1. Potrzebne nam będą wartości ciepeł: [latex]c_w=4200frac{J}{kg*C}\ q_t=333,7frac{kJ}{kg}\ q_p=2 257frac{kJ}{kg}\[/latex] Będziemy korzystać ze dwóch wzorów: Ciepło potrzebne do zmiany temperatury: [latex]Q=mc_w*Delta T\ Delta T=(T_k-T_p)[/latex] Ciepło przemian fazowych: [latex]Q=mq_{t,p,k,s,sub,resub}[/latex] Niezbędne też będą temperatury, w których dochodzi do przemian faz.: Temperatura topnienia,krzepnięcia 0*C Temperatura wrzenia, skraplania 100*C Najpierw dostarczamy energii, aby ogrzać lód do 0*C: [latex]Q_1=3kg*4200frac{J}{kg*C}*(0C-(-25)C)=315 000J=315kJ[/latex] Następnie trzeba dostarczyć ciepła, aby zaszła zmiana fazy stałej w ciekłą, jest to proces topnienia. [latex]Q_2=3kg*333,7frac{kJ}{kg}=1001,1kJ[/latex] Następnie dostarczamy ciepła, aby ogrzać wodę do temperatury 100*C [latex]Q_3=3kg*4200frac{J}{kg*C}*(100C-0C)=1260kJ[/latex] Teraz zamieniamy wodę w parę wodną, potrzebna jest energiia: [latex]Q_4=3kg*2257frac{kJ}{kg}=6771kJ[/latex] I ostatni etap polegający na ogrzaniu gazu do temperatury 130 stopni [latex]Q_5=3kg*4200frac{J}{kg*C}*(130C-100C)=378kJ[/latex] Całkowitą ilość energii wyrazimy jako: [latex]sum_{n=1}^{5}Q_{n}}[/latex] [latex]Q_c=9725,1kJ[/latex] Odp. Aby lód o temperaturze -25*C zmienić w parę wodną o temperaturze 130*C należy do układu dostarczyć 9725,1kJ energii. Zad.2 Robimy to podobnie, tylko "od tyłu". Ciepło skraplania (gaz->ciecz) jest równa ciepłu parowania, ale mają przeciwne znaki (ciecz->gaz). Najpierw ochładzamy układ do temperatury 100*C Przyjmuje, że mamy 3kg pary wodnej. [latex]Q_1=3kg*4,2frac{kJ}{kg*C}*(100C-150C)=-630kJ[/latex] Teraz parę zamieniamy w wodę. [latex]Q_2=3kg*-2257frac{kJ}{kg}=-6771kJ\[/latex] Teraz wodę ochładzamy do 0*C [latex]Q_3=3kg*4,2frac{kJ}{kg*C}*(0C-100C)=-1260kJ[/latex] Wodę zamieniamy w lód [latex]Q_4=3kg*-333,7frac{kJ}{kg}=-1001,1kJ[/latex] Lód ochładzamy do -30*C [latex]Q_5=3kg*4,2frac{kJ}{kg*C}*(-30C-0C)=-378kJ[/latex] Całkowita ilość energii, którą trzeba zabrać układowi: [latex]Q_c=-10040,1kJ[/latex] Odp. Aby parę wodną o temperaturze 150*C zamienić w lód o temp. -30*C należy od układu odebrac 10040,1kJ
