ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਗਰਮੀ - ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਹੱਲ

ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਗਰਮੀ - ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਹੱਲ

1. ਇੱਕ ਥਰਮਾਮੀਟਰ X ਤੇ, -30 ^{o ਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਜਮਾਉਣ ਬਿੰਦੂ ਅਤੇ 90 o} . 60 ^O ਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲ ਬਿੰਦੂ X = ….. ^o C.

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਪਾਣੀ ਦਾ ਜਮਾਉਣ ਵਾਲਾ ਬਿੰਦੂ = -30 ^o

ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲ ਦਰਜਾ = 90 ^{ਡਿਗਰੀ ਸੈਂਟੀਗਰੇਡ}

ਲੋੜੀਂਦਾ: 60 ^o X = ….. ^o C

ਹੱਲ:

ਫਾਰਨਹੀਟ ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ, ਪਾਣੀ ਦਾ ਜਮਾਉਣ ਬਿੰਦੂ 32 ^o F ਹੈ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲਣ ਬਿੰਦੂ 212 ^o F ਹੈ। ਜਮਾਉਣ ਬਿੰਦੂ ਅਤੇ ਉਬਾਲਣ ਬਿੰਦੂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ, 212 ^o – 32 ^o = 180 ^o ਹੈ ।

ਸੈਲਸੀਅਸ ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ, ਪਾਣੀ ਦਾ ਜਮਾਉਣ ਬਿੰਦੂ 0 ^o C ਹੈ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲਣ ਬਿੰਦੂ 100 ^o C ਹੈ। ਜਮਾਉਣ ਬਿੰਦੂ ਅਤੇ ਉਬਾਲਣ ਬਿੰਦੂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ, 100 ^o – 0 ^o = 100 ^o ਹੈ।

X ^{ਪੈਮਾਨੇ} ' ਤੇ , ^{ਪਾਣੀ ਦਾ ਜਮਾਉਣ} ਬਿੰਦੂ -30 ° ^ਹੈ ।

X ਸਕੇਲ ਨੂੰ ਸੈਲਸੀਅਸ ਸਕੇਲ ਵਿੱਚ ਬਦਲੋ:

ਥਰਮਲ ਪਸਾਰ

2. 30 ਤੋਂ ਗਰਮ ਕੀਤੀ ਗਈ ਇੱਕ ਧਾਤ ਦੀ ਡੰਡੀ^oਵੱਡੇ ਸੀ 80^oC. ਡੰਡੇ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਲੰਬਾਈ ਹੈ 115 ਸੈ. ਦਾ ਗੁਣਾਂਕ ਰੇਖਿਕ ਵਿਸਤਾਰ is 3.10^{-3 o}C^-1. ਧਾਤ ਦੀ ਡੰਡੇ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਲੰਬਾਈ ਕਿੰਨੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T ₁ ) = 30 ^o C

ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T ₂ ) = 80 ^o C

ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ (ΔT) = 80 ^o C – 30 ^o C = 50 ^o C

ਰੇਖਿਕ ਵਿਸਥਾਰ (α) ਦਾ ਗੁਣਾਂਕ = 3.10 ^{-3 o} C ^-1

ਧਾਤ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਲੰਬਾਈ (L) = 115 ਸੈ.ਮੀ.

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਧਾਤ ਦੀ ਡੰਡੇ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਲੰਬਾਈ (L _o )

ਹੱਲ:

ਰੇਖਿਕ ਵਿਸਥਾਰ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ:

ਐਲ = ਐਲ _ਓ + Δਐਲ

L = L _o + α L _o ΔT

L = L _o (1 + α ΔT)

115 = ਲੋ ₍ 1 + 3.10 ^-3 .50)

115 = LO ₍ 1 + 150.10 ^-3 )

115 = ਲੋਅ ₍ 1 + 0.15)

115 = ਲੋ ₍ 1.15)

ਲੋ ₌ 115 / 1.15

ਲ ₌ 100 ਸੈ.ਮੀ.

