Подогревание льда до 0°C (теплота плавления): Q1 = m Lf, где m - масса льда, Lf - теплота плавления льда (334 кДж/кг). Q1 = 0,5 кг 334 кДж/кг = 167 кДж.
Нагревание воды до 100°C: Q2 = m c Δt, где c - удельная теплоемкость воды (4,18 кДж/(кг°C)), Δt - изменение температуры. Q2 = 0,5 кг 4,18 кДж/(кг°C) (100-0) = 209 кДж.
Изменение фазы воды из жидкой в пар: Q3 = m Lv, где Lv - теплота испарения воды (2260 кДж/кг). Q3 = 0,5 кг 2260 кДж/кг = 1130 кДж.
Общее количество теплоты, необходимое для превращения 0,5 кг льда при температуре -14°C в пар, составляет: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 167 кДж + 209 кДж + 1130 кДж = 1506 кДж.
Для превращения льда в пар необходимо три этапа:
Подогревание льда до 0°C (теплота плавления): Q1 = m Lf, где m - масса льда, Lf - теплота плавления льда (334 кДж/кг).
Q1 = 0,5 кг 334 кДж/кг = 167 кДж.
Нагревание воды до 100°C: Q2 = m c Δt, где c - удельная теплоемкость воды (4,18 кДж/(кг°C)), Δt - изменение температуры.
Q2 = 0,5 кг 4,18 кДж/(кг°C) (100-0) = 209 кДж.
Изменение фазы воды из жидкой в пар: Q3 = m Lv, где Lv - теплота испарения воды (2260 кДж/кг).
Q3 = 0,5 кг 2260 кДж/кг = 1130 кДж.
Общее количество теплоты, необходимое для превращения 0,5 кг льда при температуре -14°C в пар, составляет:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 167 кДж + 209 кДж + 1130 кДж = 1506 кДж.