит, давайте парить
Q=Lm
L - удельная теплота парообразования
Q=23000000*2,5=57500000 Дж
Отлично, вода как испарилась, хотя она и так испарилась ☻

Сколько теплоты выделилось при всех этих процессах?
Считаем
Q1+Q2+Q3+Q4=0
-105000+850000+1050000+57500000=
59295000 Дж=59,3 МДж