Вопрос школьника
Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы 2 кг льда, взятого при температуре 10 «С, превратить полностью в пар?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу теплоты смены состояния вещества:
Q = m * L,
где Q — количество теплоты, необходимое для смены состояния вещества, m — масса вещества, L — удельная теплота смены состояния вещества.
Для превращения льда в пар необходимо пройти два этапа: сначала лед должен расплавиться, а затем жидкость должна испариться. Для каждого этапа необходимо рассчитать количество теплоты.
1. Расплавление льда:
Для расплавления льда необходимо затратить теплоту, равную удельной теплоте плавления льда:
Lпл = 334 кДж/кг.
Таким образом, количество теплоты, необходимое для расплавления 2 кг льда, можно рассчитать по формуле:
Q1 = m * Lпл = 2 кг * 334 кДж/кг = 668 кДж.
2. Испарение воды:
Для испарения воды необходимо затратить теплоту, равную удельной теплоте испарения воды:
Лисп = 2257 кДж/кг.
Таким образом, количество теплоты, необходимое для испарения 2 кг воды, можно рассчитать по формуле:
Q2 = m * Лисп = 2 кг * 2257 кДж/кг = 4514 кДж.
Итого, общее количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда при температуре 10 «С в пар, равно:
Q = Q1 + Q2 = 668 кДж + 4514 кДж = 5182 кДж.
Таким образом, для превращения 2 кг льда при температуре 10 «С в пар необходимо затратить 5182 кДж теплоты.
