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 (0 градусов), а затем превратить его в воду, нагревая до температуры кипения (100 градусов), 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,
   ( \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,
   ( \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.