උෂ්ණත්වය සහ තාපය පිළිබඳ උදාහරණ ප්‍රශ්න

උෂ්ණත්වය සහ තාප ප්‍රශ්න සඳහා උදාහරණ 15ක්

උෂ්ණත්වමාන ක්‍රමාංකනය

1. ක්‍රමාංකනය කරන ලද X උෂ්ණත්වමානයක් ජලයේ කැටි කිරීමේ ස්ථානය -30 ^°C සහ ජලයේ තාපාංකය 90 ^{°C ලෙස පෙන්වයි. X සඳහා 60 °C} උෂ්ණත්වයක් සමාන වන්නේ...

අ. 20 ^o සී

ආ. 45 ^o සී

සී. 50 ^o සී

ඩී. 75 ^o සී

ඊ. 80 ^o සී

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

උෂ්ණත්වමානයේ ජල කැටි කිරීමේ ස්ථානය X = -30 ^o

X උෂ්ණත්වමානයේ ජලයේ තාපාංකය = 90 ^o

ප්‍රශ්නය: 60 ^o X = ..... ^o C

පිළිතුර :

ෆැරන්හයිට් පරිමාණයෙන්, ජලයේ කැටි කිරීමේ ස්ථානය 32 ^o F වන අතර ජලයේ තාපාංකය 212 ^{o F වේ. ජලයේ කැටි කිරීමේ ස්ථානය සහ තාපාංකය අතර 212 o} – 32 ^o = 180 ^o වෙනසක් ඇත.

සෙල්සියස් පරිමාණයෙන්, ජලයේ කැටි කිරීමේ ස්ථානය 0 ^o C වන අතර ජලයේ තාපාංකය 100 ^{o C වේ. ජලයේ කැටි කිරීමේ ස්ථානය සහ තාපාංකය අතර 100 o} – 0 ^o = 100 ^o වෙනසක් ඇත.

X පරිමාණයෙන්, ජලයේ කැටි කිරීමේ ස්ථානය -30 ^o X වන අතර ජලයේ තාපාංකය 90 ^o X වේ. ජලයේ කැටි කිරීමේ ස්ථානය සහ තාපාංකය අතර 90 ^o – (-30 ^o ) = 90 ^o + 30 ^o = 120 ^o වෙනසක් ඇත.

X පරිමාණය සෙල්සියස් පරිමාණයට පරිවර්තනය කරන්න:

නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

පුළුල් කිරීම

^{2. ලෝහ දණ්ඩක් 80 o} C උෂ්ණත්වයකට රත් කළ විට එහි දිග 115 cm වේ. ලෝහයේ රේඛීය ප්‍රසාරණ සංගුණකය 3.10 ^{-3 o} C ^-1 නම් සහ ලෝහයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය 30 ^o C නම්, ලෝහයේ ආරම්භක දිග ....

අ. 100 සෙ.මී.

ආ. 101,5 සෙ.මී.

ඇ. 102 සෙ.මී.

ඩී. 102,5 සෙ.මී.

ඊ. 103 සෙ.මී.

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

ආරම්භක උෂ්ණත්වය (T ₁ ) = 30 ^o C

අවසාන උෂ්ණත්වය (T ₂ ) = 80 ^o C

උෂ්ණත්ව වෙනස (ΔT) = 80 ^o C – 30 ^o C = 50 ^o C

ලෝහයේ රේඛීය ප්‍රසාරණ සංගුණකය (α) = 3.10 ^{-3 o} C ^-1

ලෝහයේ අවසාන දිග (L) = 115 සෙ.මී.

අවශ්‍යයි: ලෝහයේ ආරම්භක දිග (L _o )

පිළිතුර :

දිග ප්‍රසාරණ සූත්‍රය:

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

^{3. පිත්තල දණ්ඩක් මුලින් 40 සෙ.මී. දිගයි. 80 °} C උෂ්ණත්වයකදී රත් කළ විට එහි දිග 40,04 සෙ.මී. වේ. පිත්තල රේඛීය ප්‍රසාරණ සංගුණකය 2,0 x 10 ^{-5 °} C ^-1 නම් පිත්තල දණ්ඩේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය ....

