താപനിലയെയും താപത്തെയും കുറിച്ചുള്ള ഉദാഹരണ ചോദ്യങ്ങൾ

താപനില, താപ ചോദ്യങ്ങളുടെ 15 ഉദാഹരണങ്ങൾ

തെർമോമീറ്റർ കാലിബ്രേഷൻ

1. ഒരു കാലിബ്രേറ്റഡ് തെർമോമീറ്റർ X ജലത്തിന്റെ ഫ്രീസിങ് പോയിന്റിന് -30 ^°C ഉം ജലത്തിന്റെ തിളനിലയ്ക്ക് 90 ^{°C ഉം കാണിക്കുന്നു. X ന് 60 °C} താപനില തുല്യമാണ്...

എ. 20 ^o സി

ബി. 45 ^o സി

സി. 50 ^o സി

ഡി. 75 ^o സി

ഇ. 80 ^o സി

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:

തെർമോമീറ്ററിൽ ജലത്തിന്റെ മരവിപ്പിക്കുന്ന സ്ഥലം X = -30 ^o

^{തെർമോമീറ്റർ X = 90 o} ൽ വെള്ളത്തിന്റെ തിളനില

ചോദ്യം: 60 ^o X = ..... ^o C

ഉത്തരം :

ഫാരൻഹീറ്റ് സ്കെയിലിൽ, ജലത്തിന്റെ ഫ്രീസിങ് പോയിന്റ് 32 ^o F ഉം ജലത്തിന്റെ തിളനില 212 ^{o F ഉം ആണ്. ജലത്തിന്റെ ഫ്രീസിങ് പോയിന്റും തിളനിലയും തമ്മിൽ 212 o} – 32 ^o = 180 ^o വ്യത്യാസമുണ്ട്.

സെൽഷ്യസ് സ്കെയിലിൽ, ജലത്തിന്റെ ഫ്രീസിങ് പോയിന്റ് 0 ^o C ഉം ജലത്തിന്റെ തിളനില 100 ^{o C ഉം ആണ്. ജലത്തിന്റെ ഫ്രീസിങ് പോയിന്റും തിളനിലയും തമ്മിൽ 100 ​​o} – 0 ^o = 100 ^o വ്യത്യാസമുണ്ട്.

X സ്കെയിലിൽ, ജലത്തിന്റെ ഫ്രീസിങ് പോയിന്റ് -30 ^o X ഉം ജലത്തിന്റെ തിളനില 90 ^o X ഉം ആണ്. ജലത്തിന്റെ ഫ്രീസിങ് പോയിന്റും തിളനിലയും തമ്മിൽ 90 ^o – (-30 ^o ) = 90 ^o + 30 ^o = 120 ^o എന്ന വ്യത്യാസമുണ്ട്.

X സ്കെയിലിനെ സെൽഷ്യസ് സ്കെയിലിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുക:

ശരിയായ ഉത്തരം D ആണ്.

വിപുലീകരണം

^{2. ഒരു ലോഹക്കമ്പി 80 o} C താപനിലയിൽ ചൂടാക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ നീളം 115 സെ.മീ. ആയി മാറുന്നു. ലോഹത്തിന്റെ രേഖീയ വികാസ ഗുണകം 3.10 ^{-3 o} C ^-1 ഉം ലോഹത്തിന്റെ പ്രാരംഭ താപനില 30 ^o C ഉം ആണെങ്കിൽ, ലോഹത്തിന്റെ പ്രാരംഭ നീളം ….

എ. 100 സെ.മീ

ബി. 101,5 സെ.മീ

സെ. 102 സെ.മീ

ഡി. 102,5 സെ.മീ

ഇ. 103 സെ.മീ

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:

പ്രാരംഭ താപനില (T ₁ ) = 30 ^o C

അന്തിമ താപനില (T ₂ ) = 80 ^o C

താപനില മാറ്റം (ΔT) = 80 ^o C – 30 ^o C = 50 ^o C

ലോഹത്തിന്റെ രേഖീയ വികാസ ഗുണകം (α) = 3.10 ^{-3 o} C ^-1

ലോഹത്തിന്റെ അവസാന നീളം (L) = 115 സെ.മീ.

ആവശ്യമുള്ളത്: ലോഹത്തിന്റെ പ്രാരംഭ നീളം (L _o )

ഉത്തരം :

നീളം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സൂത്രവാക്യം:

ശരിയായ ഉത്തരം എ ആണ്.