3. ਇੱਕ ਪਿੱਤਲ ਦੀ ਡੰਡੇ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਲੰਬਾਈ ਹੈ 40 ਸੈ. ਗਰਮ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਪਿੱਤਲ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਲੰਬਾਈ 40.04 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ 80^oC. ਜੇਕਰ ਪਿੱਤਲ ਦੇ ਰੇਖਿਕ ਵਿਸਥਾਰ ਦਾ ਗੁਣਾਂਕ ਹੈ 2.0 X 10^{-5 o}C^-1, ਪਿੱਤਲ ਦੀ ਡੰਡੇ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ ਕੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T ₂ ) = 80 ^o C

ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਲੰਬਾਈ (L _o ) = 40 ਸੈ.ਮੀ.

ਅੰਤਿਮ ਲੰਬਾਈ (L) = 40.04 ਸੈ.ਮੀ.

ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ (ΔL) = 40.04 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ – 40 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ = 0.04 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ

ਰੇਖਿਕ ਵਿਸਥਾਰ (α) ਦਾ ਗੁਣਾਂਕ = 2.0 x 10 ^{-5 o} C ^-1

ਹੱਲ: ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T ₁ )

ਹੱਲ;

ਰੇਖਿਕ ਵਿਸਥਾਰ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ:

L = L _o + α L _o ΔT

ਐਲ – ਐਲ _ਓ = α ਐਲ _ਓ Δਟੀ

ΔL = α L _o ΔT

ΔL = α L _o (T ₂ – T ₁ )

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 – ਟੀ ₁ )

0.04 = 0.064 – 0.0008 ਟੀ ₁

0..0008 ਟੀ ₁ = 0.064 – 0.040

0.0008 ਟੀ ₁ = 0.024

ਟੀ ₁ = 30 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ

ਗਰਮੀ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਸੰਚਾਲਨ

4. ਦੋ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਰਾਡਾਂ ਇੱਕੋ ਆਕਾਰ ਦੀਆਂ ਪਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀਆਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀ ਤਸਵੀਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਧਾਤ I ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ = ਧਾਤ II ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਦਾ 4 ਗੁਣਾ। ਦੋਵਾਂ ਧਾਤਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ ਕੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਦੋਵਾਂ ਡੰਡਿਆਂ ਦਾ ਆਕਾਰ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੈ।

ਧਾਤ I ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ = 4k

ਧਾਤ II ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ = k

ਧਾਤ I ਦੇ ਇੱਕ ਸਿਰੇ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 50 ⁰ C

ਧਾਤ II ਦੇ ਇੱਕ ਸਿਰੇ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 0 ⁰ C

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਦੋਵੇਂ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਡੰਡੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ

ਹੱਲ:

ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ:

Q/t = ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦੀ ਦਰ , k = ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ , A = ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ , T ₁ -T ₂ = ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ , l = ਡੰਡੇ ਦੀ ਲੰਬਾਈ।

ਦੋਵਾਂ ਡੰਡਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ:

ਦੋਵੇਂ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਛੜਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਕੇਂਦਰ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 40 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਹੈ।

5.

(1) ਧਾਤ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ

(2) ਤਾਪਮਾਨ ਦਾ ਅੰਤਰ

(3) ਧਾਤ ਦੀ ਲੰਬਾਈ

(4) ਧਾਤ ਦਾ ਪੁੰਜ

ਧਾਤਾਂ 'ਤੇ ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦੀ ਦਰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਕਾਰਕ ਹਨ...