අ. 20 ^o සී

ආ. 22 ^o සී

සී. 25 ^o සී

ඩී. 30 ^o සී

ඊ. 50 ^o සී

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

අවසාන උෂ්ණත්වය (T ₂ ) = 80 ^o C

ආරම්භක දිග (L _o ) = 40 සෙ.මී.

අවසාන දිග (L) = 40,04 සෙ.මී.

දිග වැඩිවීම (ΔL) = 40,04 සෙ.මී. – 40 සෙ.මී. = 0,04 සෙ.මී.

පිත්තල (α) හි රේඛීය ප්‍රසාරණ සංගුණකය = 2,0 x 10 ^{-5 o} C ^-1

ප්‍රශ්නය: ආරම්භක උෂ්ණත්වය (T ₁ )

පිළිතුර :

ලෝහ ප්‍රසාරණ සූත්‍රය:

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

0,04 = (80 x 10 ^-5 )(80 – ටී ₁ )

0,04 = 0,0008 (80 – ටී ₁ )

0,04 = 0,064 – 0,0008 ටී ₁

0,0008 ටී ₁ = 0,064 – 0,040

0,0008 ටී ₁ = 0,024

ටී ₁ = 30 ^o සී

නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

සන්නායකතාවය මගින් තාප හුවමාරුව

4. එකම ප්‍රමාණයේ නමුත් විවිධ ලෝහ වලින් සාදා ඇති ලෝහ දඬු පහත පින්තූරයේ දැක්වෙන පරිදි සම්බන්ධ කර ඇත. ලෝහ I හි තාප සන්නායකතාවය II ලෝහයේ සන්නායකතාවය මෙන් 4 ගුණයක් නම්, ලෝහ දෙකේ සන්ධිස්ථානයේ උෂ්ණත්වය...

A. 45⁰ C

ආ. 40 ⁰ ​​සී

සී. 35 ⁰ සී

ඩී. 30 ⁰ සී

ඊ. 25 ⁰ සී

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

එකම කඳ ප්‍රමාණය

ලෝහයේ තාප සන්නායකතාවය I = 4k

ලෝහයේ තාප සන්නායකතාවය II = k

ලෝහ ඉඟි උෂ්ණත්වය I = 50 ⁰ C

ලෝහ තුඩෙහි උෂ්ණත්වය II = 0 ⁰ C

අසන ලද්දේ: ලෝහ දෙකේ සන්ධිස්ථානයේ උෂ්ණත්වය

පිළිතුර :

සන්නායකතාවය මගින් තාප හුවමාරු අනුපාතය සඳහා සූත්‍රය:

විස්තරය: Q/t = තාප හුවමාරු අනුපාතය, k = තාප සන්නායකතාවය, A = මතුපිට වර්ගඵලය, T ₁ -T ₂ = උෂ්ණත්ව වෙනස, l = දණ්ඩේ දිග

මායිම් තලය P සහ Q හි උෂ්ණත්වය:

A සහ B ලෝහ දඬු දෙකක් එකම ප්‍රමාණයෙන් යුක්ත වන බැවින් දඬු වල පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය (A) සහ දිග (l) සමීකරණයෙන් ඉවත් කෙරේ.

නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

5. පහත ප්‍රකාශය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න!

(1) ලෝහ සන්නායකතාවය

(2) ලෝහ කෙළවර අතර උෂ්ණත්ව වෙනස

(3) ලෝහයේ දිග

(4) ලෝහ ස්කන්ධය

ලෝහයක තාප ප්‍රචාරණ වේගය තීරණය කරන සාධක වන්නේ...

