problema ice la abur este o problemă clasică de energie termică. Aceasta va schița pașii necesari pentru a finaliza această problemă și va urmări o problemă de exemplu lucrată.

cantitatea de căldură necesară pentru creșterea temperaturii unui material este proporțională cu masa sau cantitatea materialului și cu magnitudinea schimbării temperaturii.

ecuația asociată cel mai frecvent cu căldura necesară este

Q = mc – ulqt

unde
Q = energia termică
m = masa
C = căldura specifică
XXT = schimbarea temperaturii = (Tfinal-Tinitial)

o modalitate bună de a ne aminti această formulă este Q = „em cat”.

este posibil să observați dacă temperatura finală este mai mică decât temperatura inițială, căldura va fi negativă. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce materialul se răcește, energia este pierdută de material.

această ecuație se aplică numai dacă materialul nu schimbă niciodată faza pe măsură ce temperatura se schimbă. Este necesară o căldură suplimentară pentru a trece de la un solid la un lichid și atunci când un lichid este schimbat într-un gaz. Aceste două valori de căldură sunt cunoscute sub numele de căldură de fuziune (lichid solid de la sută) și căldură de vaporizare (gaz lichid de la sută). Formulele pentru aceste încălzește sunt

Q = m · ΔHf

Q = m · ΔHv

unde
Q = energia Termică
m = masa
ΔHf = căldura de fuziune
ΔHv = căldura de vaporizare

de căldură totală este suma tuturor termice individuale schimba pași.

Să punem acest lucru în practică cu această problemă ice to steam.

gheață la abur problemă

întrebare: câtă căldură este necesară pentru a converti 200 de grame de -25 de gheață C în 150 de abur c?
informații utile:
căldură specifică de gheață = 2,06 j/g c
căldură specifică de apă = 4,19 j/g c
căldură specifică de abur = 2.03 J/g°C
de Căldură de fuziune de apă ΔHf = 334 J/g
punctul de Topire al apei = 0 °C
Căldura de vaporizare a apei ΔHv = 2257 J/g
punctul de Fierbere al apei = 100 °C

Soluție: de Încălzire rece ca gheața la abur fierbinte necesită cinci etape distincte:

1. de Căldură de -25 °C gheață la 0 °C gheață
2. Topire 0 °C solid de gheață la 0 °C lichid de apă
3. de Căldură 0 °C apă la 100 °C a apei
4. Fierbere 100 °C lichide de apă la 100 °C gazoase aburi
5. de Căldură De 100 °C abur la 150 °C cu abur

Pasul 1: Căldură de -25 °C gheață la 0 °C gheață.

ecuația de a utiliza pentru acest pas este „i pisica”

T1 = mcΔT

unde
m = 200 de grame
c = 2.06 J/g°C
Tinitial = -25 °C
Tfinal = 0 °C

ΔT = (Tfinal – Tinitial)
ΔT = (0 °C – (-25 °C))
ΔT = 25 °C

T1 = mcΔT
T1 = (200 g) · (2.06 J/g°C) · (25 °C)
T1 = 10300 J

Pasul 2: se Topesc 0 °C solid de gheață la 0 °C apă lichidă.

ecuația de utilizat este căldura ecuației căldurii de fuziune:

Q2 = m · XHF
unde XHF = 200 grame XHF = 334 J/g Q2 = m · XHF Q2 = 200 · 334 J/g Q2 = 66800 J

XH4>Etapa 3: Se încălzește 0 XHF C apă la 100 XHF apă.

ecuația de utilizat este din nou „em cat”.

T3 = mcΔT

unde
m = 200 de grame
c = 4.19 J/g°C
Tinitial = 0 °C
Tfinal = 100 °C

ΔT = (Tfinal – Tinitial)
ΔT = (100 °C – 0 °C)
ΔT = 100 °C

T3 = mcΔT
T3 = (200 g) · (4.19 J/g°C) · (100 °C)
T3 = 83800 J

Pasul 4: se Fierbe 100 °C lichide de apă la 100 °C gazoase de aburi.

de Această dată, ecuația de a utiliza este Căldura de Vaporizare de căldură ecuația:

T4 = m · ΔHv

unde
m = 200 de grame
ΔHv = 2257 J/g

T4 = m · ΔHf
T4 = 200 · 2257 J/g
T4 = 451400 J

Pasul 5: Termic de 100 °C abur la 150 °C cu abur

încă o Dată, „i pisica” formula este una de utilizat.

Q5 = mcΔT

unde
m = 200 de grame
c = 2.03 J/g°C
Tinitial = 100 °C
Tfinal = 150 °C

ΔT = (Tfinal – Tinitial)
ΔT = (150 °C – 100 °C)
ΔT = 50 °C,

Q5 = mcΔT
Q5 = (200 g) · (2.03 j/g XCT) · (50 Xctct)
Q5 = 20300 J

găsiți căldura totală

pentru a găsi căldura totală a acestui proces, adăugați toate părțile individuale împreună.

Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
Qtotal = 10300 j + 66800 J + 83800 J + 4514400 J + 20300 J
Qtotal = 632600 J = 632.6 kJ

răspuns: căldura necesară pentru a converti 200 de grame de -25 C gheață în 150 C abur 632600 jouli sau 632,6 kilojouli.

punctul principal de reținut cu acest tip de problemă este să folosiți „pisica em” pentru părțile în care nu are loc nicio schimbare de fază. Utilizați ecuația căldurii de fuziune atunci când treceți de la solid la lichid (siguranțele lichide într-un solid). Utilizați căldura de vaporizare atunci când treceți de la lichid la gaz (vaporizează lichidul).

Un alt punct de reținut este că energiile termice sunt negative la răcire. Încălzirea unui material înseamnă adăugarea de energie materialului. Răcirea unui material înseamnă că materialul pierde energie. Asigurați-vă că vă urmăriți semnele.

căldură și energie exemplu probleme

Dacă aveți nevoie de mai multe exemplu de probleme ca aceasta, asigurați-vă că pentru a verifica noastre alte căldură și energie exemplu probleme.

exemplu specific de căldură problemă
exemplu de căldură de fuziune problemă
exemplu de căldură de vaporizare problemă
alte exemple de Fizică probleme
fizica generală a lucrat exemplu probleme