ਹੱਲ:

ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਧਾਤਾਂ 'ਤੇ ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦੀ ਦਰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਕਾਰਕ ਧਾਤ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ (k), ਤਾਪਮਾਨ ਦਾ ਅੰਤਰ (T) ਅਤੇ ਧਾਤ ਦੀ ਲੰਬਾਈ (l) ਹਨ।

6. ਦੋ ਡੰਡੇ ਇੱਕੋ ਆਕਾਰ ਦੇ ਪਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀ ਤਸਵੀਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਡੰਡੇ P ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਡੰਡੇ Q ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਤੋਂ 2 ਗੁਣਾ ਹੈ। ਦੋਵਾਂ ਡੰਡਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ ਕੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਦੋਵੇਂ ਡੰਡੇ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਹਨ।

ਰਾਡ P (k _P ) ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ = 2k

_{ਰਾਡ Q (k Q} ) ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ = k

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਦੋਵਾਂ ਡੰਡਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ

ਹੱਲ:

ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ:

Q/t = ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦੀ ਦਰ , k = ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ , A = ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ , T ₁ -T ₂ = ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ , l = ਡੰਡੇ ਦੀ ਲੰਬਾਈ।

ਦੋਵਾਂ ਡੰਡਿਆਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਕੇਂਦਰ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ:

ਕਾਲਾ ਸਿਧਾਂਤ

^{8. 200 ਗ੍ਰਾਮ ਲੋਹੇ ਦੇ ਡੱਬੇ ਵਿੱਚ 20 ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ 'ਤੇ 100 ਗ੍ਰਾਮ ਤੇਲ ਅਤੇ 75 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ 'ਤੇ 50 ਗ੍ਰਾਮ ਲੋਹਾ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਡੱਬੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ 5 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਤੇਲ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤਾਪ 0.43 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ ਸੈਲਸੀਅਸ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ^ਲੋਹੇ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤਾਪ ਕੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਲੋਹੇ ਦੇ ਭਾਂਡੇ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 200 ਗ੍ਰਾਮ

ਲੋਹੇ ਦੇ ਡੱਬੇ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T ₁ ) = ਤੇਲ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 20 ^o C

ਲੋਹੇ ਦੇ ਡੱਬੇ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T ₂ ) = 20 ^o C + 5 ^o C = 25 ^o C

ਤੇਲ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 100 ਗ੍ਰਾਮ

ਤੇਲ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c _ਤੇਲ ) = 0.43 cal/g ^o C

ਤੇਲ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T ₁ ) = 20 ^o C

ਤੇਲ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T ₂ ) = 20 ^o C + 5 ^o C = 25 ^o C

ਲੋਹੇ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਤੇਲ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T ₁ ) = 75 ^o C

ਤੇਲ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T ₂ ) = 25 ^o C

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਲੋਹੇ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c ਲੋਹਾ)

ਹੱਲ:

ਲੋਹੇ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ:

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

ਲੋਹੇ ਦੇ ਡੱਬੇ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ:

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

ਤੇਲ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਜਾਂਦੀ ਗਰਮੀ:

Q = mc ΔT = (100)(0.43)(25-20) = (43)(5) = 215 ਕੈਲੋਰੀਆਂ

ਕਾਲਾ ਸਿਧਾਂਤ ਦੱਸਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ, ਗਰਮ ਵਸਤੂ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ, ਠੰਢੀ ਵਸਤੂ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

Q ਰੀਲੀਜ਼ = Q ਸੋਖਣਾ

2500c = 1000c + 215

2500c – 1000c = 215

1500c = 215

c = 215/1500

c = 0.143 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ ^. ਸੈਂ.

9. 20°C ਤੇ 200 ਗ੍ਰਾਮ ਪਾਣੀ ਨੂੰ 50 ਗ੍ਰਾਮ ਬਰਫ਼ ਵਿੱਚ -2°C ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਗਰਮੀ ਦਾ ਬਦਲਾਅ ਸਿਰਫ਼ ਪਾਣੀ ਅਤੇ ਬਰਫ਼ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦਾ ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ ਕੀ ਹੋਵੇਗਾ? ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ 1 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ°C ਹੈ, ਬਰਫ਼ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ 0.5 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ°C ਹੈ, ਬਰਫ਼ ਲਈ ਫਿਊਜ਼ਨ ਦੀ ਗਰਮੀ 80 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ ਹੈ।

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ _ਪਾਣੀ ) = 200 ਗ੍ਰਾਮ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ (T _ਪਾਣੀ ) = 20 ^o C

ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c _ਪਾਣੀ ) = 1 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ.°C

ਬਰਫ਼ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ _ਬਰਫ਼ ) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਬਰਫ਼ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ (T _ਬਰਫ਼ ) = -2 ^o C

ਬਰਫ਼ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c _ਬਰਫ਼ ) = 0.5 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ.°C

ਬਰਫ਼ ਲਈ ਫਿਊਜ਼ਨ ਦੀ ਗਰਮੀ (L) = 80 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ

ਹੱਲ:

^{ਬਰਫ਼ ਨੂੰ -2 ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੋਂ 0 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੱਕ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਗਰਮੀ :

Q = mc ΔT

Q = (50 ਗ੍ਰਾਮ)(0.5 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ°C)(0 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ – (-2 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ))

Q = (50)(0.5 ਕੈਲੋਰੀ)(2)

Q = 50 ਕੈਲੋਰੀਆਂ

ਸਾਰੀ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਾਉਣ ਲਈ ਗਰਮੀ:

Q = m L = (50 ਗ੍ਰਾਮ)(80 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ) = 4000 ਕੈਲੋਰੀਜ਼

^{ਸਾਰੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ 20 ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੋਂ 0 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੱਕ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਗਰਮੀ :

Q = mc ΔT

Q = (200 ਗ੍ਰਾਮ)(1 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ°C)(0 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ – (20 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ))

Q = (200)(1 ਕੈਲੋਰੀ)(-20)

Q = -4000 ਕੈਲੋਰੀਆਂ

ਜੋੜ ਦਾ ਚਿੰਨ੍ਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਗਰਮੀ ਜੋੜੀ ਗਈ ਹੈ, ਘਟਾਓ ਦਾ ਚਿੰਨ੍ਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਗਰਮੀ ਛੱਡੀ ਗਈ ਹੈ।

ਬਰਫ਼ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ 0 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੱਕ ਵਧਾਉਣ ਲਈ 50-ਕੈਲੋਰੀ ਗਰਮੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸਾਰੀ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਾਉਣ ਲਈ 4000-ਕੈਲੋਰੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕੁੱਲ ਗਰਮੀ = 4050 ਕੈਲੋਰੀ। ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ 4000 ਕੈਲੋਰੀ ਹੈ।

ਕੁਝ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਦੀ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਬਰਫ਼ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ 0 ^o C ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

10. ਇੱਕ ਡੱਬੇ ਵਿੱਚ 200 ਗ੍ਰਾਮ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਨੂੰ 20 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੇ ^​​100 ਗ੍ਰਾਮ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ 80 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੇ ​​ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ 0.22 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ. ਸੈਲਸੀਅਸ ਹੈ ^ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ 1 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ. ਸੈਲਸੀਅਸ ਹੈ। ^{ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ} ਦਾ ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ ਕੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦਾ ਭਾਰ = 200 ਗ੍ਰਾਮ

ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 20 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਭਾਰ = 100 ਗ੍ਰਾਮ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 80 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ

ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ = 0.22 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ ^{. ਸੈਂ}.

ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ = 1 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ . ^{ਸੈਲਸੀਅਸ}

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ

ਹੱਲ:

ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਥਰਮਲ ਸੰਤੁਲਨ ਵਿੱਚ ਹਨ ਇਸ ਲਈ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦਾ ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ = ਪਾਣੀ ਦਾ ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ।

ਗਰਮ ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q ਛੱਡੀ ਗਈ) = ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q ਸੋਖਣਾ)

m _ਪਾਣੀ c ( Δ T) = m _{ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ} c ( Δ T)

(100)(1)(80 – T) = (200)(0.22)(T – 20)

(100)(80 – T) = (44)(T – 20)

