–20.0℃ 얼음 0.500 kg을 250.0℃ 수증기로 (kJ)

–20.0℃ 얼음 0.500 kg을 250.0℃ 수증기로 (kJ)

–20.0℃ ice 0.500 kg to 250.0℃ water vapor (kJ)

–20.0℃ 얼음 0.500 kg을

250.0℃ 증기로 전환하려면

얼마의 에너지(kJ)가 필요한가?

How much energy does it take to convert

0.500 kg ice at –20.0℃ to steam at 250.0℃?

Specific heat capacities:

> ice, 2.03 J/g•℃

> liquid, 4.18 J/g•℃

> steam, 2.02 J/g•℃,

> ΔH_vap = 40.7 kJ/mol

> ΔH_fus = 6.02 kJ/mol

---------------------------------------------------

[참고] 열용량과 비열

[ https://ywpop.tistory.com/2897 ]

[J/g 단위로 환산]

H2O의 몰질량 = 18.015 g/mol 이므로,

> ΔH_vap = 40.7 kJ/mol

40.7 kJ/mol / (18.015 g/mol)

= 2.25923 kJ/g = 2259.23 J/g

> ΔH_fus = 6.02 kJ/mol

= 6.02 kJ/mol / (18.015 g/mol)

= 0.334166 kJ/g = 334.166 J/g

1) –20.0℃ 얼음을 0℃ 얼음으로 바꾸는데 필요한 열

q = C m Δt

= (2.03 J/g•℃) (500 g) (20 ℃) = 20300 J

2) 0℃ 얼음을 0℃ 물로 바꾸는데 필요한 열

q = C m

= (334.166 J/g) (500 g) = 167083 J

3) 0℃ 물을 100℃ 물로 바꾸는데 필요한 열

q = C m Δt

= (4.18 J/g•℃) (500 g) (100 ℃) = 209000 J

4) 100℃ 물을 100℃ 수증기로 바꾸는데 필요한 열

q = C m

= (2259.23 J/g) (500 g) = 1129615 J

5) 100℃ 수증기를 250℃ 수증기로 바꾸는데 필요한 열

q = C m Δt

= (2.02 J/g•℃) (500 g) (150 ℃) = 151500 J

1) + 2) + 3) + 4) + 5)

= 20300 + 167083 + 209000 + 1129615 + 151500

= 1677498 J

= 1677.498 kJ

답: 1680 kJ

[ 동일 예제 https://ywpop.tistory.com/19590 ]

[키워드] 얼음을 수증기로 기준, 얼음을 수증기로 사전