Så här beräknar du den energi som krävs för att ändra 80 g is vid -30 ° C för att ånga vid 140 ° C:

Förstå processen

Denna process involverar flera steg:

1. Uppvärmning av isen: Höj isens temperatur från -30 ° C till 0 ° C.

2. smälter isen: Byt isen från fast till vätska (vatten) vid 0 ° C.

3. Uppvärmning av vattnet: Höj temperaturen på vattnet från 0 ° C till 100 ° C.

4. kokande vattnet: Byt vatten från vätska till gas (ånga) vid 100 ° C.

5. Uppvärmning av ångan: Höj temperaturen på ångan från 100 ° C till 140 ° C.

krävs konstanter

* Specifik is: c_ice =2,1 j/g ° C

* Specifikt vattenvärme: c_vatten =4,18 j/g ° C

* Specifik ångvärme: c_steam =2,0 j/g ° C

* Fusion av is: L_f =334 j/g

* Förångningsvärme: L_v =2260 j/g

Beräkningar

1. Uppvärmning av isen:

* Q1 =(ismassa) * (Specifik is) * (Temperaturförändring)

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

2. smälter isen:

* Q2 =(ismassa) * (Fusion av is)

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

3. Uppvärmning av vattnet:

* Q3 =(vattenmassa) * (Specifikt vattenvärme) * (Temperaturförändring)

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

4. kokande vattnet:

* Q4 =(vattenmassa) * (Vångsvärme) vatten)

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

5. Uppvärmning av ångan:

* Q5 =(Massa av ånga) * (Specifik ångvärme) * (Temperaturförändring)

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

Total energi

Den totala energin som krävs är summan av alla individuella energier:

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

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

Därför krävs cirka 252 400 joules energi för att ändra 80 g is vid -30 ° C till ånga vid 140 ° C.