ऊष्मा स्थानांतरण के लिए ऊर्जा संरक्षण – समस्याएं और समाधान

1. एक पृथक प्रणाली में 100 ° C तापमान वाले 1 किलोग्राम पानी को 10 ° C तापमान वाले 1 किलोग्राम पानी के साथ मिलाया जाता है । पानी की विशिष्ट ऊष्मा 4200 जूल/किलोग्राम ° C है। मिश्रण का अंतिम तापमान ज्ञात कीजिए!

ज्ञात :

गर्म पानी का द्रव्यमान (m³ ) = 1 kg

गर्म पानी का तापमान (T 1 ) = 100 डिग्री सेल्सियस

ठंडे पानी का द्रव्यमान (m² ) = 1 kg

ठंडे पानी का तापमान (T 2 ) = 10 ° C

अंतिम तापमान (T) ज्ञात करना है ।

समाधान:

ऊष्मा हानि = ऊष्मा प्राप्ति (पृथक प्रणाली)

m c Δ T = m c Δ T

m Δ T = m Δ T

m 1 (T 1 – T) = m 2 (T – T 2 )

(1)(100 – T) = (1)(T – 10)

100 – T = T – 10

100 + 10 = T + T

110 = 2T

टी = 110 / 2

टी = 55

अंतिम तापमान 55 डिग्री सेल्सियस है।

[आईआरपी]

2. 80 डिग्री सेल्सियस पर 3 किलोग्राम सीसे का एक ब्लॉकo 10 किलोग्राम पानी में सीसा रखा जाता है। सीसे की विशिष्ट ऊष्मा 1400 जूल/किलोग्राम है।-1C-1 और जल की विशिष्ट ऊष्मा 4200 जूल/किलोग्राम है।-1C-1ऊष्मीय संतुलन में अंतिम तापमान है 20oC. पानी का प्रारंभिक तापमान ज्ञात कीजिए!

ज्ञात :

द्रव्यमान (m 1 ) = 3 kg

सीसे की विशिष्ट ऊष्मा (c 1 ) = 1400 जूल.किग्रा -1 C -1

सीसे का तापमान (T 1 ) = 80 ° C

पानी का द्रव्यमान (m² ) = 10 kg

जल की विशिष्ट ऊष्मा (c 2 ) = 4200 जूल.किग्रा -1 C -1

ऊष्मीय संतुलन का तापमान (T) = 20 ° C

पानी का प्रारंभिक तापमान (T₂ ) ज्ञात करना है ।

समाधान:

ऊष्मा हानि = ऊष्मा प्राप्ति

Q सीसा = Q पानी

m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT

(3)(1400)(80-20) = (10)(4200)(20-T)

(4200)(60) = (42,000)(20-T)

252,000 = 840,000 – 42,000 T

42,000 T = 840,000 – 252,000

42,000 T = 588,000

टी = 588,000 / 42,000

टी = 14

पानी का प्रारंभिक तापमान 14 डिग्री सेल्सियस है।

[आईआरपी]

3. तांबे का एक ब्लॉक 100oC 128 ग्राम पानी में रखा गया 30 oC. पानी की विशिष्ट ऊष्मा है 1 cअल.जी-1oC-1 और तांबे की विशिष्ट ऊष्मा है 0.1 cअल.जी-1oC-1. यदि ऊष्मीय संतुलन का तापमान है 36 oC, तांबे का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए!

ज्ञात :

तांबे का तापमान (T 1 ) = 100 o C

तांबे की विशिष्ट ऊष्मा (c 1 ) = 0.1 c al.g -1o C -1

पानी का द्रव्यमान (m² ) = 128 ग्राम

पानी का तापमान (T 2 ) = 30 ° C

जल की विशिष्ट ऊष्मा (c 2 ) = 1 c al.g -1o C -1

ऊष्मीय संतुलन का तापमान (T) = 36 ° C

तांबे का द्रव्यमान (m 1 ) चाहिए

समाधान:

ऊष्मा हानि = ऊष्मा प्राप्ति

Q तांबा = Q पानी

m 1 c 1 ΔT = m 2 c 2 ΔT

(m 1 )(0.1)(100-36) = (128)(1)(36-30)

(m 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)

(m 1 )(6.4) = 768

m 1 = 768 / 6.4

m 1 = 120

तांबे का द्रव्यमान 120 ग्राम है।

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4. एक मिलियन किलोग्राम बर्फ का टुकड़ा 0oC 340 ग्राम पानी में रखा गया 20oC एक टैंक में। यदि संलयन की ऊष्मा पानी के लिए = 80 कैलोरी ग्राम-1, पानी की विशिष्ट ऊष्मा है 1 कैलोरी ग्राम-1 oC-1. सारी बर्फ पिघल जाती है और तापमान थर्मल संतुलन is 5oC, बर्फ का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए!

ज्ञात :

पानी का द्रव्यमान (मीट्रिक मीटर) = 340 ग्राम

बर्फ का तापमान (T ice ) = 0 ° C

पानी का तापमान (T water ) = 20 ° C

ऊष्मीय संतुलन का तापमान (T) = 5 ° C

जल के लिए संलयन ऊष्मा ( L ) = 80 c al g -1

जल की विशिष्ट ऊष्मा (c जल ) = 1 कैलोरी ग्राम -1 ° C -1

बर्फ का द्रव्यमान (M) चाहिए

समाधान:

ऊष्मा हानि = ऊष्मा प्राप्ति

Q पानी = Q बर्फ

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

(340)(1)(20-5) = एम (80) + एम (1)(5-0)

(340)(15) = 80M + 5M

5100 = 85M

एम = 5100/85

M = 60 ग्राम

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  1. तापमान पैमानों का रूपांतरण
  2. रैखिक विस्तार
  3. क्षेत्र विस्तार
  4. वॉल्यूम विस्तार
  5. गर्मी
  6. ऊष्मा का यांत्रिक समतुल्य
  7. विशिष्ट ऊष्मा और ऊष्मा धारिता
  8. गुप्त ऊष्मा, संलयन की ऊष्मा, वाष्पीकरण की ऊष्मा
  9. ऊष्मा स्थानांतरण के लिए ऊर्जा संरक्षण

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