Cuestion de Calor y Primer Principio de la Termodinámica

¿Cuánto calor es necesario suministrar para calentar a la presión atmosférica 1 kg de hielo a -20 oC hasta que todo el hielo se convierta en vapor? Calor específico del hielo a presión constante ch=2.05 kJ/kgK; calor específico del agua a presión constante ca=4.18 kJ/kgK; calor latente de fusión del hielo Lf=333.5 kJ/kg; calor latente de vaporización del agua Lv=2257 kJ/kg.

Para calentar el hielo hasta transformarlo a vapor necesitaremos las siguientes transformaciones: en primer lugar habrá que calentar el hielo desde -20ºC hasta 0ºC, a continuación habrá que fundir ese hielo, posteriormente habrá que calentar el agua desde 0ºC hasta 100ºC y por último habrá que vaporizar el agua. El calor necesario por tanto para realizar estas cuatro transformaciones será:

Q=Q1+Q2+Q3+Q4=mhchΔth+mhLf+macaΔta+maLv=

=1·2.05·20+1·333.5+1·4.18·100+1·2257=3049.5 kJ

Q=3049.5 kJ