Lượng năng lượng nào được sử dụng khi 33,3 gam nước đá ở 0,00 ° C được chuyển thành hơi nước ở 150,0 ° C?

Câu trả lời:

# "103,4 kJ" # là tổng lượng năng lượng cần thiết để chuyển đổi lượng băng đó thành hơi nước.

Giải trình:

Câu trả lời là # 103,4kJ #.

Chúng ta cần xác định tổng năng lượng cần thiết để đi từ nước đá sang nước, rồi từ nước sang hơi - giai đoạn thay đổi trải qua các phân tử nước.

Để làm điều này, bạn sẽ cần phải biết:

Nhiệt dung của nước: # DeltaH_f # = #334# # J #/# g #;

Nhiệt dung hóa hơi nước: # DeltaH_v # = #2257# # J #/# g #;

Nhiệt dung riêng của nước: # c # = #4.18# # J #/# g ^ @ C #;

Nhiệt dung riêng của hơi nước: # c # = #2.09# # J #/# g ^ @ C #;

Vì vậy, các bước sau đây mô tả quá trình tổng thể:

1. Xác định nhiệt cần thiết để chuyển đổi # 0 ^ @ C # băng để # 0 ^ @ C # Nước:

# q_1 = m * DeltaH_ (f) = 33,3 g * 334 J / (g) = 11122.2J #

2. Xác định nhiệt lượng cần thiết để đi từ nước tại # 0 ^ @ C # tưới nước tại # 100 ^ @ C #:

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

3. Xác định nhiệt cần thiết để chuyển đổi # 100 ^ @ C # nước để # 100 ^ @ C # hơi:

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

4. Xác định nhiệt cần thiết để đi từ # 100 ^ @ C # hơi để # 150 ^ @ C # hơi:

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

Do đó, tổng nhiệt cần thiết là

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