तापमान और ऊष्मा पर आधारित उदाहरण प्रश्न

तापमान और ऊष्मा से संबंधित प्रश्नों के 15 उदाहरण

थर्मामीटर अंशांकन

1. एक कैलिब्रेटेड थर्मामीटर X पानी के हिमांक बिंदु को -30 ^{°C और क्वथनांक बिंदु को 90 °C} दर्शाता है । X का तापमान 60 ^°C किसके बराबर है?

ए. 20 ^ओ सी

बी. 45 ^{डिग्री} सेल्सियस

सी. 50 ^{डिग्री} सेल्सियस

डी. 75 ^ओ सी

ई. 80 ^ओ सी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

थर्मामीटर X पर पानी का हिमांक बिंदु = -30 ^°

थर्मामीटर X पर पानी का क्वथनांक = 90 ^°

प्रश्न: 60 ^o X = ….. ^o C

उत्तर :

फ़ारेनहाइट पैमाने पर, पानी का हिमांक 32 ^° F और क्वथनांक 212 ^° F है। पानी के हिमांक और क्वथनांक के बीच का अंतर 212 ^° - 32 ^° = 180 ^° है ।

सेल्सियस पैमाने पर, पानी का हिमांक 0 ^° C और क्वथनांक 100 ^° C होता है। पानी के हिमांक और क्वथनांक के बीच का अंतर 100 ^° - 0 ^° = 100 ^° होता है ।

X स्केल पर, पानी का हिमांक -30 ^° X है और क्वथनांक 90 ^° X है। पानी के हिमांक और क्वथनांक के बीच का अंतर 90 ^° - (-30 ^° ) = 90 ^° + 30 ^° = 120 ^° है ।

X स्केल को सेल्सियस स्केल में बदलें:

सही उत्तर है डी.

विस्तार

^{2. एक धातु की छड़ को 80 °} C तापमान तक गर्म किया जाता है और उसकी लंबाई 115 सेमी हो जाती है। यदि धातु का रैखिक प्रसार गुणांक 3.10⁻³°C⁻¹ है ^{और धातु} का प्रारंभिक तापमान 30 ^° C है, तो धातु की प्रारंभिक लंबाई क्या होगी^?

ए. 100 सेमी

बी. 101,5 सेमी

लगभग 102 सेमी

व्यास 102,5 सेमी

ई. 103 सेमी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

प्रारंभिक तापमान (T ₁ ) = 30 ^o C

अंतिम तापमान (T ₂ ) = 80 ^{डिग्री} सेल्सियस

तापमान में परिवर्तन (ΔT) = 80 ^° C – 30 ^° C = 50 ^° C

धातु का रैखिक प्रसार गुणांक (α) ^{= 3.10⁻³ °} C⁻¹

धातु की अंतिम लंबाई (L) = 115 सेमी

आवश्यक: धातु की प्रारंभिक लंबाई (L _o )

उत्तर :

लंबाई विस्तार का सूत्र:

सही जवाब क है।

^{3. पीतल की एक छड़ की प्रारंभिक लंबाई 40 सेमी है। 80 डिग्री} सेल्सियस तापमान पर गर्म करने पर इसकी लंबाई 40,04 सेमी हो जाती है। यदि पीतल का रैखिक प्रसार गुणांक 2,0 x 10⁻⁵ ^{डिग्री सेल्सियस} है ^, तो पीतल की छड़ का प्रारंभिक तापमान क्या होगा?

ए. 20 ^ओ सी

बी. 22 ^{डिग्री} सेल्सियस

सी. 25 ^{डिग्री} सेल्सियस

डी. 30 ^ओ सी

ई. 50 ^ओ सी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

अंतिम तापमान (T ₂ ) = 80 ^{डिग्री} सेल्सियस

प्रारंभिक लंबाई (L _o ) = 40 सेमी

अंतिम लंबाई (L) = 40,04 सेमी

लंबाई में वृद्धि (ΔL) = 40,04 सेमी – 40 सेमी = 0,04 सेमी

पीतल का रैखिक प्रसार गुणांक (α) = 2,0 ^{x 10⁻⁵ °} C⁻¹

प्रश्न: प्रारंभिक तापमान (T ₁ )

उत्तर :

धातु विस्तार सूत्र:

0,04 = (2,0 x 10 ^-5 )(40)(80 – T ₁ )

0,04 = (80 x 10 ^-5 )(80 – T ₁ )

0,04 = 0,0008 (80 – T ₁ )

0,04 = 0,064 – 0,0008 T ₁

0,0008 टी ₁ = 0,064 – 0,040

0,0008 टी ₁ = 0,024

T ₁ = 30 ^{डिग्री} सेल्सियस

सही उत्तर है डी.

