問題文
台所で、融点にある氷を金属製の小さな加熱容器に入れ、容器の底面に密着した卓上ヒーターで一定の熱を加える。大気圧は 1atm とする。氷はすべて融けて水になり、その後、水は沸点まで温められる。さらに沸点に達した水の一部が沸騰によって気化し、水蒸気になる。
氷から水への融解、水の温度上昇、水から水蒸気への気化に必要な熱量をすべて考える。ただし、加えた熱はすべて氷または水に伝わるものとし、加熱容器の熱容量、および周囲の空気へ逃げる熱は無視する。また、融点にある氷がすべて融けてから水の温度が上がり始め、沸点に達してから水の一部が気化するとする。
この一連の加熱に必要な熱量 Q を求めよ。
制約
- 氷の質量:m=0.180kg
- 気化する水の質量:mv=0.0250kg
- 水の比熱:c=4.20×103J/(kg⋅K)
- 氷の融解熱:Lf=3.34×105J/kg
- 水の気化熱:Lv=2.26×106J/kg
- 融点から沸点までの温度差:ΔT=100K
入力形式
求めた熱量 Q の値を、単位 J をつけずに自然数で入力せよ。