Рассчитать энергию, необходимую для превращения льда в пар

Какая температура в джоулях требуется для превращения 25 г льда при температуре -10 ° C в пар при 150 ° C?
Полезная информация:
теплота плавления воды = 334 Дж / г
теплота испарения воды = 2257 Дж / г
удельная теплоемкость льда = 2,09 Дж / г · ° С
удельная теплоемкость воды = 4,18 Дж / г · ° С
удельная теплоемкость пара = 2,09 Дж / г · ° С
Решение:
Общая требуемая энергия представляет собой сумму энергии для нагревания льда от -10 ° C до 0 ° C, плавления льда 0 ° C в 0 ° C вода, нагрев воды до 100 ° C, преобразование воды 100 ° C в пар 100 ° C и нагрев пара до 150 ° C. Чтобы получить окончательное значение, сначала рассчитайте отдельные значения энергии, а затем сложите их.
Шаг 1: Нагрев, необходимый для поднятия температуры льда с -10 ° С до 0 ° С, используйте формулу
q = mcΔT
где
q = тепловая энергия
м = масса
с = удельная теплоемкость
ΔT = изменение температуры
q = (25 г) x (2,09 Дж / г · ° C) [(0 ° C - -10 ° C)]
q = (25 г) x (2,09 Дж / г · ° C) x (10 ° C)
q = 522,5 Дж
Тепло, необходимое для поднятия температуры льда с -10 ° С до 0 ° С = 522,5 Дж

Шаг 2: Тепло, необходимое для превращения льда 0 ° C в воду 0 ° C
Используйте формулу для тепла:
q = m · ΔH_е
где
q = тепловая энергия
м = масса
& delta; H_е = теплота плавления
q = (25 г) х (334 Дж / г)
q = 8350 Дж
Тепло, необходимое для превращения льда 0 ° C в воду 0 ° C = 8350 Дж
Шаг 3: Нагрев, необходимый для повышения температуры воды 0 ° C до 100 ° C воды
q = mcΔT
q = (25 г) x (4,18 Дж / г · ° C) [(100 ° C - 0 ° C)]
q = (25 г) x (4,18 Дж / г · ° C) x (100 ° C)
q = 10450 Дж
Нагрев, необходимый для повышения температуры воды 0 ° C до 100 ° C воды = 10450 Дж
Шаг 4: Тепло, необходимое для превращения 100 ° C воды в 100 ° C пара
q = m · ΔH_v
где
q = тепловая энергия
м = масса
& delta; H_v = теплота испарения
q = (25 г) х (2257 Дж / г)
q = 56425 Дж
Тепло, необходимое для превращения воды при температуре 100 ° C в пар при температуре 100 ° C = 56425
Шаг 5: Тепло, необходимое для превращения пара при 100 ° C в пар при 150 ° C
q = mcΔT
q = (25 г) x (2,09 Дж / г · ° C) [(150-100 ° C)]
q = (25 г) x (2,09 Дж / г · ° C) x (50 ° C)
q = 2612,5 Дж
Тепло, необходимое для превращения пара при 100 ° C в пар при 150 ° C = 2612,5
Шаг 6: Найти общую тепловую энергию
Высокая температура_{Общее количество} = Тепло_{Шаг 1} + Тепло_{Шаг 2} + Тепло_{Шаг 3} + Тепло_{Шаг 4} + Тепло_{Шаг 5}
Высокая температура_{Общее количество} = 522,5 Дж + 8350 Дж + 10450 Дж + 56425 Дж + 2612,5 Дж
Высокая температура_{Общее количество} = 78360 Дж
Ответ:
Тепло, необходимое для превращения 25 г льда при температуре -10 ° C в пар при температуре 150 ° C, составляет 78360 Дж или 78,36 кДж.