Arvutage energia, mis on vajalik jää auruks muutmiseks

Milline on kuumus džaulides, et muuta 25 grammi -10 ° C jää 150 ° C auruks?
Kasulik informatsioon:
veesulamise soojus = 334 J / g
vee aurustumissoojus = 2257 J / g
jää erisoojus = 2,09 J / g · ° C
vee erisoojus = 4,18 J / g · ° C
auru erisoojus = 2,09 J / g · ° C
Lahendus:
Kogu vajalik energia on -10 ° C jää soojendamiseks 0 ° C jääks vajaliku energia summa, sulatades 0 ° C jää 0 ° C vesi, vee soojendamine temperatuurini 100 ° C, teisendades 100 ° C vesi 100 ° C auruks ja kuumutades auru temperatuurini 150 ° C. Lõpliku väärtuse saamiseks arvutage esmalt individuaalsed energiaväärtused ja liidage need kokku.
Samm 1: Kuumus, mis on vajalik jää temperatuuri tõstmiseks -10 ° C kuni 0 ° C. Kasutage valemit
q = mcΔT
kus
q = soojusenergia
m = mass
c = spetsiifiline kuumus
ΔT = temperatuuri muutus
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) [(0 ° C –10 ° C)]
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) x (10 ° C)
q = 522,5 J
Kuumus, mis on vajalik jää temperatuuri tõstmiseks -10 ° C kuni 0 ° C = 522,5 J
2. samm: 0 ° C jää muutmiseks 0 ° C veeks vajalik kuumus

Kasutage kuumuse valemit:
q = m · AH_f
kus
q = soojusenergia
m = mass
AH_f = termotuumasüntees
q = (25 g) x (334 J / g)
q = 8350 J
0 ° C jää muutmiseks 0 ° C veeks = 8350 J vajatakse soojust
3. samm: Kuumus, mis on vajalik vee temperatuuri 0 ° C tõstmiseks 100 ° C-ni
q = mcΔT
q = (25 g) x (4,18 J / g · ° C) [(100 ° C – 0 ° C)]
q = (25 g) x (4,18 J / g · ° C) x (100 ° C)
q = 10450 J
Kuumus, mis on vajalik 0 ° C vee temperatuuri tõstmiseks 100 ° C veeni = 10450 J
4. samm: 100 ° C vee muutmiseks auruks 100 ° C on vajalik kuumus
q = m · AH_v
kus
q = soojusenergia
m = mass
AH_v = aurustumissoojus
q = (25 g) x (2257 J / g)
q = 56425 J
Soojus, mis on vajalik 100 ° C vee muutmiseks auruks 100 ° C = 56425
5. samm: Kuumus, mis on vajalik 100 ° C auru muutmiseks 150 ° C auruks
q = mcΔT
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) [(150–100 ° C)]
q = (25 g) x (2,09 J / g ° C) x (50 ° C)
q = 2612,5 J
Soojus, mis on vajalik 100 ° C auru muutmiseks 150 ° C auruks = 2612,5
6. samm: Leia kogu soojusenergia
Kuumus_Kokku = Kuumus_{Samm 1} + Kuumus_{2. samm} + Kuumus_{3. samm} + Kuumus_{4. samm} + Kuumus_{5. samm}
Kuumus_Kokku = 522,5 J + 8350 J + 10450 J + 56425 J + 2612,5 J
Kuumus_Kokku = 78360 J
Vastus:
25 grammi -10 ° C jää muutmiseks auruks 150 ° C on vajalik kuumus 78360 J või 78,36 kJ.