Cómo encontrar el calor para cambiar la masa de hielo a Steam

March 8

Cómo encontrar el calor para cambiar la masa de hielo a Steam


Las moléculas en un sólido o un líquido se mantienen unidas por fuerzas intermoleculares; la superación de estas fuerzas y liberarse de estas interacciones se necesita energía. De fusión y la vaporización son procesos endotérmicos, lo que significa que las sustancias absorben el calor de su entorno, ya que se funden y medida que se evaporan. Si suponemos la capacidad calorífica del agua es más o menos constante - una suposición bastante razonable en el rango de 0 a 100 Celsius grado - el cálculo de la cantidad de calor que necesitamos para fundir un cubo de hielo y se evapora es un problema bastante sencillo .

instrucciones

1 Encontrar la masa del bloque de hielo que desea fundir y evaporar. Si está trabajando este problema como una asignación de tareas o un concurso, por lo general se le dará este valor para usted.

2 Multiplicar la masa del bloque de hielo (en kilogramos) por el calor de fusión del agua (en kilojulios por kilogramo). El calor de fusión es de 334 kilojulios por kilogramo. Su respuesta será la cantidad de energía necesaria para fundir el hielo; las unidades deben estar en kilojulios.

3 Multiplicar la masa del agua por 4.184 julios por kilogramos Kelvin (el calor específico del agua) y por 100 grados Kelvin (la diferencia de temperatura entre el punto de congelación del agua y el punto de ebullición). Su respuesta será la cantidad de energía necesaria para calentar el hielo fundido al punto de ebullición; las unidades deben estar en kilojulios.

4 Multiplicar la masa de agua por el calor latente de vaporización, 2257 kilojulios por kilogramo. Su respuesta será la cantidad de energía necesaria para vaporizar el agua y estará en kilojulios.

5 Añadir los tres valores en conjunto para obtener su solución final.

Consejos y advertencias

  • Tenga en cuenta que estamos asumiendo el punto de ebullición del agua es de 100 grados Celsius, el punto de ebullición del agua a la presión atmosférica al nivel del mar (por lo general una suposición bastante razonable). Si este cambio físico no se lleva a cabo a presión atmosférica, se puede calcular el nuevo punto de ebullición usando la ecuación de Clausius-Clayperon, ln P2 / P1 = (dH / R) ((1 / T1) - (1 / T2)), donde R es la constante de gas ideal. De ebullición se producirá cuando la presión de vapor del líquido es igual a la presión atmosférica - por lo tanto, si establecemos P2 igual a la presión atmosférica podemos encontrar T2 si ya sabemos el cambio de entalpía asociada con la vaporización y la presión de vapor a otra temperatura para la misma sustancia.