ปริมาณพลังงานใดที่ใช้เมื่อน้ำแข็ง 33.3 กรัมที่ 0.00 ° C ถูกแปลงเป็นไอน้ำที่ 150.0 ° C

ตอบ:

# "103.4 kJ" # คือพลังงานทั้งหมดที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนน้ำแข็งเป็นไอน้ำ

คำอธิบาย:

คำตอบคือ # 103.4kJ #.

เราจำเป็นต้องกำหนดพลังงานทั้งหมดที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนจากน้ำแข็งเป็นน้ำแล้วจากน้ำเป็นไอ - การเปลี่ยนแปลงเฟสจะเกิดขึ้นโดยโมเลกุลของน้ำ

ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องรู้:

ความร้อนจากการหลอมของน้ำ: # DeltaH_f # = #334# # J #/# G #;

ความร้อนจากการหลอมเหลวของน้ำ: # DeltaH_v # = #2257# # J #/# G #;

ความร้อนเฉพาะของน้ำ: c # # = #4.18# # J #/# กรัม ^ @ C #;

ความร้อนจำเพาะของไอน้ำ: c # # = #2.09# # J #/# กรัม ^ @ C #;

ดังนั้นขั้นตอนต่อไปนี้อธิบายถึงกระบวนการโดยรวม:

1. ตรวจสอบความร้อนที่จำเป็นในการแปลง # 0 ^ @ C # น้ำแข็งเพื่อ # 0 ^ @ C # น้ำ:

# q_1 = m * DeltaH_ (f) = 33.3 g * 334 J / (g) = 11122.2J #

2. กำหนดความร้อนที่ต้องการจากน้ำที่ # 0 ^ @ C # ลงน้ำที่ # 100 ^ @ C #:

# q_2 = m * c_ (น้ำ) * DeltaT = 33.3g * 4.18 J / (g * ^ @ C) * (100 ^ @ C - 0 ^ @ C) = 13919.4J #

3. ตรวจสอบความร้อนที่จำเป็นในการแปลง # 100 ^ @ C # น้ำเพื่อ # 100 ^ @ C # ไอ:

# q_3 = m * DeltaH_ (v) = 33.3g * 2257 J / (g) = 75158.1 J #

4. กำหนดความร้อนที่ต้องการจาก # 100 ^ @ C # ไอเพื่อ # 150 ^ @ C # ไอ:

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

ดังนั้นความร้อนทั้งหมดที่ต้องการคือ

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