Câu hỏi # f9cc1

Câu trả lời:

Tất cả băng bị tan chảy và nhiệt độ cuối cùng của nước là # 100 ^ oC # với một lượng nhỏ hơi nước.

Giải trình:

Đầu tiên, tôi nghĩ rằng đây là trong phần sai.

Thứ 2, bạn có thể đã hiểu sai một số dữ liệu, nếu thay đổi, có thể thay đổi cách giải bài tập. Kiểm tra các yếu tố dưới đây:

Giả sử như sau:

• Áp suất là khí quyển.
• 20g lúc # 100 ^ oC # là hơi nước bão hòa, KHÔNG phải nước.
• 60g tại # 0 ^ oC # là nước đá, KHÔNG phải nước.

(Cái thứ nhất chỉ có những thay đổi nhỏ về số, trong khi cái thứ 2 và thứ 3 có những thay đổi lớn)

Có nhiều kịch bản khác nhau cho việc này. Giả sử rằng băng tan chảy và được chuyển thành nước. Chìa khóa ở đây là để hiểu rằng khi nước thay đổi pha (rắn, lỏng, khí = nước đá, nước, hơi nước) thì nhiệt lượng đã cho trong quá trình chuyển đổi sẽ không tăng nhiệt độ. Nhiệt này được gọi là nhiệt ẩn.

Do đó, băng sẽ tiêu thụ một số năng lượng để tan chảy (làm tan chảy nhiệt ẩn).

Hơi nước sẽ tiêu tốn một số năng lượng để bay hơi (đun sôi nhiệt ẩn).

Do đó, nếu chúng ta lấy nhiệt độ tham chiếu # T_0 = 0 ^ oC # (như nhiều bảng kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng) nước đá có sự thay đổi nhiệt âm và hơi nước có sự thay đổi nhiệt tích cực. Do đó, năng lượng cuối cùng sẽ bằng:

# Q = ΔΗ_ (s) -ΔH_i #

• Nước đá # ΔΗ_ (i) #

Theo The Engineering Toolbox - Latent Heats of Melting, nhiệt độ nóng chảy nóng chảy bằng với # 334 (kJ) / (kg) # Nhưng cho 20 gram:

# ΔΗ_ (i) = 334 (kJ) / (kg) * 0,060kg = 20,04kJ #

Điều đó có nghĩa là nếu TẤT CẢ băng bị tan chảy thì cần 6,68 kJ.

• hơi nước # ΔΗ_ (s) #

Theo Hộp công cụ Enginnering - Thuộc tính hơi nước, tổng nhiệt của hơi nước nếu nó sôi ở # 100 ^ oC # Là # 2675,43 (kJ) / (kg) # Nhưng cho 60 gram:

# ΔΗ_ (s) = 2675,43 (kJ) / (kg) * 0,020kg = 53,51kJ #

• Năng lượng cuối cùng

# Q = ΔΗ_ (s) -ΔH_i #

# Q = 53,51-20,04 #

# Q = 33,47kJ #

Cho tổng số # 20 gram + 60 gram = 80 gram = 0,08kg #:

# Q = 33,47 / 0,08 (kJ) / (kg) = 418,34 (kJ) / (kg) #

• Phần kết luận

Bảng trong Hộp công cụ Enginnering - Steam Properties nói rằng nhiệt độ tối đa của nước mà không có hơi là # 417,51 (kJ) / (kg) # Do đó, vì nhiệt cuối cùng lớn hơn (thậm chí một chút), nước sôi ở # 100 ^ oC #. Sự khác biệt duy nhất với hơi nước ban đầu là nó đã bão hòa (không có nước lỏng) trong khi bây giờ nó chủ yếu là nước với một chút hơi nước.