Comprender el proceso
Este proceso implica varios pasos:
1. Caliente el hielo: Levante la temperatura del hielo de -30 ° C a 0 ° C.
2. derritiendo el hielo: Cambie el hielo de sólido a líquido (agua) a 0 ° C.
3. Calentando el agua: Levante la temperatura del agua de 0 ° C a 100 ° C.
4. Hervir el agua: Cambie el agua de líquido a gas (vapor) a 100 ° C.
5. Caliente el vapor: Levante la temperatura del vapor de 100 ° C a 140 ° C.
requirió constantes
* calor específico de hielo: c_ice =2.1 j/g ° C
* Calor específico de agua: c_water =4.18 j/g ° C
* Calor específico de vapor: c_steam =2.0 j/g ° C
* calor de fusión de hielo: L_f =334 j/g
* Calor de vaporización del agua: L_v =2260 j/g
Cálculos
1. Caliente el hielo:
* Q1 =(masa de hielo) * (calor específico de hielo) * (cambio de temperatura)
* Q1 =80 G * 2.1 J/G ° C * (0 ° C - (-30 ° C)) =5040 J
2. derritiendo el hielo:
* Q2 =(masa de hielo) * (calor de fusión de hielo)
* Q2 =80 G * 334 J/G =26720 J
3. Calentando el agua:
* Q3 =(masa de agua) * (calor específico de agua) * (cambio de temperatura)
* Q3 =80 G * 4.18 J/G ° C * (100 ° C - 0 ° C) =33440 J
4. Hervir el agua:
* Q4 =(masa de agua) * (calor de vaporización del agua)
* Q4 =80 G * 2260 J/G =180800 J
5. Caliente el vapor:
* Q5 =(masa de vapor) * (calor específico de vapor) * (cambio de temperatura)
* Q5 =80 G * 2.0 J/G ° C * (140 ° C - 100 ° C) =6400 J
Energía total
La energía total requerida es la suma de todas las energías individuales:
* Energía total =Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
* Energía total =5040 J + 26720 J + 33440 J + 180800 J + 6400 J = 252400 J
Por lo tanto, se requieren aproximadamente 252,400 julios de energía para cambiar 80 g de hielo a -30 ° C para vapor a 140 ° C.
