Какое количество теплоты Q выделится при превращении водяного пара при tкип массой m=1кг в лед температурой 0=-15⁰с
от

1 Ответ

Дано:
- Масса водяного пара m = 1 кг
- Температура водяного пара tкип = 100 °C
- Конечная температура льда tлед = -15 °C

Найти:
- Количество теплоты Q, выделяющееся при превращении водяного пара в лед.

Решение:

1. Сначала найдем количество теплоты, выделяющееся при конденсации водяного пара в воду. Для этого используем формулу:

Q1 = m * Lв,

где Lв — теплота конденсации водяного пара (Lв ≈ 2260 кДж/кг).

Q1 = 1 * 2260 = 2260 кДж.

2. Затем найдем количество теплоты, выделяющееся при охлаждении воды от 100 °C до 0 °C:

Q2 = m * c * (tкип - 0),

где c — удельная теплоемкость воды (c ≈ 4,18 кДж/(кг·°C)).

Q2 = 1 * 4,18 * (100 - 0) = 418 кДж.

3. Далее, найдем количество теплоты, выделяющееся при замерзании воды в лед:

Q3 = m * Lл,

где Lл — теплота плавления воды (Lл ≈ 334 кДж/кг).

Q3 = 1 * 334 = 334 кДж.

4. Наконец, найдем количество теплоты, выделяющееся при охлаждении льда от 0 °C до -15 °C:

Q4 = m * cлед * (0 - (-15)),

где cлед — удельная теплоемкость льда (cлед ≈ 2,1 кДж/(кг·°C)).

Q4 = 1 * 2,1 * (0 - (-15)) = 2,1 * 15 = 31,5 кДж.

5. Теперь суммируем все выделившиеся количества теплоты:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4.

Q = 2260 + 418 + 334 + 31,5 = 3043,5 кДж.

Ответ:
- Количество теплоты, выделяющееся при превращении водяного пара в лед, составляет 3043,5 кДж.
от