ऊष्मा, द्रव्यमान, विशिष्ट ऊष्मा, तापमान में परिवर्तन – समस्याएं और समाधान

9 Heat Mass Specific heat The change in temperature – Problems and Solutions

1. A 2 kg lead is heated from 50^o100 सी^oसी विशिष्ट ऊष्मा of lead is 130 J.kg^{-1 o}C^-1. कितना गर्मी is absorbed by the lead?

ज्ञात :

सामूहिक (मी) = 2 किलोग्राम

The specific heat (c) = 130 J.kg^-1C^-1

तापमान में परिवर्तन (ΔT) = 100^oसी - एक्सएनयूएमएक्स^oसी = 50^oC

वांछित : गर्मी (क्यू)

समाधान:

Q = m c ΔT

क्यू = गर्मी, m = mass, c = the specific heat, Δटी = तापमान में परिवर्तन

The heat absorbed by lead :

Q = (2 kg)(130 J.kg^-1C^-1) (50)^oC)

Q = (100)(130)

Q = 13,000 जौल

Q = 1.3 x 10⁴ जौल

2. The specific heat of copper is 390 J/kg ^oC, the change in temperature is 40^oC. If the copper absorbs 40 Joule of heat, what is the copper’s mass!

ज्ञात :

The specific heat of copper (c) = 390 J/kg^oC

तापमान में परिवर्तन (ΔT) = 40^oC

Heat (Q) = 40 जम्मू

वांछित : मास (एम) तांबे का

समाधान:

Q = m c ΔT

40 जम्मू = (m)(390 J/kg ^oC)(40^oC)

40 = (m)(390 /kg)(40)

40 = (m)(390 /kg)(4)

40 = (m)(1560 /kg)

म = 40 / 1560

म = 0.026 किलो

m = 26 gram

3. The initial temperature of 20 gram water is 30^oC. The specific heat of water is 1 cal g^{-1 o}C^-1. If water absorbs 300 calories of heat, determine the final temperature!

ज्ञात :

Mass (m) = 20 gr

प्रारंभिक तापमान (T₁) = 30^oC

The specific heat of water (c) = 1 cal gr^{-1 o}C^-1

गर्मी (Q) = 300 cal

वांछित : The final temperature of water

समाधान:

Q = m c टी

300 cal = (20 gr)(1 cal gr^{-1 o}C^-1)(T₂-30)

300 = (20)(1)(T₂-30)

300 = 20 (T₂-30)

300 = 20T₂ - 600

300 + 600 = 20T₂

900 = 20T₂

T₂ = 900/20

T₂ = 45

The change in temperature is 45^oसी - एक्सएनयूएमएक्स^oसी = 15^oC.

4. The change in temperature of the sea water is 1^oC when water absorbs 3900 Joule of heat. The specific heat of the sea water is 3.9 × 10³ J/kg°C, what is the mass of the sea water.

ज्ञात :

तापमान में परिवर्तन (Δटी) = 1^oC

गर्मी (Q) = 3900 Joule

The specific heat of the sea water (c) = 3.9 x 10³ J/kg°C = 3900 J/Kg°C

वांछित : सामूहिक (एम)

समाधान:

Q = m c ΔT

क्यू = गर्मी, m = mass, c = विशिष्ट ऊष्मा, Δटी = तापमान में परिवर्तन

m = Q / c ΔT = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1 kg

5. A 2-kg copper absorbs 39,000 J of heat at 30°C. If the specific heat of copper is 390 J/kg °C, what is the final temperature of the copper…

ज्ञात :

द्रव्यमान (मीटर) = 2 किलोग्राम

प्रारंभिक तापमान (T₁) = 30^oC

गर्मी (Q) = 39,000 Joule

विशिष्ट गर्मी (ग) तांबे का = 390 J/kg ^oC

जरूरत है : अंतिम तापमान (T₂)

समाधान:

Q = m c टी

क्यू = गर्मी, m = mass, c = विशिष्ट ऊष्मा, ΔT = तापमान में परिवर्तन

Q = m c ΔT = m c (T₂ - टी₁)

39,000 = (2)(390)(T₂ - एक्सएनएनएक्स)

100 = (2)(1)(T₂ - एक्सएनएनएक्स)

100 = (2)(T₂ - एक्सएनएनएक्स)

50 = टी₂ - 30

T₂ = 50 + 30

T₂ = 80^oC

6. A 5-kg water is heated from 15°C to 40°C. What is the heat is absorbed by water. Specific heat of water is 4.2 × 10³ J/Kg° C.

