Какое количество теплоты необходимо, чтобы 50 г льда при температуре -5 градусов обратился в пар при 100 градусов?

Физика 9 класс Теплопередача и изменение агрегатного состояния вещества Количество теплоты 50 г льда температура -5 градусов пар 100 градусов физика 9 класс Новый

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения 50 г льда при температуре -5 градусов в пар при 100 градусах, необходимо учитывать несколько этапов процесса. Каждый этап требует определенного количества теплоты. Давайте разберем все шаги:

1. Нагревание льда от -5 °C до 0 °C.
   • Для этого используем формулу: Q1 = m * c * ΔT, где:
   • m = 50 г = 0,05 кг (переводим в килограммы),
   • c = 2,1 кДж/(кг·°C) (удельная теплоемкость льда),
   • ΔT = 0 °C - (-5 °C) = 5 °C.

   Подставляем значения:

   Q1 = 0,05 кг * 2,1 кДж/(кг·°C) * 5 °C = 0,525 кДж.

2. Плавление льда при 0 °C.
   • Используем формулу: Q2 = m * L, где:
   • L = 334 кДж/кг (удельная теплота плавления льда).

   Подставляем значения:

   Q2 = 0,05 кг * 334 кДж/кг = 16,7 кДж.

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

   Подставляем значения:

   Q3 = 0,05 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * 100 °C = 20,9 кДж.

4. Парообразование воды при 100 °C.
   • Используем формулу: Q4 = m * L, где:
   • L = 2260 кДж/кг (удельная теплота парообразования).

   Подставляем значения:

   Q4 = 0,05 кг * 2260 кДж/кг = 113 кДж.

5. Суммируем все количества теплоты.

   Общее количество теплоты Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4:

   Q = 0,525 кДж + 16,7 кДж + 20,9 кДж + 113 кДж = 151,125 кДж.

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для превращения 50 г льда при -5 °C в пар при 100 °C, составляет примерно 151,125 кДж.