^{3. ഒരു പിച്ചള ദണ്ഡിന്റെ പ്രാരംഭ നീളം 40 സെ.മീ ആണ്. 80 ഡിഗ്രി} സെൽഷ്യസ് താപനിലയിൽ ചൂടാക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ നീളം 40,04 സെ.മീ ആയി മാറുന്നു. പിച്ചളയുടെ രേഖീയ വികാസ ഗുണകം 2,0 x 10 ^{-5 ഡിഗ്രി} സെൽഷ്യസ് ^-1 ആണെങ്കിൽ പിച്ചള ദണ്ഡിന്റെ പ്രാരംഭ താപനില ....

എ. 20 ^o സി

ബി. 22 ^o സി

സി. 25 ^o സി

ഡി. 30 ^o സി

ഇ. 50 ^o സി

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:

അന്തിമ താപനില (T ₂ ) = 80 ^o C

പ്രാരംഭ നീളം (L _o ) = 40 സെ.മീ.

അവസാന നീളം (L) = 40,04 സെ.മീ.

നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ് (ΔL) = 40,04 സെ.മീ – 40 സെ.മീ = 0,04 സെ.മീ.

പിച്ചളയുടെ രേഖീയ വികാസത്തിന്റെ ഗുണകം (α) = 2,0 x 10 ^{-5 o} C ^-1

ചോദ്യം: പ്രാരംഭ താപനില (T ₁ )

ഉത്തരം :

ലോഹ വികാസ സൂത്രവാക്യം:

0,04 = (2,0 x 10 ^-5 )(40)(80 – ടി ₁ )

0,04 = (80 x 10 ^-5 )(80 – ടി ₁ )

0,04 = 0,0008 (80 – ടി ₁ )

0,04 = 0,064 – 0,0008 ടി ₁

0,0008 ടി ₁ = 0,064 – 0,040

0,0008 ടി ₁ = 0,024

ടി ₁ = 30 ^o സി

ശരിയായ ഉത്തരം D ആണ്.

ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം

4. വ്യത്യസ്ത ലോഹങ്ങൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച, ഒരേ വലിപ്പത്തിലുള്ള ലോഹ ദണ്ഡുകൾ താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ യോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ലോഹം I ന്റെ താപ ചാലകത ലോഹം II ന്റെ ചാലകതയുടെ 4 മടങ്ങ് ആണെങ്കിൽ, രണ്ട് ലോഹങ്ങളുടെ ജംഗ്ഷനിലെ താപനില...

A. 45⁰ C

ബി. 40 ⁰ ​​സി

സി. 35 ⁰ സി

ഡി. 30 ⁰ സി

ഇ. 25 ⁰ സി

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:

ഒരേ തണ്ട് വലിപ്പം

ലോഹം I ന്റെ താപ ചാലകത = 4k

ലോഹത്തിന്റെ താപ ചാലകത II = k

ലോഹത്തിന്റെ അഗ്രഭാഗത്തിന്റെ താപനില I = 50 ⁰ C

ലോഹ അഗ്രത്തിന്റെ താപനില II = 0 ⁰ C

ചോദിച്ചു: രണ്ട് ലോഹങ്ങളുടെ സംഗമസ്ഥാനത്തുള്ള താപനില

ഉത്തരം :

ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റ നിരക്കിന്റെ സൂത്രവാക്യം:

വിവരണം: Q/t = താപ കൈമാറ്റ നിരക്ക്, k = താപ ചാലകത, A = ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, T ₁ -T ₂ = താപനില മാറ്റം, l = വടിയുടെ നീളം

അതിർത്തി തലം P, Q എന്നിവയിലെ താപനില:

രണ്ട് ലോഹ ദണ്ഡുകൾ A യും B യും ഒരേ വലിപ്പമുള്ളതിനാൽ ദണ്ഡുകളുടെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം (A) യും നീളം (l) യും സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കപ്പെടുന്നു.

ശരിയായ ഉത്തരം ബി ആണ്.

5. താഴെ പറയുന്ന പ്രസ്താവന ശ്രദ്ധിക്കുക!

(1) ലോഹചാലകത

(2) ലോഹ അറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം

(3) ലോഹത്തിന്റെ നീളം

(4) ലോഹ പിണ്ഡം

ലോഹങ്ങളിൽ താപ വ്യാപന നിരക്ക് നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ...

എ. (1), (2) ഉം (3) ഉം

ബി. (1) ഉം (4) ഉം

സി. (2) ഉം (4) ഉം

ഡി. (3) ഉം (4) ഉം

E. (4) മാത്രം

ചർച്ച

താപചാലകത വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റ നിരക്കിന്റെ സൂത്രവാക്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, താപ കൈമാറ്റ നിരക്ക് നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ ലോഹത്തിന്റെ ചാലകത (k), ലോഹത്തിന്റെ അറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം (T), ലോഹത്തിന്റെ നീളം (l) എന്നിവയാണ്. ലോഹത്തിന്റെ പിണ്ഡത്തിന് യാതൊരു ഫലവുമില്ല.

