Beräkna energi som krävs för att vända is till ånga

Vad är värmen i Joules som krävs för att omvandla 25 gram -10 ° C till 150 ° C ånga?
Användbar information:
smältvärme av vatten = 334 J / g
förångningsvärme av vatten = 2257 J / g
specifik isvärme = 2,09 J / g · ° C
specifik värme för vatten = 4,18 J / g · ° C
specifik ångavärme = 2,09 J / g · ° C
Lösning:
Den totala energin som krävs är summan av energin för att värma isen -10 ° C till 0 ° C is, smälta 0 ° C isen till 0 ° C vatten, värma vattnet till 100 ° C, omvandla 100 ° C vatten till 100 ° C ånga och värma ångan till 150 ° C. För att få det slutliga värdet, beräkna först de individuella energivärdena och sedan lägga till dem.
Steg 1: Värme som krävs för att höja temperaturen på is från -10 ° C till 0 ° C Använd formeln
q = mcΔT
var
q = värmeenergi
m = massa
c = specifik värme
ΔT = temperaturförändring
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) [(0 ° C - -10 ° C)]
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) x (10 ° C)
q = 522,5 J
Värme som krävs för att höja temperaturen på is från -10 ° C till 0 ° C = 522,5 J
Steg 2: Värme som krävs för att omvandla 0 ° C is till 0 ° C vatten

Använd formeln för värme:
q = m · ΔH_f
var
q = värmeenergi
m = massa
AH_f = fusionsvärme
q = (25 g) x (334 J / g)
q = 8350 J
Värme som krävs för att omvandla 0 ° C is till 0 ° C vatten = 8350 J
Steg 3: Värme som krävs för att höja temperaturen på 0 ° C vatten till 100 ° C vatten
q = mcΔT
q = (25 g) x (4,18 J / g · ° C) [(100 ° C - 0 ° C)]
q = (25 g) x (4,18 J / g · ° C) x (100 ° C)
q = 10450 J
Värme som krävs för att höja temperaturen på 0 ° C vatten till 100 ° C vatten = 10450 J
Steg 4: Värme som krävs för att konvertera 100 ° C vatten till 100 ° C ånga
q = m · ΔH_v
var
q = värmeenergi
m = massa
AH_v = förångningsvärme
q = (25 g) x (2257 J / g)
q = 56425 J
Värme som krävs för att konvertera 100 ° C vatten till 100 ° C ånga = 56425
Steg 5: Värme som krävs för att konvertera 100 ° C ånga till 150 ° C ånga
q = mcΔT
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) [(150 ° C - 100 ° C)]
q = (25 g) x (2,09 J / g · ° C) x (50 ° C)
q = 2612,5 J
Värme som krävs för att konvertera 100 ° C ånga till 150 ° C ånga = 2612,5
Steg 6: Hitta total värmeenergi
Värme_Total = Värme_{Steg 1} + Värme_{Steg 2} + Värme_{Steg 3} + Värme_{Steg 4} + Värme_{Steg 5}
Värme_Total = 522,5 J + 8350 J + 10450 J + 56425 J + 2612,5 J
Värme_Total = 78360 J
Svar:
Värmen som krävs för att omvandla 25 gram -10 ° C is till 150 ° C ånga är 78360 J eller 78,36 kJ.