ما مقدار الطاقة المستخدمة عند تحويل 33.3 جرام من الجليد عند 0.00 درجة مئوية إلى بخار عند 150.0 درجة مئوية؟

إجابة:

# "103.4 كج" هي الكمية الإجمالية للطاقة اللازمة لتحويل هذا القدر الكبير من الجليد إلى بخار.

تفسير:

الجواب هو # # 103.4kJ.

نحتاج إلى تحديد إجمالي الطاقة اللازمة للانتقال من الجليد إلى الماء ، ثم من الماء إلى البخار - تتغير المرحلة التي تمر بها جزيئات الماء.

للقيام بذلك ، ستحتاج إلى معرفة:

حرارة الانصهار من الماء: # # DeltaH_f = #334# # J #/# ز #;

حرارة الانصهار تبخير الماء: # # DeltaH_v = #2257# # J #/# ز #;

حرارة محددة من الماء: # ج # = #4.18# # J #/# ز ^ @ C #;

حرارة محددة من البخار: # ج # = #2.09# # J #/# ز ^ @ C #;

لذلك ، تصف الخطوات التالية العملية الكلية:

1. تحديد الحرارة اللازمة لتحويل # 0 ^ @ C # الجليد ل # 0 ^ @ C # ماء:

# q_1 = m * DeltaH_ (f) = 33.3 جم * 334 J / (g) = 11122.2J #

2. تحديد الحرارة اللازمة للذهاب من الماء في # 0 ^ @ C # إلى الماء في # 100 ^ @ C #:

# q_2 = m * c_ (ماء) * DeltaT = 33.3g * 4.18 J / (g * ^ @ C) * (100 ^ @ C - 0 ^ @ C) = 13919.4J #

3. تحديد الحرارة اللازمة لتحويل # 100 ^ @ C # الماء ل # 100 ^ @ C # بخار:

# q_3 = m * DeltaH_ (v) = 33.3g * 2257 J / (g) = 75158.1 J #

4. تحديد الحرارة اللازمة للذهاب من # 100 ^ @ C # بخار ل # 150 ^ @ C # بخار:

# q_4 = m * c_ (vap o r) * DeltaT = 33.3g * 2.09 J / (g * ^ @ C) * (150 ^ @ C - 100 ^ @ C) = 3479.9J #

لذلك ، إجمالي الحرارة المطلوبة هي

#q_ (TOTAL) = q_1 + q_2 + q_3 + q_4 = 103679.6J = 103.4kJ #