Дан лёд при температуре-4°С. Какую энергию необходимо затратить , чтоб из льда получить пар температурой 100°С. Объем льда равен 18 см³
Для решения этой задачи нам понадобится знать удельную теплоту плавления и удельную теплоту испарения для воды.
Удельная теплота плавления (Lпл) - количество теплоты, которое необходимо затратить на перевод вещества из твердого состояния в жидкое состояние при постоянной температуре.
Удельная теплота испарения (Lисп) - количество теплоты, необходимое для перехода воды из жидкого состояния в газообразное состояние при постоянной температуре.
Для льда воды удельная теплота плавления (Lпл) составляет 334 Дж/г, а удельная теплота испарения (Lисп) - 2260 Дж/г.
Сначала переведем лед в жидкую форму, а затем испарим его.
- Энергия, необходимая для плавления льда:
Энергия = масса × удельная теплота плавления масса льда = объем × плотность воды плотность воды = 1 г/см³
масса льда = 18 см³ × 1 г/см³ = 18 г
Энергия = 18 г × 334 Дж/г = 6012 Дж
- Затем энергия, необходимая для испарения воды:
Энергия = масса × удельная теплота испарения масса воды = масса льда = 18 г
Энергия = 18 г × 2260 Дж/г = 40680 Дж
Таким образом, общая энергия, необходимая для перевода льда при температуре -4°C в пар при температуре 100°C, составляет:
Общая энергия = энергия для плавления + энергия для испарения Общая энергия = 6012 Дж + 40680 Дж = 46692 Дж
