FörberedandeFysik

\displaystyle Q=mh_{\mathrm{kok}}=1100 \,\mathrm{kJ}
Det är givet att,

\displaystyle m=1 \,\mathrm{kg}
Processen går genom tre steg; smältning vid \displaystyle 273 \,\mathrm{K}, uppvärmning av vätska från \displaystyle 273 \,\mathrm{K} till \displaystyle 373 \,\mathrm{K}, och kokning vid \displaystyle 373 \,\mathrm{K}.

Under smältning av isen ges det tillförda värmet av,
\displaystyle Q_1=mh_{\mathrm{smält}}=334 \,\mathrm{kJ}.
Under uppvärmning av vätskan ges det tillförda värmet av,
\displaystyle Q_2=mc\Delta T=420 \,\mathrm{kJ}. Under ångbildning ges det tillförda värmet av,
\displaystyle Q_3=mh_{\mathrm{kok}}=2260 \,\mathrm{kJ}.
Dessa resultat presenteras i den efterfrågade formen genom att beräkna \displaystyle a=\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{334 \,\mathrm{kJ}}{420 \,\mathrm{kJ}}=0,80 och \displaystyle b=\frac{Q_3}{Q_2}=\frac{2260 \,\mathrm{kJ}}{420 \,\mathrm{kJ}}=5,4.

Se ’Svar’.

Det krävs en hel del energi för att få loss molekylerna från den relativt stela strukturen i det fasta materialet is. Sedan kan de röra sig relativt varandra i den flytande vätskan vatten. Under uppvärmningen ökar deras rörelseenergi med 25% mer än den energi som krävdes för smältningen. Den största energiökningen sker ändå under omvandlingen från vätska till gas då molekylerna övergår från att röra sig tätt intill varandra till att röra sig fritt med någon kollision då och då (relativt sett).