ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਗਰਮੀ - ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਹੱਲ

ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਗਰਮੀ - ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਹੱਲ

1. ਥਰਮਾਮੀਟਰ X ਤੇ, ਪਾਣੀ ਦਾ ਜੰਮਣ ਬਿੰਦੂ -30 ਤੇ^o ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲ ਬਿੰਦੂ 90 'ਤੇ^o. 60^Oਐਕਸ = ….. ^oC.

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਪਾਣੀ ਦਾ ਜਮਾਉਣ ਵਾਲਾ ਬਿੰਦੂ = -30^o

ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲ ਦਰਜਾ = 90^o

ਲੋੜੀਂਦਾ: 60^oਐਕਸ = ….. ^oC

ਹੱਲ:

ਫਾਰਨਹੀਟ ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ, ਪਾਣੀ ਦਾ ਜਮਾਅ ਬਿੰਦੂ 32 ਹੈ।^oF ਹੈ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲ ਬਿੰਦੂ 212 ਹੈ^oF. ਫ੍ਰੀਜ਼ਿੰਗ ਪੁਆਇੰਟ ਅਤੇ ਉਬਾਲ ਪੁਆਇੰਟ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ, 212^o - 32^o = 180^o.

ਸੈਲਸੀਅਸ ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ, ਪਾਣੀ ਦਾ ਜਮਾਉਣ ਵਾਲਾ ਬਿੰਦੂ 0 ਹੈ।^oC ਹੈ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲ ਦਰਜਾ 100 ਹੈ^oC. ਜਮਾਅ ਬਿੰਦੂ ਅਤੇ ਉਬਾਲ ਬਿੰਦੂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ, 100^o - 0^o = 100^o.

X ਪੈਮਾਨੇ 'ਤੇ, ਪਾਣੀ ਦਾ ਜਮਾਉਣ ਬਿੰਦੂ -30 ਹੈ।^oX ਹੈ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਉਬਾਲ ਬਿੰਦੂ 90 ਹੈ^oX. ਫ੍ਰੀਜ਼ਿੰਗ ਪੁਆਇੰਟ ਅਤੇ ਉਬਾਲ ਪੁਆਇੰਟ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ, 90^o – (-30^o) = 90^o 30 +^o = 120^o.

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 (T₁) = 30^oC

ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T₂) = 80^oC

ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ (ΔT) = 80^oਸੀ - 30^oC = 50^oC

ਰੇਖਿਕ ਵਿਸਥਾਰ ਦਾ ਗੁਣਾਂਕ (α) = 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:

ਲ = ਲ_o + ΔL

ਲ = ਲ_o + α ਐਲ_o Δਟੀ

ਲ = ਲ_o (1 + α ΔT)

115 = ਐਲ_o (1 + 3.10^-3.50)

115 = ਐਲ_o (1 + 150.10^-3)

115 = ਐਲ_o (1 + 0.15)

115 = ਐਲ_o (1.15)

L_o = 115/1.15

L_o = 100 ਸੈ

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 (T₂) = 80^oC

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 ਦਾ ਗੁਣਾਂਕ (α) = 2.0 x 10^{-5 o}C^-1

ਹੱਲ: ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T₁)

ਹੱਲ;

ਰੇਖਿਕ ਵਿਸਥਾਰ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ:

ਲ = ਲ_o + α ਐਲ_o Δਟੀ

ਐਲ - ਐਲ_o = α ਐਲ_o Δਟੀ

ΔL = α L_o Δਟੀ

ΔL = α L_o (T₂ - ਟੀ₁)

0.04 = (2.0 x 10)^-5)(40)(80 – ਟੀ₁)

0..04 = (80 x 10)^-5)(80 – ਟੀ₁)

0.04 = 0.0008 (80 – ਟੀ₁)

0.04 = 0.064 – 0.0008 ਟੀ₁

0..0008 ਟੀ₁ = 0.064 - 0.040

0.0008 ਟੀ₁ = 0.024

T₁ = 30^oC

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 = 50⁰ C

ਧਾਤ II ਦੇ ਇੱਕ ਸਿਰੇ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 0⁰ C

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਦੋਵੇਂ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਡੰਡੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ

ਹੱਲ:

ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ:

ਪ੍ਰ/ਟੀ = ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦੀ ਦਰ, ਕੇ = ਥਰਮਲ ਸੰਚਾਲਨ, ਏ = ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ, ਟੀ₁-T₂ = ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ, l = ਡੰਡੇ ਦੀ ਲੰਬਾਈ।

ਦੋਵਾਂ ਡੰਡਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ:

ਦੋਵਾਂ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਛੜਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਕੇਂਦਰ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 40 ਹੈ^oC.

