Inzicht in het proces

Dit proces omvat verschillende stappen:

1. Het ijs verwarmen: Verhoog de temperatuur van het ijs van -30 ° C tot 0 ° C.

2. het ijs smelten: Verander het ijs van vaste tot vloeistof (water) bij 0 ° C.

3. Het water verwarmen: Verhoog de temperatuur van het water van 0 ° C tot 100 ° C.

4. Het water koken: Verander het water van vloeistof in gas (stoom) bij 100 ° C.

5. Verwarming van de stoom: Verhoog de temperatuur van de stoom van 100 ° C tot 140 ° C.

Vereiste constanten

* Specifieke ijswarmte: c_ice =2.1 J/g ° C

* Specifieke waterwarmte: c_water =4.18 J/g ° C

* Specifieke stoomwarmte: c_steam =2.0 j/g ° C

* Fusion van ijs: L_f =334 j/g

* Verdampingswarmte van water: L_V =2260 J/G

Berekeningen

1. Het ijs verwarmen:

* Q1 =(massa ijs) * (specifieke ijswarmte) * (verandering in temperatuur)

* Q1 =80 g * 2.1 J/G ° C * (0 ° C - (-30 ° C)) =5040 J

2. het ijs smelten:

* Q2 =(ijs massa) * (fusie warmte van ijs)

* Q2 =80 g * 334 j/g =26720 j

3. Het water verwarmen:

* Q3 =(massa water) * (specifieke waterwarmte) * (verandering in temperatuur)

* Q3 =80 g * 4.18 J/g ° C * (100 ° C - 0 ° C) =33440 J

4. Het water koken:

* Q4 =(watermassa) * (verdampingswarmte van water)

* Q4 =80 g * 2260 J/G =180800 J

5. Verwarming van de stoom:

* Q5 =(massa stoom) * (specifieke stoomwarmte) * (verandering in temperatuur)

* Q5 =80 g * 2.0 J/g ° C * (140 ° C - 100 ° C) =6400 J

Totale energie

De totale vereiste energie is de som van alle individuele energieën:

* Totale energie =Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

* Totale energie =5040 J + 26720 J + 33440 J + 180800 J + 6400 J = 252400 J

Daarom zijn ongeveer 252.400 joulen energie vereist om 80 g ijs bij -30 ° C te veranderen in stoom bij 140 ° C.