Beregn energi som kreves for å slå is til damp

Hva er varmen i Joules for å konvertere 25 gram -10 ° C til 150 ° C damp?
Nyttig informasjon:
smeltevarme av vann = 334 J / g
fordampingsvarme av vann = 2257 J / g
spesifikk isvarme = 2,09 J / g · ° C
spesifikk vannvarme = 4,18 J / g · ° C
spesifikk dampvarme = 2,09 J / g · ° C
Løsning:
Den totale energien som kreves er summen av energien for å varme opp isen -10 ° C til 0 ° C, og smelte 0 ° C-isen til 0 ° C vann, varme vannet til 100 ° C, konvertere 100 ° C vann til 100 ° C damp og varme opp dampen til 150 ° C. For å få den endelige verdien må du først beregne de individuelle energiverdiene og deretter legge dem opp.
Trinn 1: Varme som kreves for å heve isens temperatur fra -10 ° C til 0 ° C. Bruk formelen
q = mcΔT
hvor
q = varmeenergi
m = masse
c = spesifikk varme
ΔT = endring i temperatur
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
Varme som kreves for å heve isens temperatur fra -10 ° C til 0 ° C = 522,5 J
Steg 2: Varme som kreves for å konvertere 0 ° C is til 0 ° C vann

Bruk formelen for varme:
q = m · ΔH_f
hvor
q = varmeenergi
m = masse
AH_f = fusjons varme
q = (25 g) x (334 J / g)
q = 8350 J
Varme som kreves for å konvertere 0 ° C is til 0 ° C vann = 8350 J
Trinn 3: Varme som kreves for å heve temperaturen på 0 ° C vann til 100 ° C vann
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
Varme som kreves for å heve temperaturen på 0 ° C vann til 100 ° C vann = 10450 J
Trinn 4: Varme som kreves for å konvertere 100 ° C vann til 100 ° C damp
q = m · ΔH_v
hvor
q = varme energi
m = masse
AH_v = fordampingsvarme
q = (25 g) x (2257 J / g)
q = 56425 J
Varme som kreves for å konvertere 100 ° C vann til 100 ° C damp = 56425
Trinn 5: Varme som kreves for å konvertere 100 ° C damp til 150 ° C damp
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
Varme som kreves for å konvertere 100 ° C damp til 150 ° C damp = 2612,5
Trinn 6: Finn total varmeenergi
Varme_Total = Varme_{Trinn 1} + Varme_{Steg 2} + Varme_{Trinn 3} + Varme_{Trinn 4} + Varme_{Trinn 5}
Varme_Total = 522,5 J + 8350 J + 10450 J + 56425 J + 2612,5 J
Varme_Total = 78360 J
Svar:
Varmen som kreves for å omdanne 25 gram -10 ° C til 150 ° C damp er 78360 J eller 78,36 kJ.