Comprendre le processus

Ce processus implique plusieurs étapes:

1. Chauffage de la glace: Augmenter la température de la glace de -30 ° C à 0 ° C.

2. Faire fondre la glace: Changez la glace du solide en liquide (eau) à 0 ° C.

3. Chauffage de l'eau: Augmenter la température de l'eau de 0 ° C à 100 ° C.

4. bouillant l'eau: Changer l'eau du liquide en gaz (vapeur) à 100 ° C.

5. Chauffage de la vapeur: Augmenter la température de la vapeur de 100 ° C à 140 ° C.

Constantes requises

* chaleur spécifique de la glace: c_ice =2,1 j / g ° C

* chaleur spécifique de l'eau: c_water =4,18 J / g ° C

* chaleur spécifique de la vapeur: c_steam =2,0 J / g ° C

* chaleur de fusion de glace: L_f =334 J / g

* chaleur de vaporisation de l'eau: L_v =2260 J / g

Calculs

1. Chauffage de la glace:

* Q1 =(masse de glace) * (chaleur spécifique de la glace) * (changement de température)

* Q1 =80 g * 2,1 J / g ° C * (0 ° C - (-30 ° C)) =5040 J

2. Faire fondre la glace:

* Q2 =(masse de glace) * (chaleur de fusion de glace)

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

3. Chauffage de l'eau:

* Q3 =(masse d'eau) * (chaleur spécifique de l'eau) * (changement de température)

* Q3 =80 g * 4,18 J / g ° C * (100 ° C - 0 ° C) =33440 J

4. bouillant l'eau:

* Q4 =(masse d'eau) * (chaleur de vaporisation de l'eau)

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

5. Chauffage de la vapeur:

* Q5 =(masse de vapeur) * (chaleur spécifique de la vapeur) * (changement de température)

* Q5 =80 g * 2,0 J / g ° C * (140 ° C - 100 ° C) =6400 J

Énergie totale

L'énergie totale requise est la somme de toutes les énergies individuelles:

* Énergie totale =Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

* Énergie totale =5040 J + 26720 J + 33440 J + 180800 J + 6400 J = 252400 J

Par conséquent, environ 252 400 joules d'énergie sont nécessaires pour changer 80 g de glace à -30 ° C pour vapeur à 140 ° C.