8000 – 100T = 44T – 880

8000 + 880 = 44T + 100T

8880 = 144 ਟੀ

ਟੀ = 62 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ

11. 85 °C ਤੇ ਇੱਕ 50 ਗ੍ਰਾਮ ਧਾਤ ਨੂੰ 50 ਗ੍ਰਾਮ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ 29.8 °C ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ = 1 ਕੈਲੋਰੀ ^—1 .°C ^—1 । ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ 37 °C ਹੈ। ਧਾਤ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ ਕਿੰਨੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਧਾਤ ਦਾ ਪੁੰਜ (m _ਧਾਤ ) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਧਾਤ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 85 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ _ਪਾਣੀ ) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 29,8 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ

ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c _ਪਾਣੀ ) = 1 ਕੈਲੋਰੀ ^-1 .°C ^-1

ਪਾਣੀ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ = 37 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਧਾਤ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c ਧਾਤ)

ਹੱਲ:

ਗਰਮ ਧਾਤ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q ਛੱਡੀ ਗਈ) = ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ (Q ਸੋਖਣਾ)

m _ਧਾਤ c ( Δ T) = m _ਪਾਣੀ c ( Δ T)

(50)(c)(85 – 37) = (50)(1)(37 – 29.8)

(ੲ)(੮੫ – ੩੭) = (੧)(੩੭ – ੨੯.੮)

48c = 7.2

c = 0.15 ਕੈਲੋਰੀ ^-1 .°C ^-1

12. 0°C ਤੇ 50 ਗ੍ਰਾਮ ਅਤੇ 30°C ਤੇ 200 ਗ੍ਰਾਮ ਪਾਣੀ ਦੇ ਭਾਰ ਵਾਲਾ ਬਰਫ਼ ਦਾ ਇੱਕ ਟੁਕੜਾ, ਇੱਕ ਡੱਬੇ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। . ਜੇਕਰ ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ 1 ਕੈਲੋਰੀ ^{- 1} °C ^-1 ਹੈ ਅਤੇ ਬਰਫ਼ ਲਈ ਫਿਊਜ਼ਨ ਦੀ ਗਰਮੀ 80 ਕੈਲੋਰੀ ^- 1 ਹੈ। ਮਿਸ਼ਰਣ ਦਾ ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ ਕੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਬਰਫ਼ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ _ਬਰਫ਼ ) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਬਰਫ਼ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 0°C

ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ _ਪਾਣੀ ) = 200 ਗ੍ਰਾਮ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 30 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ

ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c _ਪਾਣੀ ) = 1 ਕੈਲੋਰੀ ^{– 1} °C ^–1

ਬਰਫ਼ ਲਈ ਫਿਊਜ਼ਨ ਦੀ ਗਰਮੀ (L _ਬਰਫ਼ ) = 80 ਕੈਲੋਰੀ ^-1

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ

ਹੱਲ:

ਅੰਤਿਮ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਓ:

ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ, ਜਿਸਦਾ ਤਾਪਮਾਨ 30 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੋਂ 0 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੱਕ ਘਟਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

Q _{ਰੀਲੀਜ਼} = m _ਪਾਣੀ c _ਪਾਣੀ ( Δ T) = (200)(1)(30-0) = (200)(30) = 6000

ਸਾਰੀ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਾਉਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਗਰਮੀ:

Q = m _ਬਰਫ਼ L _ਬਰਫ਼ = (50)(80) = 4000

ਸਾਰੀ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਗਰਮੀ 4000 ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ 6000 ਹੈ। ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦਾ ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ 0 ^o C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਹੈ।

ਕਾਲਾ ਸਿਧਾਂਤ:

ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ = ਸਾਰੀ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਾਉਣ ਲਈ ਗਰਮੀ + ਬਰਫ਼ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਗਰਮੀ।

(m _ਪਾਣੀ )(c _ਪਾਣੀ )( Δ T) = (m _ਬਰਫ਼ )(L _ਬਰਫ਼ ) + (m _ਬਰਫ਼ )(c _ਪਾਣੀ )( Δ T)

(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 = 50 ਟਨ + 200 ਟਨ

2000 = 250 ਟੀ

ਟੀ = 2000/250

ਟੀ = 8 ^{ਡਿਗਰੀ} ਸੈਲਸੀਅਸ