Question

Oblicz ile ciepła potrzeba do zamiany 10^-2 kg lodu o temperaturze 243 K w parę o temperaturze 373 K. Wykonaj wykres zależności temperatury od dostarczanego ciepła.

Answer 1

.....................

Answer 2

Odpowiedź:

Dane                                          Obliczyć                                   Wzór

Obliczenie ciepła które trzeba dostarczyć aby ogrzać lód od 243 K do 273K

m = 10⁻² kg = 0,01 kg                 Qc = ?                                  Q₁ = m*cw*ΔT

T₁ = 243 K

T₂ = 273 K

cw = 2100 J/kg*K - ciepło właściwe lodu

Rozwiązanie

Q₁ = m*cw*ΔT

ΔT = T₂ - T₁ = 273 K - 243 K = 30 K

Q = 0,01 kg * 2100 J/kg*K * 30 K

Q₁ = 630 J

Obliczamy ilość ciepła potrzebne do stopienia lodu

Q₂ = m*ct

m = 0,01 kg

ct = 332000 J/kg - ciepło topnienia lodu

Q₂ = 0,01 kg * 332000 J/kg

Q₂ = 3320 J

Obliczamy ilość ciepła potrzebną do ogrzania wody powstałej z lodu do temperatury wrzenia

Q₃ = m*cw*ΔT

m = 0,01 kg

cw = 4200 J/kg*K - ciepło własciwe wody powstałej z lodu

T₁ = 273 K

T₂ = 373 K

ΔT = (T₂ - T₁) = (373 K - 273 K) = 100 K

Q₃ = 0,01 kg * 4200 J/kg*K * 100 K

Q₃ = 4200 J    

Obliczamy ilość ciepła potrzebną do zamiany wody w parę

Q₄ = m * cp

m = 0,01 kg

cp = 2257000 J/kg - ciepło parowaania

Q₄ = 0,01 kg*2257000 J/kg

Q₄ = 22570 J

Obliczamy ciepło całkowite Qc

Qc = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄

Qc = 630 J + 3320 J + 4200 J + 22570 J

Qc = 30720 J

Odp. Trzeba było dostarczyć 30720 J ciepła

Rysunek w załaczeniu (poglądowy)

odcinki:

AB - ogrzewanie lodu    

BC - topnienie lodu        

CD - ogrzewanie wody powstałej z lodu    

DE - parowanie