Какое количество теплоты надо сообщить льду массой 1 килограмм при температуре -20 градусов чтобы превратить...

Для превращения льда массой 1 килограмм при температуре -20 градусов в пар при температуре 100 градусов необходимо сначала нагреть лед до точки плавления $0градусов$, а затем превратить его в воду, нагревая до температуры кипения $100градусов$, и, наконец, превратить в пар.

1. Для нагревания льда от -20 градусов до 0 градусов потребуется: Q1 = mcΔt, где m - масса льда, c - удельная теплоемкость льда, Δt - изменение температуры. Удельная теплоемкость льда составляет около 2100 Дж/(кгград), поэтому Q1 = 1 кг 2100 Дж/(кгград) 20 градусов = 42000 Дж.

2. Для перевода льда в воду при температуре 0 градусов потребуется теплоты плавления: Q2 = mL, где L - теплота плавления льда, равная 334 кДж/кг. Тогда Q2 = 1 кг * 334 кДж/кг = 334000 Дж.

3. Для нагрева воды от 0 до 100 градусов потребуется: Q3 = mcΔt, где c - удельная теплоемкость воды, примерно 4200 Дж/(кгград). Тогда Q3 = 1 кг 4200 Дж/(кгград) 100 градусов = 420000 Дж.

Итак, общее количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 1 кг при температуре -20 градусов в пар при температуре 100 градусов, будет равно: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 42000 Дж + 334000 Дж + 420000 Дж = 796000 Дж.

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 1 килограмм при температуре -20 градусов Цельсия в водяной пар при температуре 100 градусов Цельсия, нужно учесть несколько этапов этого процесса. Каждый этап требует определённого количества теплоты:

1. Нагрев льда от -20°C до 0°C:
   Для этого используется формула для расчета количества теплоты:
   [ Q1 = m \cdot c{\text{лед}} \cdot \Delta t ] где $m=1\text{кг}$ — масса льда,
   $c_{\text{лед}}=2.1\text{кДж/кг°C}$ — удельная теплоёмкость льда,
   $\mathrm{\Delta }t=0-(-20$ = 20°C ).

   $Q_1=1\cdot 2.1\cdot 20=42\text{кДж}$

2. Плавление льда при 0°C:
   Для этого используется удельная теплота плавления льда:
   $Q_2=m\cdot \lambda$ где $\lambda =334\text{кДж/кг}$ — удельная теплота плавления льда.

   $Q_2=1\cdot 334=334\text{кДж}$

3. Нагрев воды от 0°C до 100°C:
   Для этого используется формула:
   [ Q3 = m \cdot c{\text{вода}} \cdot \Delta t ] где $c_{\text{вода}}=4.18\text{кДж/кг°C}$ — удельная теплоёмкость воды,
   $\mathrm{\Delta }t=100-0=100°C$.

   $Q_3=1\cdot 4.18\cdot 100=418\text{кДж}$

4. Испарение воды при 100°C:
   Для этого используется удельная теплота испарения:
   $Q_4=m\cdot L$ где $L=2260\text{кДж/кг}$ — удельная теплота испарения воды.

   $Q_4=1\cdot 2260=2260\text{кДж}$

Теперь суммируем количество теплоты для каждого этапа, чтобы найти общее количество теплоты:

$Q_{\text{общ}}=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4=42+334+418+2260=3054\text{кДж}$

Итак, для превращения 1 кг льда при температуре -20°C в водяной пар при температуре 100°C необходимо сообщить 3054 кДж теплоты.

Для превращения льда массой 1 кг при температуре -20 градусов в пар при температуре 100 градусов необходимо сообщить 334 кДж теплоты.