Welke hoeveelheid warmte is vereist om een monster van 29,95 gram H_2O (s) volledig te laten smelten bij 0 ° C?

Welke hoeveelheid warmte is vereist om een monster van 29,95 gram H_2O (s) volledig te laten smelten bij 0 ° C?
Anonim

Antwoord:

# 1.000 * 10 ^ 4 "J" #

Uitleg:

Wanneer een watermonster smelt ijs- op # 0 ^ @ "C" # naar vloeibaar water op # 0 ^ @ "C" #, het ondergaat een faseverandering.

Zoals je weet, vinden faseveranderingen plaats bij constante temperatuur. Alle warmte die aan het monster wordt toegevoegd, verstoort de sterke waterstofbruggen die de watermoleculen behouden op zijn plaats vergrendeld in de vaste staat.

Dit betekent dat u de specifieke warmte van water of ijs niet kunt gebruiken, omdat de toegevoegde warmte dat wel is niet verander de temperatuur van het monster.

In plaats daarvan gebruik je water enthalpie van fusie, # DeltaH_f #, wat je vertelt wat de verandering in enthalpie is wanneer een stof wordt verhit op het smeltpunt om het een solide te laten ondergaan #-># vloeibare fase verandering.

De enthalpie van fusie van water is ongeveer gelijk aan

#DeltaH_f = "334 J / g" #

www.engineeringtoolbox.com/latent-heat-melting-solids-d_96.html

Dit vertelt je dat je moet converteren # "1 g" # van ijs op # 0 ^ @ "C" # naar vloeibaar water op # 0 ^ @ "C" #, je moet het voorzien # "334 J" # van warmte.

In uw geval zou het monster een massa hebben van # "29.95 g" #, wat betekent dat je nodig hebt

# 29.95 kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) ("g"))) * "334 J" / (1 kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) ("g")))) = "10,003.3 J "#

Afgerond tot vier tekens, zal het antwoord zijn

#q = kleur (groen) (1.000 * 10 ^ 4 "J") #