Яка кількість енергії використовується, коли 33,3 грамів льоду при 0,00 ° C перетворюється на пару при 150,0 ° C?

Відповідь:

# "103.4 kJ" # є загальною кількістю енергії, необхідної для перетворення такої кількості льоду в пару.

Пояснення:

Відповідь # 103.4kJ #.

Потрібно визначити загальну енергію, необхідну для переходу від льоду до води, а потім від води до пари - фазові зміни, що відбуваються молекулами води.

Для цього потрібно знати:

Теплота плавлення води: # DeltaH_f # = #334# # J #/# g #;

Теплота плавлення випаровування води: # DeltaH_v # = #2257# # J #/# g #;

Питома теплота води: # c # = #4.18# # J #/# g ^ @ C #;

Питома теплота пари: # c # = #2.09# # J #/# g ^ @ C #;

Отже, наступні кроки описують загальний процес:

1. Визначте тепло, необхідне для перетворення # 0 ^ @ C # лід # 0 ^ @ C # вода:

# q_1 = m * DeltaH_ (f) = 33,3 г * 334 Дж / (г) = 11122,2J #

2. Визначити тепло, необхідне для проходження води # 0 ^ @ C # до води # 100 ^ @ C #:

# q_2 = m * c_ (вода) * DeltaT = 33,3g * 4,18 J / (g * ^ @ C) * (100 ^ @ C - 0 ^ @ C) = 13919,4 J #

3. Визначте тепло, необхідне для перетворення # 100 ^ @ C # води до # 100 ^ @ C # пара:

# q_3 = m * DeltaH_ (v) = 33,3 g * 2257 J / (g) = 75158,1 J #

4. Визначте необхідну теплоту # 100 ^ @ C # пар до # 150 ^ @ C # пара:

# q_4 = m * c_ (vap o r) * DeltaT = 33.3g * 2.09 J / (g * ^ @ C) * (150 ^ @ C - 100 ^ @ C) = 3479.9J #

Таким чином, необхідна загальна кількість тепла

#q_ (TOTAL) = q_1 + q_2 + q_3 + q_4 = 103679.6J = 103.4kJ #