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10-1.Thermometry, Thermal Expansion and Calorimetry
medium
$-20°C$ ताप पर स्थित $10\, gm$ बर्फ को एक कैलोरीमीटर में रखा जाता है, जिसमें $10°C$ ताप पर $10\, gm$ पानी है। पानी की विशिष्ट ऊष्मा बर्फ की विशिष्ट ऊष्मा से दो गुनी है। तापीय सन्तुलन की अवस्था में कैलोरी मीटर में होगा
A
$20\, g$ जल
B
$20\, g$ बर्फ
C
$10\, g$ बर्फ एवं $10\, g$ जल
D
$ 5\, g$ बर्फ एवं $15\, g$ जल
Solution
जल द्वारा दी गई ऊष्मा ${Q_1} = 10 \times 10 = 100\,cal.$
बर्फ को पिघलने के लिए आवश्यक ऊष्मा
$Q2 = 10 \times 0.5 \times [0 -(-20)] + 10 \times 80 = 900 cal$
${Q_1} < {Q_2},$ इसलिए सम्पूर्ण बर्फ नहीं पिघलेगी एवं अन्तिम ताप $= 0°C$
चूंकि जल द्वारा $0°C$ तक ठंडे होने में दी गई ऊष्मा केवल बर्फ के ताप को $-20°C$ से $0°C$ तक बढ़ाने के लिए पर्याप्त है।
अत: मिश्रण में $10\, gm$ बर्फ एवं $10\, gm$ जल $0°C$ पर होंगे।
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