10.Сколько теллоть нужно затратить, чтобы из 2 кг льда, взятого при 0 С получить пар при 1.00 С? (67,2 : 10° Дж)

Чтобы рассчитать, сколько теплоты необходимо затратить для преобразования 2 кг льда при 0 °C в пар при 1 °C, нужно учесть несколько этапов:

1. Нагревание льда до 0 °C (если лед изначально не при 0 °C).
2. Плавление льда в воду (при 0 °C).
3. Нагревание воды до 100 °C.
4. Парообразование воды в пар (при 100 °C).
5. Нагревание пара до 1 °C (если пар изначально не при 1 °C).

Поскольку у нас уже имеется лед при 0°C, мы можем сразу делить процесс на 3 этапа:

1. Плавление льда в воду.
2. Нагревание воды до 100°C.
3. Парообразование.

Формулы для каждого этапа следующие:

1. Для плавления льда: \( Q_1 = m \cdot L_f \) где: \( Q_1 \) — теплота, затрачиваемая на плавление, \( m \) — масса льда, \( L_f \) — удельная теплота плавления льда (обычно \( L_f = 334000 \, \text{Дж/кг} \)).

2. Для нагревания воды: \( Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T \) где: \( Q_2 \) — теплота, затрачиваемая на нагрев, \( c \) — удельная теплоемкость воды (обычно \( c = 4200 \, \text{Дж/кг} \)), \( \Delta T \) — изменение температуры.

3. Для парообразования: \( Q_3 = m \cdot L_v \) где: \( Q_3 \) — теплота, затрачиваемая на парообразование, \( L_v \) — удельная теплота парообразования (обычно \( L_v = 2260000 \, \text{Дж/кг} \)).

Теперь, подставим значения для 2 кг льда:

1. Плавление льда: \[ Q_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 334000 \, \text{Дж/кг} = 668000 \, \text{Дж} \]

2. Нагревание воды (от 0°C до 100°C): \[ Q_2 = 2 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг} \cdot 100 \, \text{°C} = 840000 \, \text{Дж} \]

3. Парообразование: \[ Q_3 = 2 \, \text{кг} \cdot 2260000 \, \text{Дж/кг} = 4520000 \, \text{Дж} \]

Теперь, суммируем все затраты теплоты: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 668000 \, \text{Дж} + 840000 \, \text{Дж} + 4520000 \, \text{Дж} = 6198000 \, \text{Дж} \]

Итак, для получения пар от 2 кг льда при 0 °C вам потребуется затратить 6198000 Дж (или 6.198 МДж).