Сначала рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание воды от 20 град до 100град. ( температуры кипения) . Q1=c*m*( t2 - t1). ( c - удельная теплоемкость воды=4200Дж /кг*град, m -масса=0,2кг ( в системеСИ) , t1=20град, t2=100град. ) Q1=4200*0,2*( 100 - 20)=67200Дж. Теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное на парообразование: Q2=r*m ( r - удельная теплота парообразования=2300000Дж/кг). Q2=0,2*2300000=460000Дж. Общее затраченное количество теплоты равно сумме: Q=Q1+Q2. Q=67200+460000=577200Дж. Q=577200Дж. ( 577,2кДж или 0,5772МДж).
Дано: - лёд массой 3 кг при -10°, - вода массой 0,5 кг при +10°. Табличные данные:
удельная теплоемкость воды меняется вместе с изменением ее температуры в кДж/кг:
при температуре льда в минус десять - 2,22; при температуре льда в ноль градусов - 2,11; при нуле градусов в жидком состоянии - 4,218; при температуре плюс десять градусов - 4,192; удельная теплота плавления при температуре ноль градусов по Цельсию — 333,55. Примем средние значения теплоёмкости: - вода 4205 Дж/кг*градус, - лёд 2165 Дж/кг*градус.
Вода, остывая от 10 до 0 градусов, выделит 0,5*4205*10 = 21025 Дж. Лёд при этом нагреется на 21025/(3*2165) = 3,237105 градуса и будет иметь температуру -10 + 3,237105 = - 6,762895 градуса. От более тёплой воды он будет отнимать тепло, превращая её в лёд. Его образуется (6,762895*3*2165)/333550 = 0,131689 кг.
ответ: Итого льда 3,131689 кг и 0,368311 воды при 0 градусов.
4,5 кН=4500Н