Question

एक ऊष्मारोधक पात्र में 150g द्रव्यमान का 0°C तापमान का बर्फ रखा है। 100°C तापमान की कितनी ग्रॅम भाप मिलाने पर 50°C तापमान का पानी तैयार होगा? 

(बर्फ पिघलने की गुप्त ऊष्मा = 80 cal/g, 
पानी के उबलने की गुप्त ऊष्मा %3 540cal /g, 
पानी की विशिष्ट ऊष्माधारिता 1 cal/g)

Answer 1

प्रश्नानुसार,

m₁ = 150 g, ΔT₁ = 50°C - 0°C

= 50°C, c₁ = 1 cal/g.°C, 

L₁ = 80 cal/g, L₂ = 540 cal/g,

ΔT₂ = 100°C - 50°C = 50°C 

Q₁ (बर्फ द्वारा ग्रहण की गई ऊष्मा) = m₁L₁

= 150 g × 80cal/g = 12000 cal

Q₂ (बर्फ पिघलने पर निर्मित पानी द्वारा ग्रहण की गई ऊष्मा) 

= m₁c₁ΔT₁

= 150 g × 1 cal/g.°C × 50°C = 7500 cal

Q₃ (भाप द्वारा बाहर दी गई ऊष्मा) = m₂L₂

= m₂ × 540 cal/g 

Q4 (भाप का पानी में रूपांतरण होने पर उसके द्वारा बाहर दी गई ऊष्मा)

= m₂c_wΔT₂ = m₂ × 1 cal/g.°C × 50°C

ऊष्मा विनिमय के सिद्धांत के अनुसार,

Q₁ + Q₂ = Q₃ + Q₄

∴ 12000 cal + 7500 cal

→ = m₂ ×540 cal/g + m₂ × 50 cal/g

∴ 19500 cal = m₂(540 + 50) cal/g

∴ m₂ = `19500/590`g = 33.05 g

33.05g पानी की भाप मिलानी पड़ेगी।