–20.0℃ 얼음 0.500 kg을 250.0℃ 수증기로 (kJ) ★

–20.0℃ 얼음 0.500 kg을 250.0℃ 수증기로 (kJ)

 

 

–20.0℃ 얼음 0.500 kg을 250.0℃ 증기로 전환에 필요한 에너지는?

열용량은 다음과 같다.

▶ 얼음의 비열 = 2.03 J/g•℃

▶ 물의 비열 = 4.18 J/g•℃

▶ 수증기의 비열 = 2.02 J/g•℃

▶ 얼음의 융해 잠열, ΔH_용융

= 6.02 kJ/mol / (18.015 g/mol) = 0.334166 kJ/g = 334.166 J/g

▶ 물의 증발 잠열, ΔH_증발

= 40.7 kJ/mol / (18.015 g/mol) = 2.25923 kJ/g = 2259.23 J/g

 

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[참고] 열용량과 비열

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

[참고] 현열과 잠열

[ https://ywpop.tistory.com/19273 ]

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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/9428 ]

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18427 ] –12℃ 얼음 27.9 g이 115℃ 수증기로 변할 때 엔트로피 변화

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/08/110-0-1-kg-110.html ]

물의 비열 1, 수증기의 비열 0.45, 100℃에서의 증발 잠열이 539㎉/㎏일 때 110℃ 수증기의 엔탈피는? (단, 기준 상태는 0℃, 1atm의 물이며 비열의 단위는 ㎉/㎏·℃이다.)

물의 비열 1, 수증기의 비열 0.45, 100℃에서의 증발 잠열이 539 kcal/kg일 때 110℃ 수증기의 엔탈피는? (단, 기준 상태는 0℃, 1 atm의 물이며 비열의 단위는 kcal/kg•℃이다.)

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/08/5-5-g-110-cal.html ]

–5℃ 얼음 5 g을 110℃ 수증기로 (cal)

 

 

 

[키워드] 얼음을 수증기로 기준, 얼음을 수증기로 사전, 상변화 시 엔트로피 변화 기준, 상변화 시 ΔS 기준