ശരിയായ ഉത്തരം എ ആണ്.

6. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒരേ വലിപ്പത്തിലുള്ളതും എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത തരം ലോഹങ്ങളുള്ളതുമായ രണ്ട് PQ ദണ്ഡുകൾ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. താപചാലക ഗുണകം P, താപചാലക ഗുണകം Q യുടെ ഇരട്ടിയാണെങ്കിൽ, P യും Q യും തമ്മിലുള്ള അതിർത്തിയിലെ താപനില...

എ. 84°C

ബി. 78°C

സി. 72°C

ഡി. 70°C

കിഴക്കൻ താപനില 90°C

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:

PQ ദണ്ഡുകൾക്ക് ഒരേ വലിപ്പമുണ്ട്.

ലോഹത്തിന്റെ താപചാലക ഗുണകം P (k _P ) = 2k

ലോഹത്തിന്റെ താപചാലക ഗുണകം Q (k _Q ) = k

ചോദ്യം: അതിർത്തി തലം P, Q എന്നിവിടങ്ങളിലെ താപനില

ഉത്തരം :

ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റ നിരക്കിന്റെ സൂത്രവാക്യം:

വിവരണം: Q/t = താപ കൈമാറ്റ നിരക്ക്, k = താപ ചാലകത, A = ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, T ₁ -T ₂ = താപനില മാറ്റം, l = വടിയുടെ നീളം

അതിർത്തി തലം P, Q എന്നിവയിലെ താപനില:

PQ ദണ്ഡുകൾ ഒരേ വലിപ്പമുള്ളതിനാൽ A, l എന്നിവ സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കപ്പെടുന്നു.

ശരിയായ ഉത്തരമില്ല.

ഫോം മാറ്റം

^{7. 0 o} C താപനിലയിൽ 1 കിലോ ഐസ് 0 ^o C താപനിലയിൽ 0,5 കിലോ വെള്ളവുമായി കലർത്തി , പിന്നെ...

എ. കുറച്ച് വെള്ളം മരവിക്കുന്നു

ബി. ചില ഐസ് ഉരുകുന്നു

സി. എല്ലാ ഐസും ഉരുകുന്നു

ഡി. എല്ലാ വെള്ളവും മരവിക്കുന്നു

E. വെള്ളത്തിലെ ഐസിന്റെ പിണ്ഡം സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു

ചർച്ച

ഐസ് എന്ന വാക്ക് ഖരരൂപത്തിലുള്ള ജലത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം വെള്ളം എന്ന വാക്ക് ദ്രാവക രൂപത്തിലുള്ള ജലത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

0 ^° C താപനിലയിൽ, ഐസ് ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്നു. ഈ അവസ്ഥ മാറ്റത്തിന്, ഐസ് താപം ആഗിരണം ചെയ്യണം. ഐസ് വെള്ളവുമായി കലർത്തിയിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഐസ് വെള്ളത്തിൽ നിന്നുള്ള താപം ആഗിരണം ചെയ്യണം. എന്നിരുന്നാലും, വെള്ളവും 0 ^° C താപനിലയിൽ ആയതിനാൽ ഐസിന് ഒരു താപവും ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, വെള്ളത്തിലെ ഐസിന്റെ പിണ്ഡം സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു.

ശരിയായ ഉത്തരം E ആണ്.

കറുത്ത തത്വം

^{8. 200 ഗ്രാം പിണ്ഡമുള്ള ഒരു ഇരുമ്പ് പാത്രത്തിൽ, 20 °} C താപനിലയിൽ 100 ​​ഗ്രാം എണ്ണയുണ്ട്. പാത്രത്തിൽ, 75 ^° C താപനിലയിൽ 50 ഗ്രാം ഇരുമ്പ് ഇടുന്നു. പാത്രത്തിന്റെ താപനില 5 ^° C വർദ്ധിക്കുകയും എണ്ണയുടെ പ്രത്യേക താപം = 0,43 കലോറി/ഗ്രാം ^o C ആണെങ്കിൽ, ഇരുമ്പിന്റെ പ്രത്യേക താപം...

