Buzu Buhara Dönüştürmek için Gerekli Enerjiyi Hesaplayın

25 gram -10 ° C buzu 150 ° C buhara dönüştürmek için Joule'deki ısı nedir?
Kullanışlı bilgi:
suyun kaynaşma ısısı = 334 J / g
suyun buharlaşma ısısı = 2257 J / g
özgül buz sıcaklığı = 2,09 J / g · ° C
suyun özgül ısısı = 4.18 J / g · ° C
buharın özgül ısısı = 2.09 J / g · ° C
Çözüm:
Gereken toplam enerji, -10 ° C buzu 0 ° C buza ısıtarak 0 ° C buzu eritecek enerjinin toplamıdır. 0 ° C su, su 100 ° C'ye ısıtılır, 100 ° C su 100 ° C buhara dönüştürülür ve buhar 150 ° C'ye ısıtılır. Nihai değeri elde etmek için, önce bireysel enerji değerlerini hesaplayın ve sonra toplayın.
Aşama 1: Buz sıcaklığını -10 ° C'den 0 ° C'ye yükseltmek için gereken ısı Formülü kullanın
q = mcΔT
nerede
q = ısı enerjisi
m = kütle
c = özısı
=T = sıcaklık değişimi
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
Buz sıcaklığını -10 ° C'den 0 ° C'ye yükseltmek için gereken ısı = 522,5 J
Adım 2: 0 ° C buzu 0 ° C suya dönüştürmek için gerekli ısı
Isı için formülü kullanın:
q = m · ΔH

_f
nerede
q = ısı enerjisi
m = kütle
AH_f = füzyon ısısı
q = (25 g) x (334 J / g)
q = 8350 J
0 ° C buzu 0 ° C suya dönüştürmek için gerekli ısı = 8350 J
Aşama 3: 0 ° C su sıcaklığını 100 ° C suya yükseltmek için gerekli ısı
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
0 ° C suyun sıcaklığını 100 ° C suya yükseltmek için gereken ısı = 10450 J
4. Adım: 100 ° C suyu 100 ° C buhara dönüştürmek için gereken ısı
q = m · ΔH_v
nerede
q = ısı enerjisi
m = kütle
AH_v = buharlaşma ısısı
q = (25 g) x (2257 J / g)
q = 56425 J
100 ° C suyu 100 ° C buhara dönüştürmek için gereken ısı = 56425
Adım 5: 100 ° C buharı 150 ° C buharına dönüştürmek için gereken ısı
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
100 ° C buharı 150 ° C buhara dönüştürmek için gerekli ısı = 2612.5
6. Adım: Toplam ısı enerjisini bulun
Sıcaklık_Toplam = Isı_{Aşama 1} + Isı_{Adım 2} + Isı_{Aşama 3} + Isı_{4. Adım} + Isı_{Adım 5}
Sıcaklık_Toplam = 522,5 J + 8350 J + 10450 J + 56425 J + 2612,5 J
Sıcaklık_Toplam = 78360 J
Cevap:
25 gram -10 ° C buzu 150 ° C buhara dönüştürmek için gereken ısı 78360 J veya 78.36 kJ'dir.