1。氷の溶融 :摂氏0度で12.5グラムの氷を溶かすには、融合の潜在熱を提供する必要があります。水の融合の潜熱は、1グラムあたり80カロリーです。したがって、氷を溶かすのに必要なカロリーの量は次のとおりです。
$$ q_1 =ml_f =(12.5 \ text {g})\ times(80 \ text {cal/g})=1000 \ text {cal} $$
2。水を0度0度から摂氏100度に加熱する :氷が溶けたら、得られた水を0度0度から摂氏100度に加熱する必要があります。水の比熱容量は、摂氏1グラムあたり1カロリーです。したがって、水の温度を上げるのに必要なカロリーの量は次のとおりです。
$$ q_2 =mc_p \ delta t =(12.5 \ text {g})\ times(1 \ text {cal/g°C})\ times(100°C)=1250 \ text {cal} $$$
3。水を蒸気に変換します :摂氏100度で水を蒸気に変換するには、気化の潜在熱を提供する必要があります。水の蒸発の潜熱は、1グラムあたり540カロリーです。したがって、水を蒸発させるために必要なカロリーの量は次のとおりです。
$$ q_3 =ml_v =(12.5 \ text {g})\ times(540 \ text {cal/g})=6750 \ text {cal} $$
4。必要な総カロリー :摂氏0度で12.5グラムの氷を100度で蒸気に変換するために必要なカロリーの総数は、各ステップに必要なカロリーの合計です。
$$ q_ {total} =q_1 + q_2 + q_3 =1000 \ text {cal} + 1250 \ text {cal} + 6750 \ text {cal} =\ boxed {9000 \ text {cal}} $$
したがって、摂氏0度で12.5グラムの氷を100度で蒸気に変換するには、9000カロリーが必要です。