എ. 0,143 കലോറി/ഗ്രാം ^o സി

ബി. 0,098 കലോറി/ഗ്രാം ^o സി

സി. 0,084 കലോറി/ഗ്രാം ^o സി

ഡി. 0,075 കലോറി/ഗ്രാം ^o സി

E. 0,064 കലോറി/ഗ്രാം ^o C

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:

ഇരുമ്പ് പാത്രത്തിന്റെ പിണ്ഡം (മീ) = 200 ഗ്രാം

ഇരുമ്പ് പാത്രത്തിന്റെ പ്രാരംഭ താപനില (T ₁ ) = 20 ^o C

എണ്ണ ഇരുമ്പ് പാത്രത്തിലാണ്, അതിനാൽ എണ്ണയുടെ താപനില = ഇരുമ്പ് പാത്രത്തിന്റെ താപനില.

ഇരുമ്പ് പാത്രത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില (T ₂ ) = 20 ^o C + 5 ^o C = 25 ^o C

എണ്ണയുടെ പിണ്ഡം (മീ) = 100 ഗ്രാം

എണ്ണയുടെ പ്രത്യേക താപം (c എണ്ണ) = 0,43 കലോറി/ഗ്രാം ^o സി

പ്രാരംഭ എണ്ണ താപനില (T ₁ ) = 20 ^o C

എണ്ണ ഒരു പാത്രത്തിൽ വച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ എണ്ണ ഇരുമ്പ് പാത്രവുമായി താപ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലായിരിക്കും. അപ്പോൾ ഇരുമ്പ് പാത്രത്തിന്റെ അവസാന താപനില 25 ^° C ആണെങ്കിൽ, എണ്ണയുടെ അവസാന താപനില 25 ^° C ആണ്.

അവസാന എണ്ണ താപനില (T ₂ ) = 20 ^o C + 5 ^o C = 25 ^o C

ഇരുമ്പിന്റെ പിണ്ഡം (മീ) = 50 ഗ്രാം

ഇരുമ്പിന്റെ പ്രാരംഭ താപനില (T ₁ ) = 75 ^o C

ഒരു പാത്രത്തിൽ ഇരുമ്പ് എണ്ണയിൽ മുക്കിയിരിക്കുന്നതിനാൽ ഇരുമ്പ് എണ്ണയുമായും പാത്രവുമായും താപ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണ്. അതിനാൽ പാത്രത്തിന്റെ അവസാന താപനില 25 ^° C ആണെങ്കിൽ, ഇരുമ്പിന്റെ അവസാന താപനില 25 ^° C ആണ്.

ചോദ്യം: ഇരുമ്പിന്റെ പ്രത്യേക താപം (c ഇരുമ്പ്)

ഉത്തരം :

ഇരുമ്പ് പുറത്തുവിടുന്ന താപം:

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

ഇരുമ്പ് പാത്രം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന താപം:

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

എണ്ണ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന താപം:

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

ഒരു അടഞ്ഞ, ഒറ്റപ്പെട്ട സിസ്റ്റത്തിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഒരു വസ്തു പുറത്തുവിടുന്ന താപം താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള ഒരു വസ്തു ആഗിരണം ചെയ്യുന്നുവെന്ന് ബ്ലാക്ക് തത്വം പറയുന്നു.

Q പുറത്തുവിടുന്നു = Q ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു

2500 സി = 1000 സി + 215

2500 സെ – 1000 സെ = 215

1500 സി = 215

സി = 215/1500

c = 0,143 കലോറി/ഗ്രാം ^o സി

ശരിയായ ഉത്തരം എ ആണ്.

9. 20°C താപനിലയിൽ 200 ഗ്രാം വെള്ളം അടങ്ങിയ ഒരു ഗ്ലാസ്സിൽ -2°C താപനിലയിൽ 50 ഗ്രാം ഐസ് നിറയ്ക്കുക. സന്തുലിതാവസ്ഥ സംഭവിച്ചതിനുശേഷം വെള്ളത്തിനും ഐസിനും ഇടയിൽ താപ കൈമാറ്റം മാത്രമേ സംഭവിക്കൂ എങ്കിൽ, ഇനിപ്പറയുന്നവ ലഭിക്കും: (c വെള്ളം = 1 കലോറി/ഗ്രാം°C; c _ഐസ് = 0,5 കലോറി/ഗ്രാം°C; L = 80 കലോറി/ഗ്രാം)

A. എല്ലാ ഐസും ഉരുകുകയും താപനില 0°C-ന് മുകളിലാകുകയും ചെയ്യുന്നു.

B. എല്ലാ ഐസും ഉരുകുകയും താപനില 0°C ആകുകയും ചെയ്യുന്നു.

സി. എല്ലാ ഐസും ഉരുകുന്നില്ല, താപനില 0°C ആണ്.

D. മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും താപനില 0°C ന് താഴെയാണ്

E. കുറച്ച് വെള്ളം മരവിക്കുന്നു, സിസ്റ്റത്തിലെ താപനില 0°C ആണ്.

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:

ജലത്തിന്റെ പിണ്ഡം (m _{വെള്ളം} ) = 200 ഗ്രാം

ജലത്തിന്റെ താപനില (T _{വെള്ളം} ) = 20 ^o C

ജലത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം (c _{വെള്ളം} ) = 1 കലോറി/ഗ്രാം°C

ഐസിന്റെ പിണ്ഡം (മീ. _എസ്. ) = 50 ഗ്രാം

ഐസ് താപനില (T _es ) = -2 ^o C

ഐസിന്റെ പ്രത്യേക താപം (c _es ) = 0,5 കലോറി/ഗ്രാം°C

ഉരുകുന്ന വെള്ളത്തിന്റെ ചൂട് (L) = 80 കലോറി/ഗ്രാം

ഉത്തരം :

ഐസിന്റെ താപനില -2 ^o C ൽ നിന്ന് 0 ^o C ആയി ഉയർത്താൻ ചൂടാക്കുക:

Q = mc ΔT

Q = (50 ഗ്രാം)(0,5 കലോറി/ഗ്രാം°C)(0 ^o C – (-2 ^o C))

Q = (50)(0,5 കലോറി)(2)

Q = 50 കലോറി

എല്ലാ ഐസും വെള്ളത്തിലാക്കാൻ ചൂടാക്കുക:

Q = m L = (50 ഗ്രാം)(80 കലോറി/ഗ്രാം) = 4000 കലോറി

എല്ലാ വെള്ളത്തിന്റെയും താപനില 20 ^o C ൽ നിന്ന് 0 ^o C ആയി കുറയ്ക്കാൻ ചൂടാക്കുക:

Q = mc ΔT

Q = (200 ഗ്രാം)(1 കലോറി/ഗ്രാം°C)(0 ^o C – (20 ^o C))

Q = (200)(1 കലോറി)(-20)

Q = -4000 കലോറി

ഒരു പോസിറ്റീവ് ചിഹ്നം താപം ചേർക്കപ്പെടുന്നു എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്, ഒരു നെഗറ്റീവ് ചിഹ്നം താപം പുറത്തുവിടുന്നു എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.

ഐസിന്റെ താപനില 0 ^° C ആയി ഉയർത്താൻ ആവശ്യമായ താപം 50 കലോറിയാണ്, എല്ലാ ഐസും ഉരുകാൻ ആവശ്യമായ താപം 4000 കലോറിയാണ്. അതിനാൽ, എല്ലാ ഐസും ഉരുകാൻ ആവശ്യമായ ആകെ താപം 4050 കലോറിയാണ്. ലഭ്യമായ താപം വെള്ളം പുറത്തുവിടുന്ന താപമാണ്, അതായത് 4000 കലോറി.

ലഭ്യമായ താപം മുഴുവൻ ഐസും വെള്ളത്തിലാക്കാൻ പര്യാപ്തമല്ലെന്ന് നിഗമനം ചെയ്യാം. മിക്ക ഐസും വെള്ളത്തിലായിട്ടുണ്ട്, പക്ഷേ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം ഉരുകിയില്ല. ഈ വെള്ളവും ശേഷിക്കുന്ന ഐസും 0 ^° C ആണ്.

ശരിയായ ഉത്തരം സി ആണ്.

^{10. 200 ഗ്രാം പിണ്ഡമുള്ള, 20 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്} താപനിലയുള്ള ഒരു അലുമിനിയം കഷണം 100 ഗ്രാം പിണ്ഡവും 80 ^{ഡിഗ്രി} സെൽഷ്യസ് താപനിലയുമുള്ള ഒരു പാത്രത്തിൽ ഇടുന്നു. അലുമിനിയത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം 0,22 കലോറി/ഗ്രാം ^o സിയും വെള്ളത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം 1 കലോറി/ഗ്രാം ^o സിയും ആണെങ്കിൽ, അലുമിനിയത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില...

എ. 20 ^o സി

ബി. 42 ^o സി

സി. 62 ^o സി

ഡി. 80 ^o സി

ഇ. 100 ^o സെ

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത് :

അലൂമിനിയത്തിന്റെ പിണ്ഡം = 200 ഗ്രാം

അലുമിനിയം താപനില = 20 ^o C

വെള്ളത്തിന്റെ പിണ്ഡം = 100 ഗ്രാം

ജലത്തിന്റെ താപനില = 80 ^o C

അലൂമിനിയത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം = 0,22 കലോറി/ ഗ്രാം ^oC

ജലത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം = 1 കലോറി/ഗ്രാം ^o സി

ചോദിച്ചു : അലൂമിനിയത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില

ഉത്തരം :

അലുമിനിയം വെള്ളത്തിലായതിനാൽ അലുമിനിയത്തിന്റെ അവസാന താപനില = വെള്ളത്തിന്റെ അവസാന താപനില.

ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള വെള്ളം പുറത്തുവിടുന്ന താപം (Q പുറത്തുവിടുന്നു) = താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള അലുമിനിയം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന താപം (Q ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു)

m _{വെള്ളം} c (ΔT) = m _{അലുമിനിയം} c (ΔT)

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

(100)(80 – ടി) = (44)(ടി – 20)

8000 – 100T = 44T – 880

8000 + 880 = 44T + 100T

8880 = 144 ടി

ടി = 62 ^ഒ സി

ശരിയായ ഉത്തരം സി ആണ്.

11. 85°C താപനിലയിൽ ഒരു 50g നാണയം 29,8°C താപനിലയിൽ 50g വെള്ളത്തിൽ മുക്കുന്നു (വെള്ളത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം = 1 കലോറി ^—1 .°C ^—1 ). അന്തിമ താപനില 37°C ആണെങ്കിൽ, പാത്രം ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നില്ലെങ്കിൽ, ലോഹത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം...

എ. 0,15 കലോറി. ഗ്രാം ^-1 .°C ^-1

ബി. 0,30 കലോറി ഗ്രാം ^-1 .°C ^-1

സെ. 1,50 കലോറി ഗ്രാം ^-1 .°C ^-1

ഡി. 4,8 കലോറി. ഗ്രാം ^-1 .°C ^-1

E. 7,2 കലോറി.g ^-1 .°C ^-1

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത് :

ലോഹ പിണ്ഡം (m _ലോഹം ) = 50 ഗ്രാം

ലോഹ താപനില = 85 ^o C

ജലത്തിന്റെ പിണ്ഡം (m _{വെള്ളം} ) = 50 ഗ്രാം

ജലത്തിന്റെ താപനില = 29,8 ^o C

ജലത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം (c _{വെള്ളം} ) = 1 കലോറി ഗ്രാം ^-1 .°C ^-1

മിശ്രിതത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില = 37 ^o C

ചോദ്യം : ലോഹത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം (c ലോഹം)

ഉത്തരം :

ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ലോഹം പുറത്തുവിടുന്ന താപം (Q പുറത്തുവിടുന്നു) = താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള വെള്ളം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന താപം (Q ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു)

m _ലോഹം c (ΔT) = m _{വെള്ളം} c (ΔT)

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

(സി)(85 – 37) = (1)(37 – 29,8)

48 സി = 7,2

c = 0,15 കലോറി ഗ്രാം ^-1 .°C ^-1

ശരിയായ ഉത്തരം എ ആണ്.

12. 0°C താപനിലയിൽ 50 ഗ്രാം ഐസ് ക്യൂബ് ഒരു പ്രത്യേക പാത്രത്തിൽ 30°C താപനിലയിൽ വച്ചിരിക്കുന്ന 200 ഗ്രാം വെള്ളത്തിൽ മുക്കിവയ്ക്കുന്നു. പാത്രം ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് കരുതുക. വെള്ളത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം 1 cal.g ^{– 1} °C ^–1 ഉം ഐസിന്റെ സംയോജന താപം 80 cal.g ^–1 ഉം ആണെങ്കിൽ , മിശ്രിതത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില….

എ. 5°C

ബി. 8°C

സി. 11°C

ഡി. 14°C

കിഴക്കൻ താപനില 17°C

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത് :

ഐസിന്റെ പിണ്ഡം (മീ. _എസ്. ) = 50 ഗ്രാം

ഐസ് താപനില = 0°C

ജലത്തിന്റെ പിണ്ഡം (m _{വെള്ളം} ) = 200 ഗ്രാം

ജലത്തിന്റെ താപനില = 30 ^o C

ജലത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം (c _{വെള്ളം} ) = 1 കലോറി ഗ്രാം ^{– 1} °C ^–1

ഉരുകുന്ന ഐസിന്റെ താപം (L _ഐസ് ) = 80 കലോറി ഗ്രാം ^–1

ചോദിച്ചു : മിശ്രിതത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില

ഉത്തരം :

ആദ്യം അന്തിമ അവസ്ഥ കണക്കാക്കുക:

ജലത്തിന്റെ താപനില 30 ^{ഡിഗ്രി} സെൽഷ്യസിൽ നിന്ന് 0 ^{ഡിഗ്രി} സെൽഷ്യസിലേക്ക് താഴ്ത്താൻ അത് പുറത്തുവിടുന്ന താപം:

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

എല്ലാ ഐസും ഉരുകാൻ ആവശ്യമായ താപം:

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

എല്ലാ ഐസും ഉരുകാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന താപം വെറും 4000 ആണ്, ലഭ്യമായ താപത്തിന്റെ അളവ് 6000 ആണ്. മിശ്രിതത്തിന്റെ അന്തിമ താപനില 0 ^o C ന് മുകളിലാണെന്ന് നിഗമനം ചെയ്യാം.

