Hvor meget energi kræves for at ændre 80 g is ved -30 grader Celsius Steam 140 Celsius?

forståelse af processen

Denne proces involverer flere trin:

1. Opvarmning af isen: Løft temperaturen på isen fra -30 ° C til 0 ° C.

2. smeltning af isen: Skift is fra fast til væske (vand) ved 0 ° C.

3. opvarmning af vandet: Løft temperaturen på vandet fra 0 ° C til 100 ° C.

4. kogning af vandet: Skift vandet fra væske til gas (damp) ved 100 ° C.

5. Opvarmning af dampen: Løft temperaturen på dampen fra 100 ° C til 140 ° C.

krævede konstanter

* Specifik isvarme: c_ice =2,1 j/g ° C

* Specifik vandvarme: c_water =4,18 j/g ° C

* Specifik dampvarme: C_STEAM =2,0 J/G ° C

* varme af fusion af is: L_f =334 j/g

* Opvarmning af fordampning af vand: L_v =2260 j/g

Beregninger

1. Opvarmning af isen:

* Q1 =(Mass of Ice) * (Specifik isvarme) * (ændring i temperatur)

* Q1 =80 g * 2,1 J/g ° C * (0 ° C - (-30 ° C)) =5040 J

2. smeltning af isen:

* Q2 =(Mass of Ice) * (Heat of Fusion of Ice)

* Q2 =80 G * 334 J/G =26720 J

3. opvarmning af vandet:

* Q3 =(Mass of Water) * (Specifik vandvarme) * (ændring i temperatur)

* Q3 =80 g * 4,18 J/g ° C * (100 ° C - 0 ° C) =33440 J

4. kogning af vandet:

* Q4 =(Mass of Water) * (Damporiseringsvarme

* Q4 =80 G * 2260 J/G =180800 J

5. Opvarmning af dampen:

* Q5 =(messe damp) * (specifik dampvarme) * (ændring i temperatur)

* Q5 =80 g * 2,0 J/g ° C * (140 ° C - 100 ° C) =6400 J

Samlet energi

Den krævede samlede energi er summen af ​​alle de enkelte energier:

* Samlet energi =Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

* Samlet energi =5040 J + 26720 J + 33440 J + 180800 J + 6400 J = 252400 J

Derfor kræves ca. 252.400 joules energi for at skifte 80 g is ved -30 ° C til damp ved 140 ° C.