ज्ञात :

द्रव्यमान (मीटर) = 5 किलोग्राम

प्रारंभिक तापमान (T₁) = 15°C

अंतिम तापमान (T₂) = 40°C

Specific heat of water (c) = 4.2 × 10³ J/kg° C

वांछित : गर्मी (क्यू)

समाधान:

Q = m c टी

Q = (5 kg)(4.2 × 10³ J/kg°C)(40°C – 15°C)

क्यू = (5) (4.2 × 10³ J)(25)

Q = 525 x 10³ J

Q = 525,000 Joule

7. A 2-kg water is heated from 24°C to 90°C. What is the heat is absorbed by water. Specific heat of water is 4.2 × 10³ J/Kg° C.

ज्ञात :

द्रव्यमान (मीटर) = 2 किलोग्राम

प्रारंभिक तापमान (T₁) = 24°C

अंतिम तापमान (T₂) = 90°C

Specific heat of water (c) = 4,200 Joule/kg°C

Wanted :: गर्मी (क्यू)

समाधान:

Q = m c टी

Q = (2 kg)(4,200 Joule/kg°C)(90°C – 24°C)

Q = (2 kg)(4,200 Joule/kg°C)(66°C)

Q = (132)(4,200 Joule)

Q = 554,400 Joule

8. A 5-gram water is heated from 10°C to 40°C. What is the heat is absorbed by water. Specific heat of water is 1 × 10³ घोड़ा/gr° C.

ज्ञात :

Mass (m) = 5 gram

प्रारंभिक तापमान (T₁) = 10^oC

अंतिम तापमान (T₂) = 40^oC

Specific heat of water (c) = 1 cal/ gr°C

जरूरत है : गर्मी

समाधान:

Q = m c टी

Q = (5 gram)(1 cal/ gr°C)(40^oसी - एक्सएनयूएमएक्स^oC)

क्यू = (5) (1 cal)(30)

Q = 150 कैलोरी

9. A 0.2-kg water absorbs 42,000 Joule of heat at 25^oC. The specific heat of water is 4200 J/kg ^oC, what is the final temperature of water.

ज्ञात :

सामूहिक पानी की (मी) = 0.2 किलोग्राम

गर्मी (Q) = 42,000 Joule

Specific heat of water (c) = 4200 J/kg ^oC

प्रारंभिक तापमान (T₁) = 25^oC

वांछित : अंतिम तापमान (T₂)

समाधान:

Q = m c ΔT = m c (T₂ - टी₁)

क्यू = गर्मी, m = mass, c = विशिष्ट ऊष्मा, ΔT = तापमान में परिवर्तन, टी₁ = the initial temperature, टी₂ = the final temperature

Q = m c (T₂ - टी₁)

42,000 = (0.2)(4200)(T₂ - एक्सएनएनएक्स)

42,000 = 840 (T₂ - एक्सएनएनएक्स)

42,000 = 840 टी₂ - 21,000

42,000 + 21,000 = 840 T₂

63,000 = 840 टी₂

T₂ = 63,000/840

T₂ = 75^oC

1. Converting temperature scales
2. रैखिक विस्तार
3. Area expansion
4. वॉल्यूम विस्तार
5. गर्मी
6. Mechanical equivalent of heat
7. Specific heat and heat capacity
8. Latent heat, heat of fusion, heat of vaporization
9. Energy conservation for heat transfer