Question

एका कॅलरीमापीचे वस्तुमान 100 g असून विशिष्ट उष्माधारकता 0.1 kcal/kg °C आहे. त्यामध्ये 250 g वस्तुमानाचा, 0.4 kcal/kg °C विशिष्ट उष्माधारकतेचा, व 30°C तापमानाचा द्रव पदार्थ आहे. त्यामध्ये जर 10 g वस्तुमानाचा, 0°C तापमानाचा बर्फाचा खडा टाकला तर मिश्रणाचे तापमान किती होईल?

Answer 1

दिलेले :

m₁ = 100 g, c₁ = 0.1 cal/g. °C,

T₁ = 30°C , m₂ = 250g

c₂ = 0.4 cal/g. °C, T₂ = 30°C,

m₂ = 250 g, L = 80 cal/g,

T₂ = 30°C

1 kcal/kg.°C ≡ 1 cal/kg. °C

उष्णता विनिमयाच्या तत्त्वानुसार, उष्ण वस्तूने गमावलेली उष्णता = थंड वस्तू ग्रहण केलेले उष्णता.
(एकके न लिहिता)

Q₁ = m₁c₁(T₁ - T)

→ = 100 × 0.1 × (30 - T) = 300 - 10T

Q₂ = m₂c₂(T₂ - T)

→ = 250 × 0.4 × (30 - T) = 3000 - 100T 

Q₃ = m₃L + m₃c_w(T - 0)

→ = 10 × 80 + 10 × 1 × T = 800 + 10T

आता, Q₁ + Q₂ + Q₃

∴ 300 - 10T + 3000 - 100T = 800 + 10T
∴ 300 + 3000 - 800 = 100T + 10T + 10T
∴ 2500 = 120T
∴ मिश्रणाचे तापमान,

T = `2500/120 = 125/6 = 20.83^circ"C".`