שאלה # f9cc1

תשובה:

כל הקרח נמסה והטמפרטורה הסופית של המים # 100 ^ oC # עם כמות קטנה של אדים.

הסבר:

קודם כל, אני חושב שזה בחלק הלא נכון.

שנית, ייתכן שתפרשו בצורה לא נכונה נתונים מסוימים, שאם הם השתנו, הם יכולים לשנות את דרכו של התרגיל. בדוק את הגורמים הבאים:

נניח את הדברים הבאים:

• הלחץ הוא אטמוספרי.
• 20G ב # 100 ^ oC # הוא רווי אדים, לא מים.
• 60G ב # 0 ^ oC # הוא קרח, לא מים.

(הראשון יש רק שינויים מספריים קטנים, ואילו השני והשלישי יש שינויים גדולים)

ישנם תרחישים שונים עבור זה. נניח שהקרח נמס ומוכן למים. המפתח כאן הוא להבין כי כאשר המים משתנה שלב (מוצק, נוזלי, גז = קרח, מים, קיטור) את החום נתון במהלך המעבר לא יגדיל את הטמפרטורה. חום זה נקרא החום הסמוי.

קרח ולכן לצרוך קצת אנרגיה כדי להמיס (נמס חום סמוי).

קיטור יצרוך קצת אנרגיה להתאדות (חום רותח רותח).

לכן, אם ניקח טמפרטורת התייחסות # T_0 = 0 ^ oC # (כמו שולחנות הנדסה רבים מדריכים לעשות) קרח יש שינוי חום שלילי ואדים יש שינוי חום חיובי. לכן, האנרגיה הסופית תהיה שווה ל:

# Q = ΔΗ_ (s) --ΔH_i #

• קרח # ΔΗ_ (i) #

על פי ההנדסה ארגז כלים - חבוי חימום של התכה, החום נמס נסתם שווה # 334 (kJ) / (kg) # אבל במשך 20 גרם:

# ΔΗ_ (i) = 334 (kJ) / (kg) * 0.060kg = 20.04kJ #

כלומר, אם כל הקרח הוא נמס, אז 6.68 kJ נדרשים.

• קיטור # ΔΗ_ (s) #

לדברי ארגז הכלים Engingering - קיטור מאפיינים, החום הכולל של הקיטור אם זה רותח # 100 ^ oC # J # 2675.43 (kJ) / (kg) # אבל עבור 60 גרם:

# ΔΗ_ (s) = 2675.43 (kJ) / (kg) * 0.020kg = 53.51kJ #

• אנרגיה סופית

# Q = ΔΗ_ (s) --ΔH_i #

# Q = 53.51-20.04 #

# Q = 33.47kJ #

עבור סך הכל # 20grams + 60grams = 80grams = 0.08kg #:

# Q = 33.47 / 0.08 (kJ) / (kg) = 418.34 (kJ) / (kg) #

• סיכום

הטבלה של ארגז הכלים Enginnering - תכונות קיטור אומר כי החום הגיונית המרבי של מים ללא אדים הוא # 417.51 (kJ) / (kg) # לכן, מאז החום הסופי הוא (אפילו מעט) גדול יותר, המים רותחים # 100 ^ oC #. ההבדל היחיד עם קיטור הראשוני הוא שזה היה רווי (לא מים נוזליים) ואילו עכשיו זה בעיקר מים עם קצת קיטור.