Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой 2 кг, взятого при температуре -10 градусов, получить пар при 100 градусах.

Дано: масса льда (m) - 2 кг, начальная температура (t₁) - -10°C, температура плавления льда (t₂) - 0°C, конечная температура (t₃) - 100°С, удельная теплота парообразования (L) - 2.3*10⁶ Дж/кг, удельная теплота плавления льда (λ) - 34*10⁴ Дж/кг, удельная теплоемкость льда (с₁) - 2100 Дж/кг*°С, удельная теплоемкость воды (с₂) - 4200 Дж/кг*°С.

Найти: количество теплоты, требуемой для нагревания, плавления льда, нагревания воды и получения пара. (Q)

Найдем теплоту, требуемую для нагревания льда - Q₁=c₁m(t₂-t₁)=2100*2*10=4,2*10⁴ Дж

Найдем теплоту, требуемую для плавления льда - Q₂=λm=34*10⁴*2=68*10⁴ Дж

Найдем теплоту, требуемую для нагревания воды - Q₃=c₂m(t₂-t₁)=4200*2*100=84*10⁴ Дж

Найдем теплоту, требуемую для парообразования - Q₄=Lm=2.3*10⁶*2=460*10⁴ Дж

Найдем количество теплоты, требуемой для нагревания, плавления льда, нагревания воды и получения пара - Q=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄=460*10⁴+84*10⁴+68*10⁴+4.2*10⁴=10⁴(460+84+68+4.2)=616.2*10⁴=6162 кДж