Удельная теплоёмкость воды: c = 4200 Дж/(кг × °С).
Найти нужно общую теплоту: Q - ?
Решение:
1. Общая теплота состоит из теплоты нагревания льда до температуры плавления, теплоту плавления льда, теплоты нагревания воды до температуры кипения, теплоты парообразования воды и теплоты нагревания пара до конечной температуры, получаем следующую формулу:
2. Теплота нагревания льда:
где Дж/(кг × °С) - удельная теплоёмкость льда.
3. Теплота плавления льда:
где Дж/кг - удельная теплота плавления льда.
4. Теплота нагревания воды:
где Дж/(кг × °С) - удельная теплоёмкость льда.
5. Теплота парообразования воды:
где Дж/кг - удельная теплота парообразования воды.
6. Теплота нагревания пара:
где Дж/(кг × °С) - удельная теплоёмкость пара.
7. Итоговая формула:
Численно получим:
(Дж).
Переведём в килоджоули: Q = 77062.5 Дж ≈ 77,1 кДж.
Масса: m = 25 г = 0,025 кг.
Начальная температура льда: t₁ = -5 °C.
Температура плавления льда: t₂ = 0 °C.
Температура кипения воды: t₃ = 100 °C.
Конечная температура пара: t₄ = 110 °C.
Удельная теплоёмкость воды: c = 4200 Дж/(кг × °С).
Найти нужно общую теплоту: Q - ?
Решение:1. Общая теплота состоит из теплоты нагревания льда до температуры плавления, теплоту плавления льда, теплоты нагревания воды до температуры кипения, теплоты парообразования воды и теплоты нагревания пара до конечной температуры, получаем следующую формулу:![Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 + Q_5.](/tpl/images/0951/9487/9685e.png)
2. Теплота нагревания льда:![Q_1 = c_1m(t_2 - t_1),](/tpl/images/0951/9487/83078.png)
где
Дж/(кг × °С) - удельная теплоёмкость льда.
3. Теплота плавления льда:![Q_2 = \lambda m,](/tpl/images/0951/9487/33e77.png)
где
Дж/кг - удельная теплота плавления льда.
4. Теплота нагревания воды:![Q_3 = c_2m(t_3 - t_2).](/tpl/images/0951/9487/44cdd.png)
где
Дж/(кг × °С) - удельная теплоёмкость льда.
5. Теплота парообразования воды:![Q_4 = Lm,](/tpl/images/0951/9487/ac27a.png)
где
Дж/кг - удельная теплота парообразования воды.
6. Теплота нагревания пара:![Q_5 = c_3m(t_4 - t_3).](/tpl/images/0951/9487/17753.png)
где
Дж/(кг × °С) - удельная теплоёмкость пара.
7. Итоговая формула:![Q = c_1m(t_2 - t_1) + \lambda m + c_2m(t_3 - t_2) + Lm + c_3m(t_4 - t_3) =\\= m\big(c_1(t_2 - t_1) + \lambda + c_2(t_3 - t_2) + L + c_3(t_4 - t_3)\big)](/tpl/images/0951/9487/3298f.png)
Численно получим:Переведём в килоджоули: Q = 77062.5 Дж ≈ 77,1 кДж.
ответ: 77,1 кДж.