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) ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ_P) = 2k

ਰਾਡ Q (k) ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ_Q) = ਕੇ

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਦੋਵਾਂ ਡੰਡਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ

ਹੱਲ:

ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ:

ਪ੍ਰ/ਟੀ = ਤਾਪ ਸੰਚਾਲਨ ਦੀ ਦਰ, ਕੇ = ਥਰਮਲ ਸੰਚਾਲਨ, ਏ = ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ, ਟੀ₁-T₂ = ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ, l = ਡੰਡੇ ਦੀ ਲੰਬਾਈ।

ਦੋਵਾਂ ਡੰਡਿਆਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਕੇਂਦਰ ਵਿੱਚ ਤਾਪਮਾਨ:

ਕਾਲਾ ਸਿਧਾਂਤ

8. 20 'ਤੇ 100 ਗ੍ਰਾਮ ਤੇਲ^oਸੀ ਅਤੇ 75 'ਤੇ 50-ਗ੍ਰਾਮ ਲੋਹਾ ^oC ਨੂੰ 200 ਗ੍ਰਾਮ ਲੋਹੇ ਦੇ ਡੱਬੇ ਵਿੱਚ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਡੱਬੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ 5 ਹੈ^oC ਅਤੇ ਤੇਲ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ 0.43 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ ਹੈ ^oC. ਲੋਹੇ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ ਕੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਲੋਹੇ ਦੇ ਭਾਂਡੇ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 200 ਗ੍ਰਾਮ

ਲੋਹੇ ਦੇ ਡੱਬੇ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T₁) = ਤੇਲ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 20^oC

ਲੋਹੇ ਦੇ ਡੱਬੇ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T₂) = 20^oਸੀ + 5^oC = 25^oC

ਤੇਲ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 100 ਗ੍ਰਾਮ

ਤੇਲ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c_{ਦਾ ਤੇਲ}) = 0.43 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ. ^oC

ਤੇਲ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T₁) = 20^oC

ਤੇਲ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T₂) = 20^oਸੀ + 5^oC = 25^oC

ਲੋਹੇ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਤੇਲ ਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਾਪਮਾਨ (T₁) = 75^oC

ਤੇਲ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ (T₂) = 25^oC

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. ^oC

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 (ਮੀ._{ਪਾਣੀ ਦੀ}) = 200 ਗ੍ਰਾਮ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ (T_{ਪਾਣੀ ਦੀ}) = 20^oC

ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c_{ਪਾਣੀ ਦੀ}) = 1 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ.° ਸੈਲਸੀਅਸ

ਬਰਫ਼ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀ._ਬਰਫ਼) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਬਰਫ਼ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ (T_ਬਰਫ਼) = -2^oC

ਬਰਫ਼ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c_ਬਰਫ਼) = 0.5 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ.° ਸੈਲਸੀਅਸ

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

ਹੱਲ:

ਗਰਮੀ ਨਾਲ ਬਰਫ਼ -2 ਤੋਂ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ^oC ਤੋਂ 0 ਤਕ^oਸੀ:

Q = mc ΔT

Q = (50 ਗ੍ਰਾਮ)(0.5 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ°C)(0^oਸੀ – (-2)^oਸੀ))

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 ਤੋਂ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਗਰਮੀ^oC ਤੋਂ 0 ਤਕ^oਸੀ:

Q = mc ΔT

Q = (200 ਗ੍ਰਾਮ)(1 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾਮ°C)(0^oਸੀ - (20)^oਸੀ))

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 ਤੱਕ ਵਧਾਉਣ ਲਈ 50-ਕੈਲੋਰੀ ਗਰਮੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।^oਸਾਰੀ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਾਉਣ ਲਈ C ਅਤੇ 4000-ਕੈਲੋਰੀ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕੁੱਲ ਗਰਮੀ = 4050 ਕੈਲੋਰੀ। ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਗਰਮੀ 4000 ਕੈਲੋਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਕੁਝ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਦੀ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਬਰਫ਼ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ 0 ਹੈ।^oC.