കറുത്ത തത്വം :

വെള്ളം പുറത്തുവിടുന്ന താപം = എല്ലാ ഐസും ഉരുകാനുള്ള താപം + ഐസ് വെള്ളത്തിന്റെ താപനില ഉയർത്താനുള്ള താപം

(m _{വെള്ളം} )(c _{വെള്ളം} )(ΔT) = (m _es )(L _es ) + (m _es )(c _{വെള്ളം} )(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 = 250 ടി

ടി = 2000/250

ടി = 8 ^ഒ സി

ശരിയായ ഉത്തരം ബി ആണ്.

ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥയിലെ മാറ്റങ്ങൾ

13. താഴെയുള്ള ഗ്രാഫ് 1 ഗ്രാം ഖരവസ്തുവിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന താപനിലയും (T) താപവും (Q) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കാണിക്കുന്നു. ഖരവസ്തുവിന്റെ ബാഷ്പീകരണ താപത്തിന്റെ അളവ്...
എ. 60 കലോറി/ഗ്രാം
ബി. 70 കലോറി/ഗ്രാം
C. 80 കലോറി/ഗ്രാം
D. 90 കലോറി/ഗ്രാം
E. 100 കലോറി/ഗ്രാം
ചർച്ച :ഒരു വസ്തുവിന്റെ 1 ഗ്രാം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന (അല്ലെങ്കിൽ പുറത്തുവിടുന്ന) താപത്തിന്റെ അളവാണ് ബാഷ്പീകരണ താപം, അതിന്റെ അവസ്ഥയെ ദ്രാവകത്തിൽ നിന്ന് വാതകത്തിലേക്ക് (അല്ലെങ്കിൽ വാതകത്തിൽ നിന്ന് ദ്രാവകത്തിലേക്ക്) മാറ്റാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു.
അറിയപ്പെടുന്നത് :
ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതോ പുറത്തുവിടുന്നതോ ആയ താപം: Q = 140 കലോറി – 60 കലോറി = 80 കലോറി
ഖരവസ്തുവിന്റെ പിണ്ഡം: m = 1 ഗ്രാം
ചോദിച്ചു :
സ്റ്റീം ഹീറ്റ് (L)_v) ഖരപദാർഥങ്ങൾ?
ജവാബ് :
നീരാവിയുടെ താപം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള സൂത്രവാക്യം :
Q = mL_v
വിവരണം: Q = ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതോ പുറത്തുവിടുന്നതോ ആയ താപം, m = പദാർത്ഥത്തിന്റെ പിണ്ഡം, L_v = നീരാവിയുടെ ചൂട്
L_v = ചോദ്യം / മീ
L_v = 80 കലോറി / 1 ഗ്രാം
L_v = 80 കലോറി/ഗ്രാം
ശരിയായ ഉത്തരം സി ആണ്.

14. സാധാരണ മർദ്ദത്തിൽ 1 കിലോ നീരാവിയുടെ താപത്തിന്റെയും താപനിലയുടെയും ഗ്രാഫ് താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു. വെള്ളത്തിന്റെ തിളനില 2256 x 10 ആണ്.³ J/kg, ജലത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം 4,2 x 10 ആണ്.³ J/kg K, അപ്പോൾ നീരാവിയിൽ നിന്ന് വെള്ളത്തിലേക്കുള്ള മാറ്റത്തിൽ പുറത്തുവിടുന്ന താപം...
എ. 4,50 × 10³ ജൂൾ
ബി. 5,20 × 10³ ജൂൾ
സി. 2,00 × 10⁶ ജൂൾ
ഡി. 2,26 × 10⁶ ജൂൾ
ഇ. 4,40 × 10⁶ ജൂൾ

ചർച്ച :
അറിയപ്പെടുന്നത് :
നീരാവി ചൂട് അല്ലെങ്കിൽ തിളയ്ക്കുന്ന ചൂട് (L_v) = 2.256 x 10³ ജ/കിലോ
ജലത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം (c) = 4200 J/kg K
നീരാവിയുടെ പിണ്ഡം (മീ) = 1 കിലോ
ചോദിച്ചു :
പുറത്തുവിടുന്ന താപം (Q) ?
ജവാബ് :
Q = mL_v
Q = (1 കിലോ)(2.256 x 10³ ജ/കിലോ)
ക്യു = 2256 x 10³ ജൂൾ
ക്യു = 2,256 x 10⁶ ജൂൾ
ശരിയായ ഉത്തരം D ആണ്.

