Vprašanje # f9cc1

Odgovor:

Ves led se stopi in končna temperatura vode je # 100 ^ oC # z majhno količino pare.

Pojasnilo:

Prvič, mislim, da je to v napačnem delu.

Drugič, morda ste napačno interpretirali nekatere podatke, ki lahko spremenijo način reševanja vaje, če se spremenijo. Preverite spodnje dejavnike:

Recimo naslednje:

• Pritisk je atmosferski.
• 20g na # 100 ^ oC # je nasičena para, NE voda.
• 60g pri # 0 ^ oC # je led, NE voda.

(Prva ima samo manjše numerične spremembe, medtem ko sta drugi in tretji pomembnejši)

Za to obstajajo različni scenariji. Recimo, da se led topi in se pretvori v vodo. Ključno je, da razumemo, da kot voda spremeni fazo (trdna, tekoča, plin = led, voda, para) dano toploto med prehodom ne bo povečala temperature. Ta toplota se imenuje latentna toplota.

Zato bo led porabil nekaj energije za taljenje (taljenje latentne toplote).

Para bo porabila nekaj energije za izhlapevanje (vrelo latentno toploto).

Zato, če vzamemo kot referenčno temperaturo # T_0 = 0 ^ oC # (kot je veliko inženirskih tabel in priročnikov) led ima negativne toplotne spremembe in para ima pozitivno toplotno spremembo. Zato bo končna energija enaka:

# Q = ΔΗ_ (s) -ΔH_i #

• Led # ΔΗ_ (i) #

Glede na Inženirsko orodje - latentne toplote taljenja, je talilna latentna toplota enaka # 334 (kJ) / (kg) # Toda za 20 gramov:

# ΔΗ_ (i) = 334 (kJ) / (kg) * 0.060kg = 20.04kJ #

To pomeni, da je potrebno, če se raztopi celoten led, potem uporabiti 6,68 kJ.

• Par # ΔΗ_ (s) #

V skladu s The Enginnering Toolbox - Lastnosti pare, je skupna toplota pare, če vre # 100 ^ oC # je # 2675,43 (kJ) / (kg) # Toda za 60 gramov:

# ΔΗ_ (s) = 2675,43 (kJ) / (kg) * 0,020kg = 53,51kJ #

• Končna energija

# Q = ΔΗ_ (s) -ΔH_i #

# Q = 53.51-20.04 #

# Q = 33.47kJ #

Za skupno # 20grams + 60grams = 80grams = 0.08kg #:

# Q = 33,47 / 0,08 (kJ) / (kg) = 418,34 (kJ) / (kg) #

• Zaključek

Razpredelnica v orodju za inženiring - parna lastnost pravi, da je največja občutljiva toplota vode brez pare # 417,51 (kJ) / (kg) # Ker je končna toplota (celo rahlo) večja, voda vre # 100 ^ oC #. Edina razlika v primerjavi s prvotno paro je, da je bila nasičena (brez tekoče vode), zdaj pa je večinoma voda z malo pare.