冰融化成水时所吸收的热量怎么计算
冰的熔化热是3.36×10^5J/kg。水的比热是4200 J/(kg·K),Q=cm·△t+熔化热·m
Q是吸收的热量,c是水的比热,△t是前后温度差(如果融化前后都是0℃,即只计算溶化吸收的热量,△t取0),m是质量。
冰融化时拆散了大量的氢键,使整体化为四面体集团和零星的较小的“水分子组”(即由氢键结合形成的一些缔合分子),故液态水已经不像冰那样完全是有序排列了,而是有一定程度的无序排列。
扩展资料:
由于水分子间有氢键结合这样的结构所决定的四面体结构。根据近代X射线的研究,证明了冰具有四面体的晶体结构。
这个四面体是通过氢键形成的,是一个敞开式的开阔结构,因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完,在冰中氢键把这些四面体联系起来,成为一个整体。
这种通过氢键形成的定向有序排列,空间利用率较小,约占34%,因此冰的密度较小,约为摄氏4度时液态水的92%。
当冰融化成水时,所吸收的热量可以通过以下公式计算:
吸收的热量 = 质量 × 熔化热
其中,
质量是冰的质量,通常以克(g)或千克(kg)为单位;
熔化热是冰融化成水所需吸收的热量,通常以焦耳/克(J/g)或焦耳/千克(J/kg)为单位。
冰融化成水的熔化热通常是常数值,约为334焦耳/克(J/g)或334000焦耳/千克(J/kg)。这意味着每克冰融化成水时需要吸收334焦耳的热量。
例如,如果有100克的冰融化成水,吸收的热量为:
吸收的热量 = 100克 × 334焦耳/克 = 33400焦耳
注意:在某些情况下,也可以使用卡路里(cal)作为热量单位。1焦耳(J)约等于0.239卡路里(cal)。所以,334焦耳约等于79.7卡路里。
对于冰融化成水的过程,融化潜热的大小可以通过以下公式计算:
Q = m × L
其中,Q 表示吸收的热量,m 表示物质的质量,L 表示物质的融化潜热。
对于冰融化成水来说,常用的融化潜热数值是333.5焦耳/克,也可以近似地取为334焦耳/克。
因此,要计算冰融化成水所吸收的热量,需要知道冰的质量。将冰的质量代入公式中进行计算即可。例如,假设冰的质量为100克:
Q = 100克 × 334焦耳/克 = 33400焦耳
所以,冰融化成水时所吸收的热量为33400焦耳(或33.4千焦)。
需要注意的是,这个计算结果是在常压下进行的。如果是在非常规条件下或者存在其他影响因素,可能需要考虑更复杂的计算方法
Q=cm·△t+熔化热·m
Q是吸收的热量,c是水的比热,△t是前后温度差(如果融化前后都是0℃,即只计算溶化吸收的热量,△t取0),m是质量。
Q = m * L
其中,
Q是吸收的热量(单位:焦耳J或卡路里cal),
m是冰的质量(单位:克g或千克kg),
L是冰的熔化热(单位:焦耳/克J/g或卡路里/克cal/g)。
例如,如果有100克的冰要融化成水,熔化热为333.5焦耳/克(或80卡路里/克),那么所吸收的热量为:
Q = 100克 * 333.5焦耳/克 = 33350焦耳(或8千卡)