重赏热力学选手：关于把20摄氏度的100kg的水冻成-30摄氏度的冰，要耗电你多少度。（计算过程）

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/27 10:01:38
100kg的水从室温20摄氏度制造成-30摄氏度的冰，在理论上要耗电多少度？
（相关参数请自己找）
我还想提示一下：水的比热容和冰的比热容是不一样的，水升高一度的所需的热量和冰升高一度所需的热量不是相等的。

把20摄氏度的100kg的水冻成-30摄氏度的冰消耗的能量Q
Q=cmΔt
c..................水的比热容,单位c=4.2*10^3J/(kg·K);冰的比热容c=2.1*10^3J/(kg·K);
m..................水的质量,单位千克;
Δt.................前后温差,单位K
补充一下:开尔文温度K与摄氏度℃的换算关系:K=摄氏度℃+273.15,就是说水每升高一摄氏度,开尔文温度也升高一K.
理论需要的热量
结冰前Q1=cmΔt1=4.2*10^3*100*(20-0)J=8.4*10^6J
冰从0℃到-30℃放出的热量
Q2=cmΔt2=4.2*10^3*100*(0-(-30))J=6.3*10^6J
一度电的能量相当于:1千瓦*小时
即Q=1000*3600J=3.6*10^6J
消耗的电的度数N=(Q1+Q2)/Q=4.0833333333333333度

1度=3600000焦耳=1千瓦时
水的比热容：4.2*10^3焦耳/（Kg*摄氏度）
所以：
4.2*1000*100*（20+30）= 2.1*10^7焦耳
2.1*10^7 / 3600000 = 5.83333333

所以要5.833333333度电
当然，是理论上的，效率要100%