Q - количество теплоты в Дж,m - масса в кг,c_1 - удельная теплоемкость льда 2100Дж/(кг∗°C)2100 Дж/(кг*°C)2100Дж/(кг∗°C),c_2 - удельная теплоемкость воды 4200Дж/(кг∗°C)4200 Дж/(кг*°C)4200Дж/(кг∗°C),L_1 - удельная теплота плавления 334кДж/кг334 кДж/кг334кДж/кг,T_0 - начальная температура в °C,T_1 - температура плавления 0°C0 °C0°C,T_2 - конечная температура в °C.
Для решения этой задачи нужно учитывать тепловую емкость воды и тепловое сопротивление изменения агрегатного состояния вещества.
Теплота, необходимая для превращения льда в водяной пар, вычисляется по формуле:
Q = m c1</em>(T1−T0)+L1+c2∗(T2−T0)c_1 </em> (T_1 - T_0) + L_1 + c_2 * (T_2 - T_0)c1 </em>(T1 −T0 )+L1 +c2 ∗(T2 −T0 )
где:
Q - количество теплоты в Дж,m - масса в кг,c_1 - удельная теплоемкость льда 2100Дж/(кг∗°C)2100 Дж/(кг*°C)2100Дж/(кг∗°C),c_2 - удельная теплоемкость воды 4200Дж/(кг∗°C)4200 Дж/(кг*°C)4200Дж/(кг∗°C),L_1 - удельная теплота плавления 334кДж/кг334 кДж/кг334кДж/кг,T_0 - начальная температура в °C,T_1 - температура плавления 0°C0 °C0°C,T_2 - конечная температура в °C.Подставим значения:
m = 2 кг,
T_0 = -10 °C,
T_1 = 0 °C,
T_2 = 100 °C.
Q = 2 2100</em>(0−(−10))+334+4200∗(100−(−10))2100 </em> (0 - (-10)) + 334 + 4200 * (100 - (-10))2100</em>(0−(−10))+334+4200∗(100−(−10))
Q = 2 2100</em>10+334+4200∗1102100 </em> 10 + 334 + 4200 * 1102100</em>10+334+4200∗110
Q = 2 * 21000+334+46200021000 + 334 + 46200021000+334+462000
Q = 2 * 463334
Q = 926668 Дж
Таким образом, для превращения 2 кг льда, взятого при температуре -10 °C, в водяной пар при температуре 100 °C, необходимо 926668 Дж теплоты.