चालन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण

4. समान आकार की, लेकिन अलग-अलग धातुओं से बनी दो धातु की छड़ों को नीचे दिए गए चित्र में दिखाए अनुसार जोड़ा गया है। यदि धातु I की तापीय चालकता धातु II की चालकता से 4 गुना है, तो दोनों धातुओं के जंक्शन पर तापमान कितना होगा?

एक 45⁰ C

बी. 40 ⁰ ​​​​सी

सी. 35 ⁰ सी

डी. 30 ⁰ सी

ई. 25 ⁰ सी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

तने का आकार समान है

धातु की तापीय चालकता I = 4k

धातु II की तापीय चालकता = k

धातु की नोक का तापमान I = 50 ⁰ C

धातु की नोक II का तापमान = 0 ^° C

पूछा गया: दो धातुओं के जंक्शन पर तापमान कितना है?

उत्तर :

चालन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण की दर का सूत्र:

विवरण: Q/t = ऊष्मा स्थानांतरण दर, k = तापीय चालकता, A = पृष्ठीय क्षेत्रफल, T ₁ -T ₂ = तापमान परिवर्तन, l = छड़ की लंबाई

सीमा तल P और Q पर तापमान:

दो धातु की छड़ें A और B समान आकार की हैं, इसलिए समीकरण से छड़ों के पृष्ठीय क्षेत्रफल (A) और लंबाई (l) को हटा दिया जाता है।

सही जवाब बी है।

5. निम्नलिखित कथन पर ध्यान दें!

(1) धातु चालकता

(2) धातु के सिरों के बीच तापमान का अंतर

(3) धातु की लंबाई

(4) धातु द्रव्यमान

धातु में ऊष्मा के संचरण की दर को निर्धारित करने वाले कारक निम्नलिखित हैं...

ए. (1), (2) और (3)

बी. (1) और (4)

सी. (2) और (4)

डी. (3) और (4)

ई. (4) केवल

विचार-विमर्श

चालन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण की दर के सूत्र के आधार पर, ऊष्मा स्थानांतरण की दर को निर्धारित करने वाले कारक धातु की चालकता (k), धातु के सिरों के बीच तापमान का अंतर (T) और धातु की लंबाई (l) हैं। धातु के द्रव्यमान का इस पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता।

सही जवाब क है।

6. समान आकार की, लेकिन अलग-अलग धातुओं से बनी दो PQ छड़ें नीचे दिए गए चित्र में दर्शाए अनुसार जुड़ी हुई हैं। यदि तापीय चालन गुणांक P, तापीय चालन गुणांक Q का दोगुना है, तो P और Q के बीच की सीमा पर तापमान क्या होगा?

ए. 84° सेल्सियस

बी. 78° सेल्सियस

सी. 72°सी

डी. 70°सी

ई. 90°सी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

पीक्यू रॉड का आकार समान होता है।

धातु P का तापीय चालन गुणांक (k _P ) = 2k

धातु का तापीय चालन गुणांक Q (k _Q ) = k

प्रश्न: सीमा तल P और Q पर तापमान

उत्तर :

चालन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण की दर का सूत्र:

विवरण: Q/t = ऊष्मा स्थानांतरण दर, k = तापीय चालकता, A = पृष्ठीय क्षेत्रफल, T ₁ -T ₂ = तापमान परिवर्तन, l = छड़ की लंबाई

सीमा तल P और Q पर तापमान:

छड़ें PQ समान आकार की हैं, इसलिए A और l को समीकरण से हटा दिया जाता है।

कोई सही जवाब नहीं है।

प्रपत्र में परिवर्तन

^{7. 0 °} C तापमान पर 1 किलोग्राम बर्फ को 0 ^° C तापमान पर 0,5 किलोग्राम पानी के साथ मिलाया जाता है , तो...

