Сколько энергии потребуется для полного расплавления и превращения в пар куска льда массой 4,5кг и температурой 10 С ? (Удельная теплоемкость льда 2100 Дж кг С , удельная теплота плавления льда 340 кДж кг , удельная теплота парообразования воды 23 МДж кг

Чтобы найти, сколько энергии потребуется для полного расплавления и превращения в пар куска льда массой 4,5 кг и температурой -10 °C, нужно учитывать несколько этапов нагревания и фазовых переходов:

1. Нагрев льда от -10 °C до 0 °C
   Формула для расчета тепла:

   $$Q_1 = m \cdot c_{\text{лед}} \cdot \Delta T$$

   где:

   • $m = 4.5 \, \text{кг}$ — масса льда,
   • $c_{\text{лед}} = 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)}$ — удельная теплоемкость льда,
   • $\Delta T = 0 - (-10) = 10 \, \text{°C}$.

   Подставляем:

   $$Q_1 = 4.5 \cdot 2100 \cdot 10 = 94500 \, \text{Дж}.$$

2. Плавление льда при 0 °C
   Формула для расчета тепла:

   $$Q_2 = m \cdot \lambda_{\text{плавл}}$$

   где $\lambda_{\text{плавл}} = 340 \, \text{кДж/кг} = 340000 \, \text{Дж/кг}$.

   Подставляем:

   $$Q_2 = 4.5 \cdot 340000 = 1530000 \, \text{Дж}.$$

3. Нагрев воды от 0 °C до 100 °C
   Формула для расчета тепла:

   $$Q_3 = m \cdot c_{\text{вода}} \cdot \Delta T$$

   где:

   • $c_{\text{вода}} = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}$ — удельная теплоемкость воды,
   • $\Delta T = 100 - 0 = 100 \, \text{°C}$.

   Подставляем:

   $$Q_3 = 4.5 \cdot 4200 \cdot 100 = 1890000 \, \text{Дж}.$$

4. Превращение воды в пар при 100 °C
   Формула для расчета тепла:

   $$Q_4 = m \cdot \lambda_{\text{пар}}$$

   где $\lambda_{\text{пар}} = 23 \, \text{МДж/кг} = 23000000 \, \text{Дж/кг}$.

   Подставляем:

   $$Q_4 = 4.5 \cdot 23000000 = 103500000 \, \text{Дж}.$$

Общая энергия:

Суммируем все этапы:

Ответ:

Для полного расплавления и превращения в пар куска льда массой 4,5 кг и температурой -10 °C потребуется $106209500 \, \text{Дж}$ или $106.2 \, \text{МДж}$.