1.64. Какое количество теплоты Q потребуется, чтобы нагреть лёд массой m = 100 г с температуры t₁ = −20 °C до t₂ = 100 °C?

Question

Вопрос:

1.64. Какое количество теплоты Q потребуется, чтобы нагреть лёд массой m = 100 г с температуры t₁ = −20 °C до t₂ = 100 °C?

Accepted Answer

Процесс состоит из нагревания льда до 0 °C, его плавления, нагревания воды до 100 °C и парообразования при 100 °C. Используем \(c_{л}=2100\ \text{Дж/(кг·°C)}\), \(\lambda=3{,}3\cdot10^5\ \text{Дж/кг}\), \(c_{в}=4200\ \text{Дж/(кг·°C)}\), удельную теплоту парообразования \(L=2{,}3\cdot10^6\ \text{Дж/кг}\).

Нагревание льда: \(Q_1=2100\cdot0{,}1\cdot20=4200\) Дж.
Плавление: \(Q_2=3{,}3\cdot10^5\cdot0{,}1=33\,000\) Дж.
Нагревание воды: \(Q_3=4200\cdot0{,}1\cdot100=42\,000\) Дж.
Парообразование: \(Q_4=2{,}3\cdot10^6\cdot0{,}1=230\,000\) Дж.

Следовательно, \(Q=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4=309\,200\) Дж.

Ответ: 309,2 кДж.