Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой 2 кг , взятого при температуре 10 градусов , получить стоградусный пар?

Q = Q1 (нагрев льда) + Q2 (плавление льда, превращение в воду) + Q3 (нагрев воды) + Q4 (кипение воды, парообразование)

Q1 = c1m(t2 - t1), с1 = 2100 Дж / кг * °С, t2 = 0°C, t1 = -10°C

Q2 = λm, λ = 330000 Дж/кг

Q3 = c2m(t3 - t2), t3 = 100°C

Q4 = Lm, L = 2300000 Дж/кг

Q = m * (c1 * (t2 - t1) + λ + c2 * (t3 - t2) + L) = 2 * (2100 * 10 + 330000 + 4200 * 100 + 2300000) = 2 * 3071000 = 6142000 Дж = 6,142 МДж

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин

Красивое коромысло

над лесом нависло. (Радуга.)

Никто его не видывал,

А слышать всякий слыхивал.

Без тела, а живет оно.

Без языка — кричит, (Эхо)

Что за звездочки чудные

На пальто и платке?

Все сквозные, вырезные,

А возьмешь — вода в руке. (Снежинки.)

Летит — молчит.

Лежит — молчит.

Когда умрет, тогда заревет.

Что это такое? (Снег.)

Белый дым тянул за чуб,

Раскачал на поле дуб.

Застучал в ворота.

Эй, откройте! Кто там? (Ветер.)

Сначала — блеск,

За блеском — треск,

За треском — плеск.

Что это? (Молния, гром, дождь.)

Пушистая вата

Плывет куда-то.

Чем вата ниже,

Тем дождик ближе. (Туча.)

Что с земли не поднимешь? (Тень.)

В огне не горит,

А в воде не тонет. (Лед.)