අ. (1), (2) සහ (3)

ආ. (1) සහ (4)

ඇ. (2) සහ (4)

D. (3) සහ (4)

E. (4) පමණි

සාකච්ඡා

සන්නායකතාවය මගින් තාප හුවමාරු අනුපාතය සඳහා වන සූත්‍රය මත පදනම්ව, තාප හුවමාරු අනුපාතය තීරණය කරන සාධක වන්නේ ලෝහයේ සන්නායකතාවය (k), ලෝහයේ කෙළවර (T) සහ ලෝහයේ දිග (l) අතර උෂ්ණත්ව වෙනසයි. ලෝහයේ ස්කන්ධයට කිසිදු බලපෑමක් නැත.

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

6. පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි එකම ප්‍රමාණයේ, නමුත් විවිධ ලෝහ වර්ගවල PQ දඬු දෙකක් සවි කර ඇත. තාප සන්නායකතා සංගුණකය P තාප සන්නායකතා සංගුණකය Q මෙන් දෙගුණයක් නම්, P සහ Q අතර මායිමේ උෂ්ණත්වය...

අ. 84°C

ආ. 78°C

සී. 72°C

ආ. 70°C

නැගෙනහිර 90°C

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

PQ දඬු එකම ප්‍රමාණයෙන් යුක්ත වේ.

ලෝහයේ තාප සන්නායකතා සංගුණකය P (k _P ) = 2k

ලෝහයේ තාප සන්නායකතා සංගුණකය Q (k _Q ) = k

ප්‍රශ්නය: මායිම් තලයේ P සහ Q හි උෂ්ණත්වය

පිළිතුර :

සන්නායකතාවය මගින් තාප හුවමාරු අනුපාතය සඳහා සූත්‍රය:

විස්තරය: Q/t = තාප හුවමාරු අනුපාතය, k = තාප සන්නායකතාවය, A = මතුපිට වර්ගඵලය, T ₁ -T ₂ = උෂ්ණත්ව වෙනස, l = දණ්ඩේ දිග

මායිම් තලය P සහ Q හි උෂ්ණත්වය:

PQ දඬු එකම ප්‍රමාණයෙන් යුක්ත බැවින් A සහ ​​l සමීකරණයෙන් ඉවත් කරනු ලැබේ.

නිවැරදි පිළිතුරක් නැත.

පෝරමය වෙනස් කිරීම

^{7. 0 o} C උෂ්ණත්වයකදී අයිස් කිලෝග්‍රෑම් 1 ක් 0 ^o C උෂ්ණත්වයකදී ජලය කිලෝග්‍රෑම් 0,5 ක් සමඟ මිශ්‍ර කර , පසුව...

A. ජලයෙන් කොටසක් කැටි වේ

ආ. අයිස්වලින් කොටසක් දිය වේ

C. සියලුම අයිස් දිය වේ

D. සියලු ජලය කැටි වේ

E. ජලයේ අයිස් ස්කන්ධය නියතව පවතී

සාකච්ඡා

අයිස් යන වචනයෙන් ඝන ස්වරූපයෙන් ජලය අදහස් වන අතර ජලය යන වචනයෙන් ද්‍රව ස්වරූපයෙන් ජලය අදහස් වේ.

^{0 °} C දී , අයිස් ඝන තත්වයේ සිට ද්‍රවයක් දක්වා වෙනස් වේ. මෙම තත්වයේ වෙනස සඳහා, අයිස් තාපය අවශෝෂණය කළ යුතුය. අයිස් ජලය සමඟ මිශ්‍ර කර ඇති බැවින්, අයිස් ජලයෙන් තාපය අවශෝෂණය කළ යුතුය. කෙසේ වෙතත්, ජලය ද 0 ^° C දී ඇති බැවින්, අයිස් මගින් කිසිදු තාපයක් අවශෝෂණය කළ නොහැක. එබැවින්, ජලයේ ඇති අයිස් ස්කන්ධය නියතව පවතී.