15. 2 കിലോഗ്രാം വെള്ളത്തിന്റെ താപനില -2 ൽ നിന്ന് ഉയർത്താൻ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപത്തിന്റെ അളവ് ^oസി മുതൽ 10 വരെ ^oസി എന്നത്... ജലത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം = 4.200 ജെ/കിലോ സി^o, ഐസിന്റെ പ്രത്യേക താപം = 2.100 J/kg C^o, ജലത്തിന്റെ സംയോജനത്തിന്റെ താപം (L_F) = 334.000 ജെ/കിലോ
എ. 760.400 ജെ
ബി. 750.000 ജെ
സി. 668.000 ജെ
ഡി. 600.000 ജെ
ഇ. 540.000 ജെ
ചർച്ച :
അറിയപ്പെടുന്നത് :
വെള്ളത്തിന്റെ പിണ്ഡം (മീ) = 2 കിലോ
പ്രാരംഭ താപനില (T) = -2 ^oC
അന്തിമ താപനില (T) = 10 ^oC
ഐസിന്റെ പ്രത്യേക താപം (c es) = 2100 J/kg C^o
ജലത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപം (c വെള്ളം) = 4200 J/kg C^o
ജലത്തിന്റെ സംയോജനത്തിന്റെ താപം (L)_F) = 334.000 ജെ/കിലോ
ചോദിച്ചു :
ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപം (Q) ?
ജവാബ് :
-2 മുതൽ താപനില മാറ്റം ^oസി മുതൽ 10 വരെ ^oസി നിരവധി ഘട്ടങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു.
ഘട്ടം 1, ഐസ് താപനില -2 മുതൽ വർദ്ധിക്കുന്നു. ^oസി മുതൽ 0 വരെ ^oC (ഐസ് താപനിലയിലെ വർദ്ധനവ് ജലത്തിന്റെ മരവിപ്പിക്കുന്ന സ്ഥാനത്ത് നിർത്തുന്നു, അത് 0 ആണ് ^oC)
രണ്ടാം ഘട്ടത്തിൽ, എല്ലാ ഐസും ഉരുകുന്നു (ജലത്തിന്റെ ഫ്രീസിങ് പോയിന്റ് താപനിലയിൽ ഖരാവസ്ഥ ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്നു, അതായത് 0 ^oC)
ഘട്ടം 3, ജലത്തിന്റെ താപനില 0 ൽ നിന്ന് വീണ്ടും വർദ്ധിക്കുന്നു. ^oസി മുതൽ 10 വരെ ^oC)
അപ്പോൾ -2 താപനിലയിൽ നിന്ന് ^oസി മുതൽ 0 വരെ ^oC, വെള്ളം ഇപ്പോഴും ഖരരൂപത്തിലാണ്. താപനില 0 ൽ ^oC, ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക് ഒരു മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നു. ഖരാവസ്ഥ ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറിയതിനുശേഷം, ജലത്തിന്റെ താപനില വീണ്ടും 0 ൽ നിന്ന് വർദ്ധിക്കുന്നു. ^oസി മുതൽ 10 വരെ ^oC.
Q₁ = (മീ)(സി എസ്)(ഡെൽറ്റ ടി) = (2 കി.ഗ്രാം)(2100 ജെ/കിലോ സി^o)(0) ^oസി – (-2 ^oസി)) = (2)(2100 ജെ)(2) = 8400 ജെ
Q₂ = (മീ)(എൽ_F) = (2 കിലോ)(334.000 J/kg) = 668.000 J
Q₃ = (m)(c വെള്ളം)(ഡെൽറ്റ T) = (2 കി.ഗ്രാം)(4200 J/kg C^o)(10) ^oസി - 0 ^oസി)) = (2)(4200 ജെ)(10) = 84000 ജെ
താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നത്:
ക്യു = ക്യു₁ +Q₂ +Q₃
Q = 8400 J + 668.000 J + 84000 J
Q = 760.400 ജൂൾസ്
ശരിയായ ഉത്തരം എ ആണ്.

ചോദ്യ ഉറവിടം:

സീനിയർ ഹൈസ്കൂൾ/വൊക്കേഷണൽ ഹൈസ്കൂളിനുള്ള ദേശീയ പരീക്ഷാ ഭൗതികശാസ്ത്ര ചോദ്യങ്ങൾ