חשב את האנרגיה הדרושה כדי להפוך קרח לקיטור

מה החום בג'אול הנדרש כדי להמיר 25 גרם קרח -10 מעלות צלזיוס לקיטור של 150 מעלות צלזיוס?
מידע שימושי:
חום היתוך של מים = 334 J / g
חום אידוי מים = 2257 J / g
חום קרח ספציפי = 2.09 J / g · ° C
חום ספציפי של מים = 4.18 J / g · ° C
חום אדים ספציפי = 2.09 J / g · ° C
פיתרון:
האנרגיה הכוללת הנדרשת היא סכום האנרגיה לחימום הקרח -10 מעלות צלזיוס לקרח 0 מעלות צלזיוס, תוך התכה של הקרח 0 מעלות צלזיוס מים 0 מעלות צלזיוס, מחממים את המים ל 100 מעלות צלזיוס, ממירים מים של 100 מעלות צלזיוס לקיטור של 100 מעלות צלזיוס ומחממים את הקיטור ל 150 מעלות צלזיוס. כדי לקבל את הערך הסופי, תחשב תחילה את ערכי האנרגיה האישיים ואז הוסף אותם.
שלב 1: חום הנדרש להעלאת טמפרטורת הקרח מ- -10 ° C ל- 0 ° C השתמש בנוסחה
q = mcΔT
איפה
q = אנרגיית חום
m = מסה
c = חום ספציפי
ΔT = שינוי בטמפרטורה
q = (25 גרם) x (2.09 J / g · ° C) [(0 ° C - -10 ° C)]
q = (25 גרם) x (2.09 J / g · ° C) x (10 ° C)
ש = 522.5 J
חום הנדרש להעלאת טמפרטורת הקרח מ- -10 ° C ל- 0 ° C = 522.5 J
שלב 2: חום הנדרש להמרת קרח 0 מעלות צלזיוס למים 0 מעלות צלזיוס
השתמש בנוסחה לחום:
q = m · ΔH

_ו
איפה
q = אנרגיית חום
m = מסה
ΔH_ו = חום של היתוך
q = (25 גרם) x (334 J / g)
ש = 8350 J
חום נדרש להמרת קרח 0 ° C למים 0 ° C = 8350 J
שלב 3: חום הנדרש להעלאת הטמפרטורה של מים 0 ° C ל- 100 ° C מים
q = mcΔT
q = (25 גרם) x (4.18 J / g · ° C) [(100 ° C - 0 ° C)]
q = (25 גרם) x (4.18 J / g · ° C) x (100 ° C)
ש '= 10450 J
חום הנדרש להעלאת הטמפרטורה של מים 0 מעלות צלזיוס למים של 100 מעלות צלזיוס = 10450 J
שלב 4: חום הנדרש להמרת מים של 100 מעלות צלזיוס לקיטור של 100 מעלות צלזיוס
q = m · ΔH_v
איפה
ש = אנרגיית חום
m = מסה
ΔH_v = חום אידוי
q = (25 גרם) x (2257 J / g)
ש = 56425 J
חום הנדרש להמרת מים של 100 מעלות צלזיוס לקיטור של 100 מעלות צלזיוס = 56425
שלב 5: חום הנדרש להמרת קיטור של 100 מעלות צלזיוס לקיטור של 150 מעלות צלזיוס
q = mcΔT
q = (25 גרם) x (2.09 J / g · ° C) [(150 ° C - 100 ° C)]
q = (25 גרם) x (2.09 J / g · ° C) x (50 ° C)
ש = 2612.5 י
חום הנדרש להמרת קיטור של 100 מעלות צלזיוס לקיטור של 150 מעלות צלזיוס = 2612.5
שלב 6: מצא את אנרגיית החום הכוללת
מחממים_סה"כ = חום_{שלב 1} + חום_{שלב 2} + חום_{שלב 3} + חום_{שלב 4} + חום_{שלב 5}
מחממים_סה"כ = 522.5 J + 8350 J + 10450 J + 56425 J + 2612.5 J
מחממים_סה"כ = 78360 J
תשובה:
החום הנדרש להמרת 25 גרם קרח -10 מעלות צלזיוס לקיטור של 150 מעלות צלזיוס הוא 78360 J או 78.36 kJ.