ए. कुछ पानी जम जाता है

बी. कुछ बर्फ पिघल जाती है

सी. सारी बर्फ पिघल जाती है

डी. सारा पानी जम जाता है

ई. पानी में बर्फ का द्रव्यमान स्थिर रहता है

विचार-विमर्श

बर्फ शब्द ठोस रूप में पानी को दर्शाता है, जबकि पानी शब्द तरल रूप में पानी को दर्शाता है।

0 ^° C पर बर्फ ठोस अवस्था से द्रव अवस्था में परिवर्तित हो जाती है। इस अवस्था परिवर्तन के लिए बर्फ को ऊष्मा अवशोषित करनी पड़ती है। बर्फ को पानी में मिलाया जाता है, इसलिए बर्फ को पानी से ऊष्मा अवशोषित करनी चाहिए। हालांकि, पानी भी 0 ^° C पर होता है, इसलिए बर्फ ऊष्मा अवशोषित नहीं कर पाती। अतः पानी में बर्फ का द्रव्यमान स्थिर रहता है।

सही उत्तर E है।

काला सिद्धांत

8. 200 ग्राम द्रव्यमान वाले एक लोहे के बर्तन में 20 ^{° C तापमान पर 100 ग्राम तेल है। उसी बर्तन में 75 °} C तापमान पर 50 ग्राम लोहा डाला जाता है। यदि बर्तन का तापमान 5 ^° C बढ़ जाता है और तेल की विशिष्ट ऊष्मा = 0,43 कैलोरी/ग्राम ^° C है, तो लोहे की विशिष्ट ऊष्मा क्या होगी?

ए. 0,143 कैलोरी/ग्राम ^ओ सी

बी. 0,098 कैलोरी/ ^{ग्राम} सी

सी. 0,084 कैलोरी/ग्राम ^ओ सी

डी. 0,075 कैलोरी/ ^{ग्राम} सी

ई. 0,064 कैलोरी/ग्राम ^ओ सी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

लोहे के बर्तन का द्रव्यमान (मी) = 200 ग्राम

लोहे के बर्तन का प्रारंभिक तापमान (T ₁ ) = 20 ^° C

तेल लोहे के बर्तन में इस प्रकार रखा गया है कि तेल का तापमान लोहे के बर्तन के तापमान के बराबर है।

लोहे के बर्तन का अंतिम तापमान (T₂ ₎ = 20 ^° C + 5 ^° C = 25 ^° C

तेल का द्रव्यमान (मीलिक एसिड) = 100 ग्राम

तेल की विशिष्ट ऊष्मा (c oil) = 0,43 cal/g ^o C

प्रारंभिक तेल तापमान (T ₁ ) = 20 ^o C

तेल को एक बर्तन में इस प्रकार रखा गया है कि वह लोहे के बर्तन के साथ ऊष्मीय संतुलन में है। अतः यदि लोहे के बर्तन का अंतिम तापमान 25 ^° C है, तो तेल का अंतिम तापमान भी 25 ^° C होगा।

अंतिम तेल तापमान (T ₂ ) = 20 ^° C + 5 ^° C = 25 ^° C

लोहे का द्रव्यमान (मील) = 50 ग्राम

लोहे का प्रारंभिक तापमान (T ₁ ) = 75 ^° C

एक बर्तन में लोहे को तेल में डुबोया जाता है, इसलिए लोहा तेल और बर्तन के साथ ऊष्मीय संतुलन में है। अतः यदि बर्तन का अंतिम तापमान 25 ^° C है, तो लोहे का अंतिम तापमान भी 25 ^° C होगा।

प्रश्न: लोहे की विशिष्ट ऊष्मा (c iron)

उत्तर :

लोहे द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा:

Q = mc ΔT = (50)(c)(75-25) = (50)(c)(50) = 2500c कैलोरी

लोहे के बर्तन द्वारा अवशोषित ऊष्मा:

Q = mc ΔT = (200)(c)(25-20) = (200)(c)(5) = 1000c कैलोरी

तेल द्वारा अवशोषित ऊष्मा:

Q = mc ΔT = (100)(0,43)(25-20) = (43)(5) = 215 कैलोरी

ब्लैक का सिद्धांत कहता है कि एक बंद, पृथक प्रणाली में, उच्च तापमान वाली वस्तु द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा को कम तापमान वाली वस्तु द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है।

