Яка кількість теплоти потрібна, щоб перетворити 350 г льоду, який має температуру - 45 °С, на пару при 100 °С?
Для розрахунку кількості теплоти, необхідної для перетворення льоду у пару, скористаємось формулою Q = m * c * ΔT, де Q - кількість теплоти (Дж), m - маса речовини (кг), c - теплоємність речовини (Дж/кг·°C), ΔT - зміна температури (°C).
Спочатку визначимо кількість теплоти, необхідної для розігрівання льоду з -45 °C до точки плавлення (0 °C). Q1 = m * c * ΔT = 0.35 кг * 2100 Дж/кг·°C * 45 °C = 33 075 Дж
Потім знайдемо кількість теплоти, необхідної для плавлення льоду. Q2 = m * L, де L - питома теплота плавлення льоду (333,5 кДж/кг) Q2 = 0.35 кг * 333,5 кДж/кг = 116,725 кДж = 116725 Дж
Нарешті, визначимо кількість теплоти для перетворення льоду у пару при 100 °C. Q3 = m * c * ΔT = 0.35 кг * 2260 Дж/кг·°C * 100 °C = 78 100 Дж
Отже, загальна кількість теплоти, потрібна для перетворення 350 г льоду в пару при 100 °C, буде рівна сумі кількостей теплоти Q1, Q2 і Q3. Q = Q1 + Q2 + Q3 = 33 075 Дж + 116 725 Дж + 78 100 Дж = 227 900 Дж
Таким чином, необхідно 227 900 Дж теплоти для зміни 350 г льоду з -45 °C на пару при 100 °C.
