ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣೆ - ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು

1. 100 o C ನಲ್ಲಿ 1-ಕೆಜಿ ನೀರನ್ನು 10 o C ನಲ್ಲಿ 1-ಕೆಜಿ ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಬೆರೆಸಿ. ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ 4200 J/kg o C ಆಗಿದೆ . ಮಿಶ್ರಣದ ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ!

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಬಿಸಿನೀರಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ 1 ) = 1 ಕೆಜಿ

ಬಿಸಿನೀರಿನ ತಾಪಮಾನ (T 1 ) = 100 o C

ತಣ್ಣೀರಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ 2 ) = 1 ಕೆಜಿ

ತಣ್ಣೀರಿನ ತಾಪಮಾನ (T 2 ) = 10 o C

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನ (T)

ಪರಿಹಾರ:

ಶಾಖದ ನಷ್ಟ = ಗಳಿಸಿದ ಶಾಖ (ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆ)

ಮೀ ಸಿ Δ ಟಿ = ಮೀ ಸಿ Δ ಟಿ

ಮೀ Δ ಟಿ = ಮೀ Δ ಟಿ

ಮೀ 1 (ಟಿ 1 – ಟಿ) = ಮೀ 2 (ಟಿ – ಟಿ 2 )

(1)(100 – ಟಿ) = (1)(ಟಿ – 10)

100 – ಟಿ = ಟಿ – 10

100 + 10 = ಟಿ + ಟಿ

110 = 2 ಸಾವಿರ

ಟಿ = 110 / 2

ಟಿ = 55

ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನವು 55 o C ಆಗಿದೆ.

[ಐಆರ್‌ಪಿ]

2. 80 ಕ್ಕೆ 3 ಕೆಜಿ ಸೀಸದ ಬ್ಲಾಕ್o 10 ಕೆಜಿ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಇಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೀಸದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ 1400 J.kg.-1C-1 ಮತ್ತು ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ 4200 J.kg ಆಗಿದೆ.-1C-1ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿ ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನವು 20oC. ನೀರಿನ ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ!

ತಿಳಿದಿದೆ:

ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ 1 ) = 3 ಕೆಜಿ

ಸೀಸದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ (c 1 ) = 1400 J.kg -1 C -1

ಸೀಸದ ಉಷ್ಣತೆ (T 1 ) = 80 o C

ನೀರಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ 2 ) = 10 ಕೆಜಿ

ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ (c 2 ) = 4200 J.kg -1 C -1

ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನದ ತಾಪಮಾನ (T) = 20 o C

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ನೀರಿನ ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ (T 2 )

ಪರಿಹಾರ:

ಶಾಖ ನಷ್ಟ = ಗಳಿಸಿದ ಶಾಖ

Q ಸೀಸ = Q ನೀರು

ಮೀ 1 ಸಿ 1 ΔT = ಮೀ 2 ಸಿ 2 ΔT

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

(4200)(60) = (42,000)(20-ಟಿ)

೨೫೨,೦೦೦ = ೮೪೦,೦೦೦ – ೪೨,೦೦೦ ಟಿ.

೪೨,೦೦೦ ಟಿ = ೮೪೦,೦೦೦ – ೨೫೨,೦೦೦

೪೨,೦೦೦ ಟಿ = ೫೮೮,೦೦೦

ಟಿ = 588,000 / 42,000

ಟಿ = 14

ನೀರಿನ ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ 14 o C ಆಗಿದೆ.

[ಐಆರ್‌ಪಿ]

3. ತಾಮ್ರದ ಒಂದು ಬ್ಲಾಕ್ 100oC 128 ಗ್ರಾಂ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಇಡಲಾಗಿದೆ 30 oC. ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು 1 cಅಲ್.ಜಿ.-1oC-1 ಮತ್ತು ತಾಮ್ರದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು 0.1 cಅಲ್.ಜಿ.-1oC-1. ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನದ ಉಷ್ಣತೆಯು 36 oC, ತಾಮ್ರದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ!

ತಿಳಿದಿದೆ:

ತಾಮ್ರದ ತಾಪಮಾನ (T 1 ) = 100 o C

ತಾಮ್ರದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ (c 1 ) = 0.1 c al.g -1o C -1

ನೀರಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ 2 ) = 128 ಗ್ರಾಂ

ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನ (T 2 ) = 30 o C

ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ (c 2 ) = 1 c al.g -1o C -1

ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನದ ತಾಪಮಾನ (T) = 36 o C

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು : ತಾಮ್ರದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ 1 )

ಪರಿಹಾರ:

ಶಾಖ ನಷ್ಟ = ಗಳಿಸಿದ ಶಾಖ

Q ತಾಮ್ರ = Q ನೀರು

ಮೀ 1 ಸಿ 1 ΔT = ಮೀ 2 ಸಿ 2 ΔT

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

(ಮೀ 1 )(0.1)(64) = (128)(1)(6)

(ಮೀ 1 )(6.4) = 768

ಮೀ 1 = 768 / 6.4

ಮೀ 1 = 120

ತಾಮ್ರದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 120 ಗ್ರಾಂ.

[ಐಆರ್‌ಪಿ]

4. ಒಂದು M-ಕೆಜಿ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಬ್ಲಾಕ್ 0oC 340 ಗ್ರಾಂ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಇಡಲಾಗುತ್ತದೆ 20oC ವ್ಯಾಟ್‌ನಲ್ಲಿ. ಒಂದು ವೇಳೆ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಶಾಖ ನೀರಿಗಾಗಿ = 80 ಕ್ಯಾಲೋರಿ ಗ್ರಾಂ-1, ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು 1 ಕ್ಯಾಲೋರಿ ಗ್ರಾಂ-1 oC-1. ಎಲ್ಲಾ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಗಳು ಕರಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನ is 5oC, ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ!

ತಿಳಿದಿದೆ:

ನೀರಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ) = 340 ಗ್ರಾಂ

ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಉಷ್ಣತೆ (T ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ ) = 0 o C

ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನ (T ನೀರು ) = 20 o C

ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನದ ತಾಪಮಾನ (T) = 5 o C

ನೀರಿನ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಶಾಖ ( L ) = 80 ce al g -1

ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ (c ನೀರು ) = 1 ಕ್ಯಾಲೋರಿ g -1 o C -1

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (M)

ಪರಿಹಾರ:

ಶಾಖ ನಷ್ಟ = ಗಳಿಸಿದ ಶಾಖ

Q ನೀರು = Q ಐಸ್

m c ( ΔT) = m es L es + m c ( Δ T)

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

(340)(15) = 80 ಮಿಲಿಯನ್ + 5 ಮಿಲಿಯನ್

೫೧೦೦ = ೮೫ ಮಿಲಿಯನ್

ಎಂ = 5100/85

M = 60 ಗ್ರಾಂ

[wpdm_ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಐಡಿ='714′]

  1. ತಾಪಮಾನ ಮಾಪಕಗಳನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು
  2. ರೇಖೀಯ ವಿಸ್ತರಣೆ
  3. ಪ್ರದೇಶ ವಿಸ್ತರಣೆ
  4. ಸಂಪುಟ ವಿಸ್ತರಣೆ
  5. ಹೀಟ್
  6. ಶಾಖದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಮಾನ
  7. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ
  8. ಸುಪ್ತ ಶಾಖ, ಸಮ್ಮಿಳನದ ಶಾಖ, ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಶಾಖ
  9. ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣೆ

ಒಂದು ಕಮೆಂಟನ್ನು ಬಿಡಿ