Q मुक्त = Q अवशोषित

2500c = 1000c + 215

2500 डिग्री सेल्सियस – 1000 डिग्री सेल्सियस = 215

1500c = 215

c = 215/1500

c = 0,143 कैलोरी/ ^{ग्राम} सेल्सियस

सही जवाब क है।

9. 20°C तापमान वाले 200 ग्राम पानी से भरे एक गिलास में -2°C तापमान वाली 50 ग्राम बर्फ डाली जाती है। यदि केवल पानी और बर्फ के बीच ऊष्मा का आदान-प्रदान होता है, तो संतुलन स्थापित होने के बाद निम्नलिखित प्राप्त होगा: (पानी की ऊष्मा = 1 कैलोरी/ग्राम°C; _{बर्फ की ऊष्मा} = 0,5 कैलोरी/ग्राम°C; लंबाई = 80 कैलोरी/ग्राम)

ए. सारी बर्फ पिघल जाती है और तापमान 0°C से ऊपर हो जाता है।

बी. सारी बर्फ पिघल जाती है और तापमान 0°C हो जाता है।

C. सारी बर्फ नहीं पिघलती और तापमान 0°C रहता है।

डी. संपूर्ण प्रणाली का तापमान 0°C से नीचे है

E. कुछ पानी जम जाता है और सिस्टम का तापमान 0°C हो जाता है।

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

पानी का द्रव्यमान (m _पानी ) = 200 ग्राम

पानी का तापमान (T _water ) = 20 ^° C

जल की विशिष्ट ऊष्मा (c _जल ) = 1 कैलोरी/ग्र° सेल्सियस

बर्फ का द्रव्यमान (m _es ) = 50 ग्राम

बर्फ का तापमान (T _es ) = -2 ^° C

बर्फ की विशिष्ट ऊष्मा (c _es ) = 0,5 कैलोरी/ग्र° सेल्सियस

जल के पिघलने की ऊष्मा (लीटर) = 80 कैलोरी/ग्राम

उत्तर :

बर्फ का तापमान -2 ^° C से 0 ^° C तक बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा:

Q = mc ΔT

Q = (50 ग्राम)(0,5 कैलोरी/ग्राम°C)(0 ^° C – (-2 ^° C))

Q = (50)(0,5 कैलोरी)(2)

Q = 50 कैलोरी

इतनी गर्मी दें कि सारी बर्फ पिघलकर पानी बन जाए:

Q = m L = (50 ग्राम)(80 कैलोरी/ग्राम) = 4000 कैलोरी

सभी जल का तापमान 20 ^{डिग्री} सेल्सियस से घटाकर 0 ^{डिग्री} सेल्सियस करने के लिए ऊष्मा का प्रयोग करें:

Q = mc ΔT

Q = (200 ग्राम)(1 कैलोरी/ग्राम°C)(0 ^° C – (20 ^° C))

Q = (200)(1 कैलोरी)(-20)

Q = -4000 कैलोरी

धनात्मक चिह्न का अर्थ है ऊष्मा का जुड़ना, ऋणात्मक चिह्न का अर्थ है ऊष्मा का निकलना।

बर्फ का तापमान 0 ^° C तक बढ़ाने के लिए 50 कैलोरी ऊष्मा की आवश्यकता होती है, और सारी बर्फ पिघलाने के लिए 4000 कैलोरी ऊष्मा की आवश्यकता होती है। अतः, सारी बर्फ पिघलाने के लिए कुल 4050 कैलोरी ऊष्मा की आवश्यकता होती है। उपलब्ध ऊष्मा जल द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा है, जो कि 4000 कैलोरी है।

इससे यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि उपलब्ध ऊष्मा सारी बर्फ को पानी में पिघलाने के लिए पर्याप्त नहीं है। अधिकांश बर्फ पिघलकर पानी बन गई है, लेकिन एक छोटा सा हिस्सा नहीं पिघला है। यह पानी और शेष बर्फ 0 ^° C पर हैं।

सही जवाब सी है।

10. 200 ग्राम द्रव्यमान और 20 ^° C तापमान वाले एल्युमीनियम के एक टुकड़े को 100 ग्राम द्रव्यमान और 80 ^° C तापमान वाले पानी के एक पात्र में रखा जाता है। यदि एल्युमीनियम की विशिष्ट ऊष्मा 0,22 कैलोरी/ग्राम ^° C और पानी की विशिष्ट ऊष्मा 1 कैलोरी/ग्राम ^° C है, तो एल्युमीनियम का अंतिम तापमान लगभग कितना होगा?

