дано:
масса льда m = 3 кг
начальная температура T_нач = 0 °C
конечная температура T_конеч = 100 °C
удельная теплоемкость воды c_вода = 4180 Дж/(кг·°C)
теплота плавления льда L_плавление = 334000 Дж/кг
теплота парообразования воды L_пар = 2260000 Дж/кг.
найти:
количество теплоты Q, необходимое для превращения льда в пар.
решение:
1. Сначала определим количество теплоты, необходимое для плавления льда в воду при 0 °C:
Q1 = m * L_плавление
Q1 = 3 кг * 334000 Дж/кг
Q1 = 1002000 Дж.
2. Затем определим количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 0 °C до 100 °C:
Q2 = m * c_вода * (T_конеч - T_нач)
Q2 = 3 кг * 4180 Дж/(кг·°C) * (100 - 0) °C
Q2 = 3 * 4180 * 100
Q2 = 1254000 Дж.
3. Далее определим количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар при 100 °C:
Q3 = m * L_пар
Q3 = 3 кг * 2260000 Дж/кг
Q3 = 6780000 Дж.
4. Теперь найдем общее количество теплоты Q_total:
Q_total = Q1 + Q2 + Q3
Q_total = 1002000 Дж + 1254000 Дж + 6780000 Дж
Q_total = 1002000 + 1254000 + 6780000
Q_total = 9034000 Дж.
ответ:
Количество теплоты, необходимое, чтобы превратить лёд массой 3 кг при 0 градусов в пар при 100 градусах, составляет 9034000 Дж.