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

කළු මූලධර්මය

^{8. ග්‍රෑම් 200 ක ස්කන්ධයක් ඇති යකඩ භාජනයක, 20 °} C උෂ්ණත්වයකදී තෙල් ග්‍රෑම් 100 ක් ඇත. භාජනය තුළ, 75 ^° C උෂ්ණත්වයකදී යකඩ ග්‍රෑම් 50 ක් දමනු ලැබේ. භාජනයේ උෂ්ණත්වය 5 ^° C කින් ඉහළ ගොස් තෙල්වල නිශ්චිත තාපය = 0,43 cal/g ^o C නම්, යකඩවල නිශ්චිත තාපය...

A. 0,143 කැලරි/ග්‍රෑම් ^o C

B. 0,098 කැලරි/ග්‍රෑම් ^o C

සී. 0,084 කැලරි/ග්‍රෑම් ^o සී

ඩී. 0,075 කැලරි/ග්‍රෑම් ^o සී

ඊ. 0,064 කැලරි/ග්‍රෑම් ^o සී

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

යකඩ බඳුනක ස්කන්ධය (m) = 200 gr

යකඩ භාජනයේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය (T ₁ ) = 20 ^o C

තෙල් යකඩ භාජනය තුළ ඇති බැවින් තෙල්වල උෂ්ණත්වය = යකඩ භාජනයේ උෂ්ණත්වය වේ.

යකඩ භාජනයේ අවසාන උෂ්ණත්වය (T ₂ ) = 20 ^o C + 5 ^o C = 25 ^o C

තෙල් ස්කන්ධය (m) = ග්‍රෑම් 100

තෙල්වල නිශ්චිත තාපය (c තෙල්) = 0,43 cal/g ^o C

ආරම්භක තෙල් උෂ්ණත්වය (T ₁ ) = 20 ^o C

තෙල් භාජනයක තබා ඇති බැවින් තෙල් යකඩ භාජනය සමඟ තාප සමතුලිතතාවයේ පවතී. එබැවින් යකඩ භාජනයේ අවසාන උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් ^අංශක 25 ක් නම් , තෙල්වල අවසාන උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක ^{25 කි.}

අවසාන තෙල් උෂ්ණත්වය (T ₂ ) = 20 ^o C + 5 ^o C = 25 ^o C

යකඩ ස්කන්ධය (m) = ග්‍රෑම් 50

යකඩවල ආරම්භක උෂ්ණත්වය (T ₁ ) = 75 ^o C

යකඩ භාජනයක තෙල්වල ගිල්වා ඇති බැවින් යකඩ තෙල් හා භාජනය සමඟ තාප සමතුලිතතාවයේ පවතී. එබැවින් භාජනයේ අවසාන උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 25 ක් නම් ^, යකඩයේ අවසාන උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 25 ^කි.

ප්‍රශ්නය: යකඩවල නිශ්චිත තාපය (c යකඩ)

පිළිතුර :

යකඩ මගින් මුදා හරින තාපය:

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

යකඩ බඳුනකින් අවශෝෂණය වන තාපය:

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

තෙල් මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය:

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

බ්ලැක්ගේ මූලධර්මය පවසන්නේ සංවෘත, හුදකලා පද්ධතියක, ඉහළ උෂ්ණත්ව වස්තුවකින් නිකුත් වන තාපය අඩු උෂ්ණත්ව වස්තුවකින් අවශෝෂණය වන බවයි.

