Pertanyaan # f9cc1

Menjawab:

Semua es mencair dan suhu akhir air adalah # 100 ^ oC # dengan sedikit uap.

Penjelasan:

Pertama-tama, saya pikir ini ada di bagian yang salah.

Kedua, Anda mungkin telah salah menafsirkan beberapa data yang, jika diubah, dapat mengubah cara penyelesaian latihan. Periksa faktor-faktor di bawah ini:

Misalkan yang berikut:

• Tekanan adalah atmosfer.
• 20g di # 100 ^ oC # adalah uap jenuh, BUKAN air.
• 60g di # 0 ^ oC # adalah es, BUKAN air.

(Yang pertama hanya memiliki perubahan numerik kecil, sedangkan yang ke-2 dan ke-3 memiliki perubahan besar)

Ada beberapa skenario untuk ini. Misalkan es mencair dan diubah menjadi air. Kuncinya di sini adalah untuk memahami bahwa ketika air mengubah fase (padat, cair, gas = es, air, uap) panas yang diberikan selama masa transisi tidak akan meningkatkan suhu. Panas ini disebut panas laten.

Oleh karena itu es akan mengkonsumsi energi untuk meleleh (melelehkan panas laten).

Uap akan mengkonsumsi energi untuk menguap (mendidih panas laten).

Karena itu, jika kita ambil sebagai suhu rujukan # T_0 = 0 ^ oC # (seperti banyak tabel dan manual teknik lakukan) es memiliki perubahan panas negatif dan uap memiliki perubahan panas positif. Oleh karena itu, energi final akan sama dengan:

# Q = ΔΗ_ (s) -ΔH_i #

• Es # ΔΗ_ (i) #

Menurut The Engineering Toolbox - Latent Heats of Melting, panas laten leleh sama dengan # 334 (kJ) / (kg) # Tapi untuk 20 gram:

# ΔΗ_ (i) = 334 (kJ) / (kg) * 0,060kg = 20,04 kJ #

Itu berarti bahwa jika SEMUA es itu meleleh, maka diperlukan 6,68 kJ.

• Uap # ΔΗ_ (s) #

Menurut The Enginnering Toolbox - Steam Properties, total panas uap jika mendidih # 100 ^ oC # aku s # 2675.43 (kJ) / (kg) # Tapi untuk 60 gram:

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

• Energi terakhir

# Q = ΔΗ_ (s) -ΔH_i #

# Q = 53.51-20.04 #

# Q = 33.47kJ #

Untuk total # 20gram + 60gram = 80gram = 0.08kg #:

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

• Kesimpulan

Tabel di The Enginnering Toolbox - Steam Properties mengatakan bahwa panas maksimum yang masuk akal dari air tanpa uap adalah # 417.51 (kJ) / (kg) # Karena itu, karena panas akhir (bahkan sedikit) lebih besar, air mendidih # 100 ^ oC #. Satu-satunya perbedaan dengan uap awal adalah bahwa ia jenuh (tidak ada air cair) sedangkan sekarang sebagian besar air dengan sedikit uap.