Számítsa ki a jég gőzzé történő bekapcsolásához szükséges energiát

Mekkora hő szükséges Joulesben ahhoz, hogy 25 gramm -10 ° C jég 150 ° C-os gőzzé alakuljon?
Hasznos információ:
a víz olvadási hője = 334 J / g
a víz párolgási hője = 2257 J / g
a jég fajlagos hője = 2,09 J / g · ° C
a víz fajsúlya = 4,18 J / g · ° C
gőz fajhője = 2,09 J / g · ° C
Megoldás:
A teljes szükséges energia a -10 ° C-os jég 0 ° C-ra való felmelegítéséhez szükséges energia összege, amely a 0 ° C-os jégből 0 ° C-os víz, melegíti a vizet 100 ° C-ra, konvertálja a 100 ° C vizet 100 ° C-ra gőzzé és melegíti a gőzt 150 ° C-ra. A végső érték kiszámításához először kiszámolja az egyes energiaértékeket, majd összeadja azokat.
1. lépés: A jég hőmérsékletének -10 ° C-ról 0 ° C-ra történő emeléséhez szükséges hő. Használja a képletet
q = mcΔT
hol
q = hőenergia
m = tömeg
c = fajlagos hő
ΔT = hőmérséklet-változás
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) [(0 ° C –10 ° C)]
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) x (10 ° C)
q = 522,5 J
A jég hőmérsékletének -10 ° C-ról 0 ° C-ra = 522,5 J emelkedéséhez szükséges hő
2. lépés: Hő szükséges ahhoz, hogy a 0 ° C jég 0 ° C vízré váljon

Használja a hő képletet:
q = m · AH_f
hol
q = hőenergia
m = tömeg
AH_f = a fúziós hő
q = (25 g) x (334 J / g)
q = 8350 J
Hő szükséges ahhoz, hogy a 0 ° C jég 0 ° C vízré váljon = 8350 J
3. lépés: Hő szükséges ahhoz, hogy a 0 ° C-os víz hőmérséklete 100 ° C-ra emelkedjen
q = mcΔT
q = (25 g) x (4,18 J / g · ° C) [(100 ° C – 0 ° C)]
q = (25 g) x (4,18 J / g · ° C) x (100 ° C)
q = 10450 J
Hő szükséges ahhoz, hogy a 0 ° C víz hőmérséklete 100 ° C vízre emelkedjen = 10450 J
4. lépés: A 100 ° C-os víz 100 ° C-ra gőzzé történő átalakításához szükséges hő
q = m · AH_v
hol
q = hőenergia
m = tömeg
AH_v = párolgási hő
q = (25 g) x (2257 J / g)
q = 56425 J
Hő szükséges ahhoz, hogy a 100 ° C-os víz 100 ° C-ra gőzzé váljon = 56425
5. lépés: A 100 ° C-os gőz 150 ° C-ra történő gőzzé történő átalakításához szükséges hő szükséges
q = mcΔT
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) [(150 ° C – 100 ° C)]
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) x (50 ° C)
q = 2612,5 J
A 100 ° C-os gőz 150 ° C-os gőzzé történő átalakításához szükséges hő = 2612,5
6. lépés: Keresse meg az összes hőenergiát
hőség_Teljes = Hő_{1. lépés} + Hő_{2. lépés} + Hő_{3. lépés} + Hő_{4. lépés} + Hő_{5. lépés}
hőség_Teljes = 522,5 J + 8350 J + 10450 J + 56425 J + 2612,5 J
hőség_Teljes = 78360 J
Válasz:
25 gramm -10 ° C jég 150 ° C-os gőzzé történő átalakításához szükséges hő 78360 J vagy 78,36 kJ.