Топлина, необходима за изпаряване на леда

От Лаплас

Съдържание

1 Изявление

Изчислете количеството топлина, необходимо за привеждане на 500 g блок лед първоначално при −10 ° C до състоянието на водната пара при 115 ° C, поддържайки постоянното налягане на 101,3 kPa.

Намерете увеличението на ентропията във всяка стъпка и общия процес.

2 Необходима топлина

Целият процес се състои от пет части: три повишения на температурата и две фазови промени. Всяко повишаване на температурата следва формулата

където ° С е специфичната топлина (при постоянно налягане), за която се приема, че е постоянна за целия температурен диапазон (макар и различна във всяка фаза). Много прецизното изчисление трябва да вземе предвид вариацията на специфичната топлина с температурата, което води до топлина

Тук ще останем в приближение, че те са постоянни, със съответните стойности за лед, вода и пара

При фазови промени температурата остава постоянна и топлината се използва за превръщане на леда във вода или водата в пара. Количеството топлина във всеки отделен случай е пропорционално на масата

където специфичната енталпия на синтез и тази на изпаряване имат стойностите

и температурите на точките на топене и кипене

Прилагайки тези формули, получаваме следните стойности:

Лед до точката на топене Това е повишаване на температурата от 10 ° C, до 0 ° C Топене на лед Нагряване на вода до точка на кипене е повишаване на температурата със 100 ° C Кипене на вода Загряване на пара до крайна температура Парата трябва да бъде загрята 15 ° C до крайно състояние

---