Welche Energiemenge wird verwendet, wenn 33,3 g Eis bei 0,00 ° C in Dampf bei 150,0 ° C umgewandelt werden?

Antworten:

# "103.4 kJ" # ist die Gesamtmenge an Energie, die benötigt wird, um so viel Eis in Dampf umzuwandeln.

Erläuterung:

Die Antwort ist # 103.4kJ #.

Wir müssen die Gesamtenergie bestimmen, die erforderlich ist, um von Eis zu Wasser und dann von Wasser zu Dampf zu gelangen. Die Phasenveränderungen werden durch die Wassermoleküle beeinflusst.

Dazu müssen Sie Folgendes wissen:

Schmelzwärme von Wasser: # DeltaH_f # = #334# # J #/#G#;

Verdampfungswärme von Wasser: # DeltaH_v # = #2257# # J #/#G#;

Spezifische Wärme von Wasser: # c # = #4.18# # J #/# g ^ @ C #;

Spezifische Dampfwärme: # c # = #2.09# # J #/# g ^ @ C #;

So beschreiben die folgenden Schritte den Gesamtprozess:

1. Bestimmen Sie die zum Konvertieren benötigte Wärme # 0 ^ @ C # Eis zu # 0 ^ @ C # Wasser:

# q_1 = m * DeltaH_ (f) = 33,3 g * 334 J / (g) = 11122,2J #

2. Bestimmen Sie die Wärme, die benötigt wird, um vom Wasser ausgehen zu können # 0 ^ @ C # zu wässern # 100 ^ @ C #:

# q_2 = m * c_ (Wasser) * DeltaT = 33,3 g * 4,18 J / (g * ^ @ C) * (100 ^ @ C - 0 ^ @ C) = 13919.4J #

3. Bestimmen Sie die zum Konvertieren benötigte Wärme # 100 ^ @ C # Wasser zu # 100 ^ @ C # Dampf:

# q_3 = m * DeltaH_ (v) = 33,3 g * 2257 J / (g) = 75158,1 J #

4. Bestimmen Sie die benötigte Wärme # 100 ^ @ C # Dampf zu # 150 ^ @ C # Dampf:

# q_4 = m * c_ (vap or) * DeltaT = 33,3 g * 2,09 J / (g * ^ @ C) * (150 ^ @ C - 100 ^ @ C) = 3479,9J #

Daher ist die gesamte benötigte Wärme

#q_ (TOTAL) = q_1 + q_2 + q_3 + q_4 = 103679.6J = 103.4kJ #