ए. 20 ^{डिग्री} सेल्सियस

बी. 42 ^ओ सी

सी. 62 ^{डिग्री} सेल्सियस

डी. 80 ^ओ सी

ई. 100 ^ओ सी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि :

एल्युमीनियम का द्रव्यमान = 200 ग्राम

एल्युमिनियम का तापमान = 20 ^{डिग्री} सेल्सियस

पानी का द्रव्यमान = 100 ग्राम

पानी का तापमान = 80 ^{डिग्री} सेल्सियस

एल्युमिनियम की विशिष्ट ऊष्मा = 0,22 कैलोरी/ ग्राम ^{सेल्सियस}

जल की विशिष्ट ऊष्मा = 1 कैलोरी/ग्राम ^° C

पूछा गया : एल्युमिनियम का अंतिम तापमान

उत्तर :

एल्युमिनियम पानी में मौजूद है, इसलिए एल्युमिनियम का अंतिम तापमान पानी के अंतिम तापमान के बराबर होगा।

उच्च तापमान वाले जल द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा (उत्सर्जित ऊष्मा की मात्रा) = निम्न तापमान वाले एल्युमीनियम द्वारा अवशोषित ऊष्मा की मात्रा (अवशोषित ऊष्मा की मात्रा)

m _जल c (ΔT) = m _{एल्युमीनियम} c (ΔT)

(100)(1)(80 – T) = (200)(0,22)(T – 20)

(100)(80 – T) = (44)(T – 20)

8000 – 100T = 44T – 880

8000 + 880 = 44T + 100T

8880 = 144T

T = 62 ^{डिग्री} सेल्सियस

सही जवाब सी है।

11. 85°C तापमान पर रखे 50 ग्राम के सिक्के को 29,8°C तापमान पर रखे 50 ग्राम पानी में डुबोया जाता है (पानी की विशिष्ट ऊष्मा = 1 कैलोरी ग्राम ^-1 °C ^-1 )। यदि अंतिम तापमान 37°C है और पात्र ऊष्मा अवशोषित नहीं करता है, तो धातु की विशिष्ट ऊष्मा क्या होगी?

ए. 0,15 कैलोरी ग्राम ^-1 .° सेल्सियस ^-1

बी. 0,30 कैलोरी ग्राम ^-1 .° सेल्सियस ^-1

सी. 1,50 कैलोरी ग्राम ^-1 .°C ^-1

डी. 4,8 कैलोरी ग्राम ^-1 .°C ^-1

ई. 7,2 कैलोरी ग्राम ^-1 .°C ^-1

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि :

धातु का द्रव्यमान (m _metal ) = 50 ग्राम

धातु का तापमान = 85 ^{डिग्री} सेल्सियस

पानी का द्रव्यमान (m _पानी ) = 50 ग्राम

पानी का तापमान = 29,8 ^{डिग्री} सेल्सियस

जल की विशिष्ट ऊष्मा (c _जल ) = 1 कैलोरी ^{ग्राम⁻¹} ° ^C⁻¹

मिश्रण का अंतिम तापमान = 37 ^{डिग्री} सेल्सियस

पूछा गया प्रश्न : धातु की विशिष्ट ऊष्मा (c धातु)

उत्तर :

उच्च तापमान वाली धातु द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा (उत्सर्जित Q) = निम्न तापमान वाले जल द्वारा अवशोषित ऊष्मा (अवशोषित Q)

m _धातु c (ΔT) = m _जल c (ΔT)

(50)(सी)(85 – 37) = (50)(1)(37 – 29,8)

(सी)(85 – 37) = (1)(37 – 29,8)

48 सी = 7,2

c = 0,15 कैलोरी ग्राम ^-1 .°C ^-1

सही जवाब क है।

12. 0°C तापमान पर 50 ग्राम बर्फ के एक टुकड़े को एक विशेष पात्र में रखे 30°C तापमान वाले 200 ग्राम पानी में डुबोया जाता है। मान लीजिए कि पात्र ऊष्मा अवशोषित नहीं करता है। यदि पानी की विशिष्ट ऊष्मा 1 कैलोरी ग्राम ^{– 1} °C ^{– 1} है और बर्फ के गलने की ऊष्मा 80 कैलोरी ग्राम ^{– 1} है , तो मिश्रण का अंतिम तापमान क्या होगा?

