質問#f9cc1

回答：

氷はすべて溶け、水の最終温度は #100 ^ oC# 少量の蒸気で。

説明：

まず第一に、これは間違ったセクションにあると思います。

第二に、あなたが誤った解釈をした可能性がありますが、それが変更された場合、運動の解決方法が変わる可能性があります。以下の要因を確認してください。

次のように仮定します。

• 圧力は大気圧です。
• で20g #100 ^ oC# 水ではなく、飽和蒸気です。
• 60g #0 ^ oC# 氷ではなく、水です。

（1番目のものはわずかな数値の変化がありますが、2番目と3番目は大きな変化があります）

これにはさまざまなシナリオがあります。氷が溶けて水に変わるとしましょう。ここで重要なのは、水が相を変えると（固体、液体、気体=氷、水、蒸気）、与えられた熱が 移行中 温度が上がらないでしょう。この熱は潜熱と呼ばれます。

そのため、氷は溶けるためにいくらかのエネルギーを消費します（潜熱を溶かす）。

蒸気は蒸発するためにいくらかのエネルギーを消費します（沸騰潜熱）。

したがって、基準温度とすると #T_0 = 0 ^ oC# （多くのエンジニアリングテーブルやマニュアルがそうであるように） 氷は負の熱変化をし、蒸気は正の熱変化をします 。したがって、最終的なエネルギーは次のようになります。

#Q =ΔH_（s）-ΔH_i#

• 氷 # Ｈ_（i）#

エンジニアリングツールボックス - 潜在的な融解熱によると、融解潜熱は次のようになります。 #334（kJ）/（kg）# しかし20グラムの場合：

#ΔH_（i）= 334（kJ）/（kg）* 0.060kg = 20.04kJ

それはすべての氷が溶けたなら、6.68kJが必要であることを意味します。

• 蒸気 # Ｈ_（s）#

The Enginnering Toolbox - Steam Propertiesによると、蒸気が沸騰する場合の総熱量 #100 ^ oC# です #2675.43（kJ）/（kg）# しかし60グラムの場合：

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

• 最終エネルギー

#Q =ΔH_（s）-ΔH_i#

#Q = 53.51-20.04#

#Q = 33.47kJ#

の合計の #20グラム+ 60グラム= 80グラム= 0.08kg#:

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

• 結論

The Enginnering Toolbox - Steam Propertiesの表には、水蒸気のない場合の最大顕熱量は #417.51（kJ）/（kg）# したがって、最終的な熱は（少しでも）大きいので、水は #100 ^ oC#。最初の水蒸気との唯一の違いは、それが飽和している（液体の水がない）ことであるのに対し、今やそれはほとんど水を含み、水蒸気が少しある。