गर्मियों में मिट्टी के घड़े में रखा जल

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10-1.Thermometry, Thermal Expansion and Calorimetry

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गर्मियों में मिट्टी के घड़े में रखा जल, घड़े की सरंध्र सतह पर हो रहे जल के वाष्पन के द्वारा ठंडा होता है। यदि घड़े में $4 \,kg$ जल है, जिसका वाष्पन $20 \,g / h$ की दर से होता है। यदि दो घंटे बाद जल के तापमान में $\Delta T$ का परिवर्तन होता है, तो $\Delta T$ का मान ........ $^{\circ} C$ होगा (जल के लिए वाष्पन की गुप्त ऊष्मा का उसकी विशिष्ट ऊष्मा के साथ अनुपात $540^{\circ} C$ है)

A

$2.7$

B

$4.2$

C

$5.4$

D

$10.8$

(KVPY-2018)

Solution

(c)

Water evaporated in two hours

$=m=2 h \times 20 \,g / h$

$=40 g =40 \times 10^{-3} \,kg$

Heat absorbed by water during evaporation is

$Q=$ Mass evaporated $\times$ Latent heat

$Q=m L…(i)$

Assuming this heat is taken entirely from water in earthen pot, if $\Delta T$ is decrease of temperature of pot then,

$Q=M s \Delta T \dots(ii)$

where, $M=$ mass of water in pot and $s=$ specific heat of water.

Equating Eqs. $(i)$ and $(ii)$, we get

$m L=M s \Delta T$

$\text { or } \Delta T=\frac{m}{M} \times \frac{L}{s}=\frac{40 \times 10^{-3}}{4} \times 540=5.4^{\circ} C$

Standard 11

Physics

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