Какое количество теплоты нужно, чтобы превратить 1 кг льда, находящегося при температуре -100°C, в пар?

Физика 8 класс Теплота и теплосодержание Количество теплоты превращение льда в пар физика 8 класс теплота температура льда Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько этапов, так как мы будем переводить лед из одного состояния в другое, а также нагревать его до определенной температуры. Давайте разберем процесс по шагам:

1. Нагрев льда от -100°C до 0°C:
   • Для этого используем формулу: Q1 = m * c * ΔT, где:
   • Q1 - количество теплоты,
   • m - масса льда (1 кг),
   • c - удельная теплоемкость льда (примерно 2,1 кДж/(кг·°C)),
   • ΔT - изменение температуры (0 - (-100) = 100°C).

   Подставляем значения:

   Q1 = 1 кг * 2,1 кДж/(кг·°C) * 100°C = 210 кДж.

2. Плавление льда (превращение в воду):
   • Для этого используем формулу: Q2 = m * L, где:
   • Q2 - количество теплоты, необходимое для плавления,
   • L - удельная теплота плавления льда (примерно 334 кДж/кг).

   Подставляем значения:

   Q2 = 1 кг * 334 кДж/кг = 334 кДж.

3. Нагрев воды от 0°C до 100°C:
   • Используем ту же формулу: Q3 = m * c * ΔT, где:
   • c - удельная теплоемкость воды (примерно 4,18 кДж/(кг·°C)),
   • ΔT - изменение температуры (100 - 0 = 100°C).

   Подставляем значения:

   Q3 = 1 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * 100°C = 418 кДж.

4. Кипение воды (превращение в пар):
   • Используем формулу: Q4 = m * L, где:
   • L - удельная теплота парообразования воды (примерно 2260 кДж/кг).

   Подставляем значения:

   Q4 = 1 кг * 2260 кДж/кг = 2260 кДж.

Теперь складываем все количества теплоты:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4

Q = 210 кДж + 334 кДж + 418 кДж + 2260 кДж = 3222 кДж.

Ответ: Для превращения 1 кг льда при температуре -100°C в пар потребуется 3222 кДж теплоты.