ए. 5° सेल्सियस

बी. 8° सेल्सियस

सी. 11°सी

डी. 14°सी

ई. 17°सी

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि :

बर्फ का द्रव्यमान (m _es ) = 50 ग्राम

बर्फ का तापमान = 0°C

पानी का द्रव्यमान (m _पानी ) = 200 ग्राम

पानी का तापमान = 30 ^{डिग्री} सेल्सियस

जल की विशिष्ट ऊष्मा (c _जल ) = 1 कैलोरी ग्राम ^{– 1} डिग्री सेल्सियस ^–1

बर्फ पिघलने की ऊष्मा (L _ice ) = 80 cal.g ^–1

पूछा गया : मिश्रण का अंतिम तापमान क्या होगा?

उत्तर :

सबसे पहले अंतिम स्थिति का अनुमान लगाएं:

^{पानी का तापमान 30 डिग्री} सेल्सियस से 0 ^{डिग्री} सेल्सियस तक कम करने के लिए उत्सर्जित ऊष्मा :

Q _{शिथिल} = m _जल c _जल (ΔT) = (200)(1)(30-0) = (200)(30) = 6000

सारी बर्फ पिघलाने के लिए आवश्यक ऊष्मा:

Q _{पिघला} = m _es L _es = (50)(80) = 4000

सारी बर्फ पिघलाने के लिए केवल 4000 ऊष्मा की आवश्यकता होती है, जबकि उपलब्ध ऊष्मा की मात्रा 6000 है। इससे यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि मिश्रण का अंतिम तापमान 0 ^{डिग्री} सेल्सियस से ऊपर होगा।

काला सिद्धांत :

पानी द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा = सारी बर्फ पिघलाने के लिए आवश्यक ऊष्मा + बर्फ के पानी का तापमान बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा

(m _पानी )(c _पानी )(ΔT) = (m _es )(L _es ) + (m _es )(c _पानी )(ΔT)

(200)(1)(30-T) = (50)(80) + (50)(1)(T-0)

(200)(30-T) = (50)(80) + (50)(T-0)

6000 – 200T = 4000 + 50T – 0

6000 – 4000 = 50T + 200T

2000 = 250T

टी = 2000/250

T = 8 ^{डिग्री} सेल्सियस

सही जवाब बी है।

पदार्थ की अवस्था में परिवर्तन

13. नीचे दिया गया ग्राफ 1 ग्राम ठोस पर लगाए गए तापमान (T) और ऊष्मा (Q) के बीच संबंध दर्शाता है। ठोस के वाष्पीकरण की ऊष्मा की मात्रा है…
ए. 60 कैलोरी/ग्राम
बी. 70 कैलोरी/ग्राम
लगभग 80 कैलोरी/ग्राम
डी. 90 कैलोरी/ग्राम
ई. 100 कैलोरी/ग्राम
बहस :वाष्पीकरण की ऊष्मा किसी वस्तु के 1 ग्राम द्वारा उसकी अवस्था को द्रव से गैस (या गैस से द्रव) में बदलने के लिए अवशोषित (या उत्सर्जित) की गई ऊष्मा की मात्रा है।
ज्ञात है :
अवशोषित या उत्सर्जित ऊष्मा: Q = 140 कैलोरी – 60 कैलोरी = 80 कैलोरी
ठोस का द्रव्यमान: m = 1 ग्राम
पूछा :
भाप ऊष्मा (एल_v) ठोस पदार्थ?
जवाबी :
भाप की ऊष्मा निर्धारित करने का सूत्र :
Q = m L_v
विवरण: Q = अवशोषित या उत्सर्जित ऊष्मा, m = पदार्थ का द्रव्यमान, L_v = भाप की ऊष्मा
L_v = Q / m
L_v = 80 कैलोरी / 1 ग्राम
L_v = 80 कैलोरी/ग्राम
सही जवाब सी है।

14. नीचे सामान्य दाब पर 1 किलोग्राम भाप के तापमान के सापेक्ष ऊष्मा का ग्राफ दिया गया है। जल का क्वथनांक 2256 x 10⁻⁶ है।³ J/kg और जल की विशिष्ट ऊष्मा 4,2 x 10 है।³ यदि J/kg K हो, तो भाप से पानी में परिवर्तन के दौरान उत्सर्जित ऊष्मा की मात्रा क्या होगी?
ए. 4,50 × 10³ जौल
बी. 5,20 × 10³ जौल
सी. 2,00 × 10⁶ जौल
डी. 2,26 × 10⁶ जौल
ई. 4,40 × 10⁶ जौल