Q මුදා හැරීම = Q අවශෝෂණය කිරීම

2500c = 1000c + 215

2500c – 1000c = 215

1500c = 215

ඇ = 215/1500

c = 0,143 කැලරි/ග්‍රෑම් ^o C

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

9. 20°C උෂ්ණත්වයකදී ජලය ග්‍රෑම් 200 ක් අඩංගු වීදුරුවක් -2°C උෂ්ණත්වයකදී අයිස් ග්‍රෑම් 50 කින් පුරවා ඇත. සමතුලිතතාවය ඇති වූ පසු ජලය සහ අයිස් අතර තාප හුවමාරුව පමණක් සිදුවුවහොත්, පහත සඳහන් දේ ලැබෙනු ඇත: (c ජලය = 1 cal/gr°C; c _{අයිස්} = 0,5 cal/gr°C; L = 80 cal/gr)

A. සියලුම අයිස් දිය වී උෂ්ණත්වය 0°C ට වඩා වැඩි වේ.

B. සියලුම අයිස් දිය වී උෂ්ණත්වය 0°C වේ.

C. සියලුම අයිස් දිය නොවන අතර උෂ්ණත්වය 0°C වේ.

D. මුළු පද්ධතියේම උෂ්ණත්වය 0°C ට වඩා අඩුය.

E. ජලයෙන් කොටසක් කැටි වන අතර පද්ධතියේ උෂ්ණත්වය 0°C වේ.

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

ජල ස්කන්ධය (මීටර් _ජලය ) = ග්‍රෑම් 200

ජල උෂ්ණත්වය (T _ජලය ) = 20 ^o C

ජලයේ නිශ්චිත තාපය (c _ජලය ) = 1 cal/gr°C

අයිස් ස්කන්ධය (මීටර් _-1 ) = ග්‍රෑම් 50

අයිස් උෂ්ණත්වය (T _es ) = -2 ^o C

අයිස්වල නිශ්චිත තාපය (c _es ) = 0,5 cal/gr°C

දියවන ජල තාපය (L) = 80 cal/gr

පිළිතුර :

අයිස්වල උෂ්ණත්වය -2 ^o C සිට 0 ^o C දක්වා ඉහළ නැංවීමට රත් කරන්න:

Q = mc ΔT

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

Q = (50)(0,5 කැලරි)(2)

Q = කැලරි 50

සියලුම අයිස් වතුරට දිය කිරීමට රත් කරන්න:

Q = m L = (ග්‍රෑම් 50)(කැලරි 80/ග්‍රෑම්) = කැලරි 4000

සියලුම ජලයේ උෂ්ණත්වය 20 ^o C සිට 0 ^o C දක්වා අඩු කිරීමට රත් කරන්න:

Q = mc ΔT

Q = (ග්‍රෑම් 200)(1 කැලරි/ග්‍රෑම්°C)(0 ^o C – (20 ^o C))

Q = (200)(1 කැලරි)(-20)

Q = -4000 කැලරි

ධනාත්මක ලකුණක් යනු තාපය එකතු වන බවයි, සෘණ ලකුණක් යනු තාපය මුදා හරින බවයි.

අයිස්වල උෂ්ණත්වය 0 ^° C දක්වා ඉහළ නැංවීමට අවශ්‍ය තාපය කැලරි 50 ක් වන අතර, සියලුම අයිස් දිය කිරීමට අවශ්‍ය තාපය කැලරි 4000 කි. එබැවින්, සියලුම අයිස් දිය කිරීමට අවශ්‍ය මුළු තාපය කැලරි 4050 කි. පවතින තාපය යනු ජලයෙන් නිකුත් වන තාපය වන අතර එය කැලරි 4000 කි.

පවතින තාපය සියලු අයිස් ජලයට දිය කිරීමට ප්‍රමාණවත් නොවන බව නිගමනය කළ හැකිය. බොහෝ අයිස් ජලයට දිය වී ඇත, නමුත් කුඩා කොටසක් දිය වී නැත. මෙම ජලය සහ ඉතිරි අයිස් 0 ^° C වේ.

නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

^{10. 20 o} C උෂ්ණත්වයක් සහිත ග්‍රෑම් 200 ක ස්කන්ධයක් සහිත ඇලුමිනියම් කැබැල්ලක් ග්‍රෑම් 100 ක ස්කන්ධයක් සහ 80 ^o C උෂ්ණත්වයක් සහිත ජල භාජනයකට දමනු ලැබේ. ඇලුමිනියම්වල නිශ්චිත තාපය 0,22 cal/g ^o C නම් සහ ජලයේ නිශ්චිත තාපය 1 cal/g ^o C නම්, ඇලුමිනියම්වල අවසාන උෂ්ණත්වය... ට ආසන්න වේ.

ඒ. 20 ^o සී

ආ. 42 ^o සී

සී. 62 ^o සී

ඩී. 80 ^o සී

ඊ. 100 ^o සී

සාකච්ඡා

එය දන්නා කරුණකි :

ඇලුමිනියම් ස්කන්ධය = ග්‍රෑම් 200

ඇලුමිනියම් උෂ්ණත්වය = 20 ^o C

ජල ස්කන්ධය = ග්‍රෑම් 100

ජල උෂ්ණත්වය = 80 ^o C

ඇලුමිනියම් වල නිශ්චිත තාපය = 0,22 cal/g ^o C

ජලයේ නිශ්චිත තාපය = 1 cal/g ^o C

අසන ලද්දේ : ඇලුමිනියම් වල අවසාන උෂ්ණත්වය

පිළිතුර :

ඇලුමිනියම් ජලයේ ඇති බැවින් ඇලුමිනියම්වල අවසාන උෂ්ණත්වය = ජලයේ අවසාන උෂ්ණත්වය වේ.

ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලයෙන් මුදා හරින තාපය (Q මුදා හරින) = අඩු උෂ්ණත්ව ඇලුමිනියම් වලින් අවශෝෂණය කරන තාපය (Q අවශෝෂණය කරන)

m _ජලය c (ΔT) = m _{ඇලුමිනියම්} c (ΔT)

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

(100)(80 – ටී) = (44)(ටී – 20)

8000 – 100T = 44T – 880

8000 + 880 = 44T + 100T

8880 = 144T

ටී = 62 ^o සී

නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

11. 85°C උෂ්ණත්වයකදී ග්‍රෑම් 50 කාසියක් 29,8°C උෂ්ණත්වයකදී ජලය ග්‍රෑම් 50ක ගිල්වනු ලැබේ (ජලයේ නිශ්චිත තාපය = 1 cal.g ^—1 .°C ^—1 ). අවසාන උෂ්ණත්වය 37°C නම් සහ කන්ටේනරය තාපය අවශෝෂණය නොකරන්නේ නම්, ලෝහයේ නිශ්චිත තාපය වන්නේ...

අ. 0,15 කැලරි.g ^-1 .°C ^-1

ආ. 0,30 කැලරි.g ^-1 .°C ^-1

C. 1,50 කැලරි.g ^-1 .°C ^-1

ඩී. 4,8 කැලරි.g ^-1 .°C ^-1

ඊ. 7,2 කැලරි.උදා ^{: -1} .°C ^-1

සාකච්ඡා

එය දන්නා කරුණකි :

ලෝහ ස්කන්ධය (m _ලෝහ ) = ග්‍රෑම් 50

ලෝහ උෂ්ණත්වය = 85 ^o C

ජල ස්කන්ධය (මීටර් _ජලය ) = ග්‍රෑම් 50

ජල උෂ්ණත්වය = 29,8 ^o C

ජලයේ නිශ්චිත තාපය (c _ජලය ) = 1 කැලරි.g ^-1 .°C ^-1

මිශ්‍රණයේ අවසාන උෂ්ණත්වය = ^37oC

අසන ලද්දේ : ලෝහයේ නිශ්චිත තාපය (c ලෝහ)

පිළිතුර :

ඉහළ උෂ්ණත්ව ලෝහය (Q මුදා හරින) මගින් මුදා හරින තාපය = අඩු උෂ්ණත්ව ජලය (Q අවශෝෂණය කරන) මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය

m _ලෝහ c (ΔT) = m _ජලය c (ΔT)

