Чтобы выяснить, в каком процессе поглощается большее количество теплоты, нужно рассчитать количество тепла, которое поглощается при плавлении льда и при превращении воды в пар.
- Плавление льда: Количество теплоты, необходимое для плавления льда, можно вычислить по формуле: \[ Q_1 = m_1 \cdot L_f \] где:
- \( Q_1 \) — количество теплоты, поглощаемое при плавлении,
- \( m_1 \) — масса льда (в данном случае \( m_1 = 10 \) кг),
- \( L_f \) — теплота плавления льда (примерно \( L_f = 334 \) кДж/кг).
Так, подставляя значения: \[ Q_1 = 10 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 3340 \, \text{кДж} \]
- Преобразование воды в пар: Количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар, также рассчитывается по формуле: \[ Q_2 = m_2 \cdot L_v \] где:
- \( Q_2 \) — количество теплоты, поглощаемое при превращении в пар,
- \( m_2 \) — масса воды (в данном случае \( m_2 = 1,0 \) кг),
- \( L_v \) — теплота парообразования воды (примерно \( L_v = 2260 \) кДж/кг).
Теперь подставим значения: \[ Q_2 = 1,0 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 2260 \, \text{кДж} \]
Теперь мы можем сравнить \( Q_1 \) и \( Q_2 \):
- \( Q_1 = 3340 \, \text{кДж} \)
- \( Q_2 = 2260 \, \text{кДж} \)
Таким образом, при плавлении льда массой 10 кг поглощается большее количество теплоты, чем при превращении в пар воды массой 1 кг.