बहस :
ज्ञात है :
भाप की गर्मी या उबलने की गर्मी (एल)_v) = 2.256 x 10³ जूल/किग्रा
जल की विशिष्ट ऊष्मा (c) = 4200 जूल/किलोग्राम
भाप का द्रव्यमान (मीट्रिक मीटर) = 1 किलोग्राम
पूछा :
उत्सर्जित ऊष्मा (Q) ?
जवाबी :
Q = m L_v
Q = (1 kg)(2.256 x 10³ जे/किग्रा)
Q = 2256 x 10³ जौल
Q = 2,256 x 10⁶ जौल
सही उत्तर है डी.

15. 2 किलोग्राम पानी का तापमान -2°C से बढ़ाकर 2°C करने के लिए अवशोषित ऊष्मा की मात्रा। ^oC से 10 ^oC का मतलब है… जल की विशिष्ट ऊष्मा = 4.200 J/kg C^oबर्फ की विशिष्ट ऊष्मा = 2.100 जूल/किलोग्राम सेल्सियस^oजल के संलयन की ऊष्मा (L)_F) = 334.000 जूल/किलोग्राम
ए. 760.400 जे
बी. 750.000 जे
सी. 668.000 जे
डी. 600.000 जे
ई. 540.000 जे
बहस :
ज्ञात है :
पानी का द्रव्यमान (मीट्रिक मीटर) = 2 किलोग्राम
प्रारंभिक तापमान (T) = -2 ^oC
अंतिम तापमान (T) = 10 ^oC
बर्फ की विशिष्ट ऊष्मा (c es) = 2100 जूल/किलोग्राम सेल्सियस^o
जल की विशिष्ट ऊष्मा (c जल) = 4200 जूल/किलोग्राम सेल्सियस^o
जल की गलनांक ऊष्मा (लीटर में)_F) = 334.000 जूल/किलोग्राम
पूछा :
अवशोषित ऊष्मा (Q) ?
जवाबी :
तापमान में परिवर्तन -2 से हुआ। ^oC से 10 ^oC कई चरणों से गुजरता है।
चरण 1 में, बर्फ का तापमान -2 डिग्री सेल्सियस से बढ़ता है। ^oC से 0 ^oC (बर्फ के तापमान में वृद्धि पानी के हिमांक बिंदु पर रुक जाती है, जो कि 0 है) ^oC)
दूसरे चरण में, सारी बर्फ पिघल जाती है (ठोस अवस्था पानी के हिमांक तापमान पर तरल अवस्था में बदल जाती है, जो कि 0°C है)। ^oC)
तीसरे चरण में, पानी का तापमान फिर से 0 से बढ़ जाता है। ^oC से 10 ^oC)
तो -2 के तापमान से ^oC से 0 ^oC पर, पानी अभी भी ठोस रूप में है। 0 डिग्री सेल्सियस तापमान पर ^oC पर, ठोस अवस्था तरल अवस्था में परिवर्तित हो जाती है। ठोस अवस्था के तरल अवस्था में परिवर्तित होने के बाद, पानी का तापमान फिर से 0 से बढ़ जाता है। ^oC से 10 ^oC.
Q₁ = (मी)(सी es)(डेल्टा टी) = (2 कि.ग्रा.)(2100 जूल/कि.ग्रा. सी^o) (0) ^oसी – (-2 ^oसी)) = (2)(2100 जे)(2) = 8400 जे
Q₂ = (मी)(एल_F) = (2 किग्रा)(334.000 जूल/किग्रा) = 668.000 जूल
Q₃ = (मी)(सी पानी)(डेल्टा टी) = (2 कि.ग्रा.)(4200 जूल/कि.ग्रा. सी^o) (10) ^oसी - एक्सएनयूएमएक्स ^oसी)) = (2)(4200 जे)(10) = 84000 जे
अवशोषित ऊष्मा:
क्यू = क्यू₁ + क्यू₂ + क्यू₃
क्यू = 8400 जे + 668.000 जे + 84000 जे
Q = 760.400 जूल
सही जवाब क है।

प्रश्न का स्रोत:

सीनियर हाई स्कूल/व्यावसायिक हाई स्कूल के लिए राष्ट्रीय परीक्षा भौतिकी प्रश्न