- Home
- Standard 11
- Physics
એક કેલોરીમીટરમાં $-12 \,^oC$ તાપમાને રહેલા $3\, kg$ બરફને વાતાવરણના દબાણે $100 \,^oC$ તાપમાનવાળી વરાળમાં રૂપાંતરિત કરવા માટેની જરૂરી ઉષ્માની ગણતરી કરો. જ્યાં, બરફની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $= 2100\, J \,kg^{-1}\, K^{-1}$ , પાણીની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $= 4186\, J \,kg^{-1}\, K^{-1}$, બરફની ગલનગુપ્ત ઉષ્મા $= 3.35 \times 10^5 \,J \,kg^{-1}$ અને વરાળની બાષ્પાયન ગુપ્તઉષ્મા $= 2.256 \times 10^6\, J\, kg^{-1}$ આપેલ છે.
$9.1 \times 10^{6} \;J$
$2.4 \times 10^{4} \;J$
$6.2 \times 10^{5} \;J$
$8.6 \times 10^{7} \;J$
Solution
આપણી પાસે,
બરફનું દળ $m = 3\, kg$
બરફની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $s_{ice}$
$=2100\,J\,kg^{-1}\,k^{-1}$
પાણીની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $s_{water}$
$=4186\,J\,kg^{-1}\,k^{-1}$
બરફની ગલનગુપ્ત ઉષ્મા $L_{f\,ice}$
$=3.35\times 10^5\,J\,kg^{-1}$
વરાળની બાષ્પાયન ગુપ્તઉષ્મા $L_{steam}$
$=2.256\times 10^6\,J\,kg^{-1}$
હવે, $Q=-12\,^oC$ તાપમાને રહેલા $3\, kg$ બરફને $100\,^oC$ વરાળમાં રૂપાંતર કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા
$Q_1=-12\,^oC$ એ રહેલા $3\, kg$ બરફનું તાપમાન $0 \,^oC$ માં રૂપાંતર કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા
$=ms_{ice} \,\Delta T_1=(3\,kg)(2100\,J\,Kg^{-1}\,K^{-1})$ $[0-(-12)]\,^oC=75600,J$
$Q_2=0\,^oC$ તાપમાને રહેલા $3\,kg$ બરફને $0\,^oC$ તાપમાનવાળા પાણીમાં રૂપાંતરીત કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા
$=m L_{ fice }=(3 kg )\left(3.35 \times 10^{5} J kg ^{-1}\right)$
$=1005000 J$
$Q_3=0\,^oC$ એ રહેલા $3\,kg$ પાણીને $100\,^oC$ વાળા પાણીમાં રૂપાંતરીત કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા
$=m s_{w} \Delta T_{2}=(3 kg )\left(4186 J kg ^{-1} K ^{-1}\right)$
$-\left(100^{\circ} C \right)$
$=1255800 \;J$
$Q_4=100\,^oC$ વાળા $3\,kg$ પાણીને $100\,^oC$ વાળી વરાળમાં રૂપાંતરીત કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા
$=m L_{\text {steam }}=(3 kg )\left(2.256 \times 10^{6}\right.\left.J kg ^{-1}\right)$
$= 6768000 J$
માટે, $Q =Q_{1}+Q_{2}+Q_{3}+Q_{4}$
$=75600\, J +1005000 \,J+1255800 \,J +6768000 \,J$
$=9.1 \times 10^{6} \;J$