10. 20 'ਤੇ 200 ਗ੍ਰਾਮ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ^oC ਨੂੰ 100 ਗ੍ਰਾਮ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ 80 'ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ^oਇੱਕ ਡੱਬੇ ਵਿੱਚ C। ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ 0.22 ਕੈਲ/ਗ੍ਰਾ. ਹੈ। ^oC ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ 1 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ. ਹੈ ^oC. ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦਾ ਅੰਤਮ ਤਾਪਮਾਨ ਕੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦਾ ਭਾਰ = 200 ਗ੍ਰਾਮ

ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 20^oC

ਪਾਣੀ ਦਾ ਭਾਰ = 100 ਗ੍ਰਾਮ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 80^oC

ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ = 0.22 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ. ^oC

ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ = 1 ਕੈਲੋਰੀ/ਗ੍ਰਾ. ^oC

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 ਦੀ} c(Δਟੀ) = ਮੀ_{ਅਲਮੀਨੀਅਮ} c(ΔT)

(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^oC

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 ਗ੍ਰਾਮ ^-1 .°C^-1. ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ 37 °C ਹੈ। ਧਾਤ ਦੀ ਖਾਸ ਤਾਪ ਕਿੰਨੀ ਹੈ?

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਧਾਤ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀ._ਮੈਟਲ) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਧਾਤ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 85^oC

ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀ._{ਪਾਣੀ ਦੀ}) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 29,8^oC

ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c_{ਪਾਣੀ ਦੀ}) = 1 ਕੈਲੋਰੀ ਗ੍ਰਾਮ ^-1 .°C^-1

ਪਾਣੀ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ = 37^oC

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_ਮੈਟਲ c(Δਟੀ) = ਮੀ_{ਪਾਣੀ ਦੀ} c(ΔT)

(50)(c)(85 – 37) = (50)(1)(37 – 29.8)

(ੲ)(੮੫ – ੩੭) = (੧)(੩੭ – ੨੯.੮)

48c = 7.2

c = 0.15 ਕੈਲੋਰੀ ਗ੍ਰਾਮ ^-1 .°C^-1

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

ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ:

ਬਰਫ਼ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀ._ਬਰਫ਼) = 50 ਗ੍ਰਾਮ

ਬਰਫ਼ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 0°C

ਪਾਣੀ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀ._{ਪਾਣੀ ਦੀ}) = 200 ਗ੍ਰਾਮ

ਪਾਣੀ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ = 30^oC

ਪਾਣੀ ਦੀ ਖਾਸ ਗਰਮੀ (c_{ਪਾਣੀ ਦੀ}) = 1 ਕੈਲੋਰੀ ਗ੍ਰਾਮ^{- 1} ° C ^-1

ਬਰਫ਼ ਲਈ ਫਿਊਜ਼ਨ ਦੀ ਗਰਮੀ (L_ਬਰਫ਼) = 80 ਕੈਲੋਰੀ ਗ੍ਰਾਮ ^-1

ਲੋੜੀਂਦਾ: ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ

ਹੱਲ:

ਅੰਤਿਮ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਓ:

ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗਰਮੀ, ਇਸਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ 30 ਤੋਂ ਘਟਾਉਣ ਲਈ^oC ਤੋਂ 0 ਤਕ^oਸੀ:

Q_{ਰੀਲਿਜ਼} = ਮੀ_{ਪਾਣੀ ਦੀ} c_{ਪਾਣੀ ਦੀ} (Δਟੀ) = (200)(1)(30-0) = (200)(30) = 6000

ਸਾਰੀ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਾਉਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਗਰਮੀ:

ਸ = ਮੀ_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 ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਹੈ।^oC.

ਕਾਲਾ ਸਿਧਾਂਤ:

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

(m_{ਪਾਣੀ ਦੀ})(ਸੀ_{ਪਾਣੀ ਦੀ})(Δਟੀ) = (ਮੀ_ਬਰਫ਼)(ਐਲ_ਬਰਫ਼) + (ਮੀ_ਬਰਫ਼)(ਸੀ_{ਪਾਣੀ ਦੀ})(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 = 50 ਟਨ + 200 ਟਨ

2000 = 250 ਟੀ

ਟੀ = 2000/250

ਟੀ = 8^oC