Определить количество теплоты

[Антон Огурцевич]

В сосуд поместили лед массой m = 1 кг при температуре  t₁ = -10°С. Определить количество теплоты, необходимое для того, чтобы испарить все содержимое сосуда.

[Сергей]

Решение. Запишем формулу для определения количества теплоты, необходимого для того, чтобы испарить все содержимое сосуда.

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄   (1).

Q₁ – количество теплоты необходимое для нагревания льда до температуры плавления.

Q₁ = с₁∙m∙(t₂ – t₁)   (2).

Q₁ = 21∙10³ Дж.
 с₁ – удельная теплоемкость льда, с₁ = 2100 Дж/кг∙°С. t₂ – температура плавления льда, t₂ = 0°С.
Q₂ - количество теплоты необходимое для плавления льда.

Q₂ = λ∙m   (3).

Q₂ = 330∙10³ Дж.
λ - удельная теплота плавления льда, λ = 330∙10³ Дж/кг.
Q₃ - количество теплоты необходимое для нагревания воды до температуры кипения.

Q₃ = с₂∙m∙(t₃ – t₂)   (4).

с₂ – удельная теплоемкость воды, с₂ = 4200 Дж/кг∙°С. t₃ – температура кипения воды, t₃ = 100°С.
Q₃ = 420∙10³ Дж.
Q₄ - количество теплоты необходимое для парообразования.

Q₄ = L∙m   (5).

L - удельная теплота парообразования, L = 2,30∙10⁶ Дж/кг.
Q₄ = 2,30∙10⁶ Дж.
Подставим (5) (4) (3) (2) в (1) определим количество теплоты, необходимое для того, чтобы испарить все содержимое сосуда.
Q = 3,07∙10⁶ Дж.