Пример расчета количества теплоты

Проанализируем, какое количество теплоты необходимо для того, чтобы 1 кг льда, находящегося при температуре —40 °С, полностью превратить в пар.

1. Количество теплоты, которое пойдет на нагревание льда:
Q = c_льдаm_льда (t_{плавления} — t_{начальная}),
Q = 2100 Дж/(кг∙°C) ∙ 1 кг ∙ 40 °С = 84 кДж.

2. Количество теплоты, которое пойдёт на плавление льда:
Q = λm,
Q = 3,4∙10⁵ Дж/кг ∙ 1 кг = 3,4∙10⁵ Дж = 340 кДж.

3. Количество теплоты, которое пойдёт на нагревание воды
Q = c_водыm_воды (t_{кипения} — t_{плавления}),
Q = 4200 Дж/(кг ∙ °C) ∙ 1 кг ∙ 100 °С = 420 кДж.

4. Количество теплоты, которое пойдёт на кипение воды:
Q = Lm,
Q = 2,3∙10⁶ Дж/кг ∙ 1 кг = 2300 кДж.

Анализируя полученные результаты, получаем, что для парообразования воды требуется в почти в 7 раз больше энергии, чем для плавления льда такой же массы.

Конденсируясь, пар отдаёт то количество энергии, которое пошло на его образование. Это используется на крупных тепловых электростанциях, используя отработавший в турбинах пар. Освобождающаяся при конденсации пара энергия нагревает воду для бытовых нужд.