(50)(ඇ)(85 – 37) = (50)(1)(37 – 29,8)

(ඇ)(85 – 37) = (1)(37 – 29,8)

48 ඇ = 7,2

c = 0,15 කැලරි.g ^-1 .°C ^-1

නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

12. 0°C උෂ්ණත්වයේ ග්‍රෑම් 50 ක අයිස් කැටයක් 30°C උෂ්ණත්වයේ විශේෂ භාජනයක තබා ඇති ජලය ග්‍රෑම් 200 ක ගිල්වනු ලැබේ. භාජනය තාපය අවශෝෂණය නොකරයි යැයි උපකල්පනය කරන්න. ජලයේ නිශ්චිත තාපය 1 cal.g ^{– 1} °C ^–1 නම් සහ අයිස් විලයනයේ තාපය 80 cal.g ^–1 නම් , මිශ්‍රණයේ අවසාන උෂ්ණත්වය….

අ. 5°C

ආ. 8°C

සී. 11°C

ආ. 14°C

නැගෙනහිර 17°C

සාකච්ඡා

එය දන්නා කරුණකි :

අයිස් ස්කන්ධය (මීටර් _-1 ) = ග්‍රෑම් 50

අයිස් උෂ්ණත්වය = 0°C

ජල ස්කන්ධය (මීටර් _ජලය ) = ග්‍රෑම් 200

ජල උෂ්ණත්වය = 30 ^o C

ජලයේ නිශ්චිත තාපය (c _ජලය ) = 1 කැලරි.g ^{– 1} °C ^–1

දියවන අයිස්වල තාපය (L _{අයිස්} ) = 80 කැලරි.g ^–1

අසන ලද්දේ : මිශ්‍රණයේ අවසාන උෂ්ණත්වය

පිළිතුර :

පළමුව අවසාන තත්ත්වය ඇස්තමේන්තු කරන්න:

^{ජලයේ උෂ්ණත්වය 30 °} C සිට 0 ^° C දක්වා අඩු කිරීම සඳහා ජලයෙන් මුදා හරින තාපය :

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

සියලුම අයිස් දියවීමට අවශ්‍ය තාපය:

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

සියලුම අයිස් දිය කිරීමට භාවිතා කරන තාපය 4000 ක් පමණක් වන අතර ලබා ගත හැකි තාප ප්‍රමාණය 6000 කි. මිශ්‍රණයේ අවසාන උෂ්ණත්වය 0 ^o C ට වඩා වැඩි බව නිගමනය කළ හැකිය.

කළු මූලධර්මය :

ජලයෙන් නිකුත් වන තාපය = සියලුම අයිස් දිය කිරීමට තාපය + අයිස් ජලයේ උෂ්ණත්වය ඉහළ නැංවීමට තාපය

(m _ජලය )(c _ජලය )(ΔT) = (m _es )(L _es ) + (m _es )(c _ජලය )(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 = 250T

ටී = 2000/250

ටී = 8 ^o සී

නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

පදාර්ථයේ තත්වයේ වෙනස්කම්

13. පහත ප්‍රස්ථාරයෙන් ඝන ග්‍රෑම් 1 කට යොදන උෂ්ණත්වය (T) සහ තාපය (Q) අතර සම්බන්ධතාවය පෙන්වයි. ඝන ද්‍රව්‍යයේ වාෂ්පීකරණ තාප ප්‍රමාණය...
A. කැලරි 60/ග්‍රෑම්
B. කැලරි 70/ග්‍රෑම්
C. කැලරි 80/ග්‍රෑම්
D. කැලරි 90/ග්‍රෑම්
E. කැලරි 100/ග්‍රෑම්
සාකච්ඡාව :වාෂ්පීකරණ තාපය යනු වස්තුවක ග්‍රෑම් 1 ක් එහි තත්වය ද්‍රවයෙන් වායුවට (හෝ වායුවෙන් ද්‍රවයට) වