mл = 0,5кг - масса льда
tл1 = -40°С - температура льда
tл2 = 0°C - температура нагретого льда
сл = 2,1 · 10³ Дж/(кг·К) - удельная теплоёмкость льда
λл = 3,3 · 10⁵ Дж/кг - удельная теплота плавления льда
св = 4,2 · 10³ Дж/(кг·К) - удельная теплоёмкость воды
tв1 = 0°С - температура воды,получившейся из растопленного льда
tв2 = 100°С - температура нагретой воды
rв = 22,6· 10⁵ Дж/кг - удельная теплота парообразования воды
Q - ? - потребная теплота
Q1 = cл · mл · (Tл2 - Тл1) - теплота, потребная для нагревания льда
Q2 = λл · mл - теплота, потребная для плавления льда
Q3 = cв · mл · (Tв2 - Тв1) - теплота, потребная для нагревания воды
Q4 = rв · mл - теплота, потребная для испарения воды
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 =
= cл · mл · (Tл2 - Тл1) + λл · mл + cв · mл · (Tв2 - Тв1) + rв · mл
= 2,1 · 10³ · 0.5 · 40 + 3,3 · 10⁵ · 0.5 + 4,2 · 10³ · 0.5 · 100 + 22,6· 10⁵ · 0,5 =
= 0, 42 · 10⁵ + 1,65 · 10⁵ + 2,1 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ = 15,47 · 10⁵ (Дж) ≈ 1,5 МДж
ответ: 1,5 Мдж
1)Для начала надо нагреть воду до температуры кипения. У воды она будет равна 100°C. Для этого используем формулу для нагревания тела или жидкости: Q=cm(t2-t1)
c(H2O)= 4200 Дж/кг* °C-удельная теплоёмкость жидкости
m=2кг (по условию)-масса жидкости
t2-это температура кипения воды=100° C
t1-это начальная температура=0° C (по условию)
т.е
Q1=840000 Дж.
Далее нам нужно найти Q2-количество теплоты, необходимое для превращения воды в водяной пар.
Это формула Q=Lm
m=2кг (по условию)
L-это удельная теплота парообразования. L(H2O)=2256 кДж/кг=2256000 Дж/кг
т.е
Q2=4512000=4512 кДж
ответ: количество теплоты необходимое для полного превращения в пар 2кг льда взятого при температуре 0°С равно 4512 кДж.
Таким образом, чтобы малой силой получить большое давление, достаточно сильно уменьшить площадь соприкосновения поверхностей.