Hvordan finne varmen til Endre ismasse til Steam

Hvordan finne varmen til Endre ismasse til Steam


Molekyler i et faststoff eller en væske blir holdt sammen av intermolekylære krefter; vinne disse kreftene og rev seg løs av disse interaksjonene tar energi. Smelting og fordamping er både endoterme prosesser, noe som betyr at stoffer absorberer varme fra omgivelsene som de smelter og etter hvert som de fordamper. Hvis vi antar at varmekapasiteten til vann er mer eller mindre konstant - en forholdsvis rimelig antagelse over fra 0 til 100 grader Celsius rekkevidde - beregning av varmemengden som trenger vi å smelte en kube av is og fordampe det er en relativt enkel problem .

Bruksanvisning

1 Finn massen av isblokk du ønsker å smelte og fordampe. Hvis du arbeider dette problemet som et oppdrag for lekser eller en quiz, vil denne verdien vanligvis bli gitt til deg.

2 Multiplisere massen av isblokk (i kilo) av smeltevarme for vann (i kilojoule pr kilogram). Smeltevarmen er 334 kilojoule per kilo. Svaret blir mengden av energi som trengs for å smelte isen; enhetene bør være i kilojoule.

3 Multiplisere massen av vannet ved 4.184 joule per kilo Kelvin (den spesifikke varme av vann) og ved 100 grader Kelvin (forskjellen i temperatur mellom frysepunktet for vann og kokepunktet). Svaret blir mengden av energi som trengs for å varme opp den smeltede is til kokepunktet; enhetene bør være i kilojoule.

4 Multiplisere massen av vannet ved den latente fordampningsvarme, 2257 kilojoule pr kilo. Svaret blir mengden av energi som er nødvendig for å fordampe vannet, og vil være i kilojoule.

5 Legg alle tre verdier sammen for å få den endelige løsningen.

Hint

  • Legg merke til at vi antar at kokepunktet for vann er 100 grader Celsius, kokepunktet for vann ved havnivå atmosfærisk trykk (vanligvis et forholdsvis rimelig antagelse). Hvis dette fysisk endring ikke finner sted ved atmosfærisk trykk, kan du beregne den nye kokepunktet ved hjelp av Clausius-Clayperon ligning, ln P2 / P1 = (dH / R) ((1 / T1) - (1 / T2)), hvor R er den ideelle gasskonstant. Koke vil skje når damptrykket av væsken er lik atmosfærisk trykk - derav, dersom vi setter P2 lik atmosfærisk trykk vi kan finne T2 hvis vi allerede kjenner endringen i entalpi i forbindelse med fordampning, og damptrykket ved en annen temperatur i den samme substans.