बर्फ में भाप को चालू करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की गणना करें

25 ग्राम -10 डिग्री सेल्सियस बर्फ को 150 डिग्री सेल्सियस भाप में बदलने के लिए आवश्यक जूल में गर्मी क्या है?
उपयोगी जानकारी:
पानी के संलयन की गर्मी = 334 जे / जी
पानी के वाष्पीकरण की ऊष्मा = USC J / g
बर्फ की विशिष्ट गर्मी = 2.09 J / g · ° C
पानी की विशिष्ट गर्मी = 4.18 J / g · ° C
भाप की विशिष्ट ऊष्मा = 2.09 J / g · ° C
समाधान:
कुल ऊर्जा की आवश्यकता -10 ° C बर्फ को 0 ° C बर्फ को गर्म करने के लिए ऊर्जा का योग है, जिससे 0 ° C बर्फ पिघल जाती है 0 ° C पानी, पानी को 100 ° C तक गर्म करना, 100 ° C पानी को 100 ° C भाप में बदलना और भाप को 150 ° C तक गर्म करना। अंतिम मूल्य प्राप्त करने के लिए, पहले व्यक्तिगत ऊर्जा मूल्यों की गणना करें और फिर उन्हें जोड़ें।
चरण 1: -10 ° C से 0 ° C तक बर्फ का तापमान बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा का उपयोग करें
q = mcΔT
कहाँ पे
क्ष = ऊष्मा ऊर्जा
म = जन
ग = विशिष्ट ताप
ΔT = तापमान में परिवर्तन
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)
क्यू = 522.5 जे
-10 ° C से 5 ° C = 522.5 J तक बर्फ का तापमान बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा
चरण 2: 0 ° C बर्फ को 0 ° C पानी में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा

गर्मी के लिए सूत्र का उपयोग करें:
q = m · ΔH_च
कहाँ पे
क्ष = ऊष्मा ऊर्जा
म = जन
ΔH_च = फ्यूजन की गर्मी
q = (25 g) x (334 J / g)
क्यू = 8350 जे
गर्मी को 0 ° C बर्फ को 0 ° C पानी = 8350 J में बदलने की आवश्यकता होती है
चरण 3: 0 ° C पानी के तापमान को 100 ° C पानी तक बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा
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)
क्यू = 10450 जे
0 ° C पानी के तापमान को 100 ° C पानी = 10450 J तक बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा
चरण 4: 100 ° C पानी को 100 ° C भाप में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा
q = m · ΔH_v
कहाँ पे
क्ष = उष्ण ऊर्जा
म = जन
ΔH_v = वाष्पीकरण की गर्मी
q = (25 ग्राम) x (USC J / g)
q = 56425 J
100 ° C पानी को 100 ° C भाप = 56425 में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा
चरण 5: 100 ° C भाप को 150 ° C भाप में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा
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)
क्यू = 2612.5 जे
100 ° C भाप को 150 ° C भाप = 2612.5 में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा
चरण 6: कुल ऊष्मा ऊर्जा ज्ञात कीजिए
गर्मी_कुल = गर्मी_{चरण 1} + गर्मी_{चरण 2} + गर्मी_{चरण 3} + गर्मी_{चरण 4} + गर्मी_{चरण 5}
गर्मी_कुल = 522.5 J + 8350 J + 10450 J + 56425 J + 2612.5 J
गर्मी_कुल = 78360 जे
उत्तर:
25 ग्राम -10 डिग्री सेल्सियस बर्फ को 150 ° C भाप में बदलने के लिए आवश्यक गर्मी 78360 J या 78.36 kJ है।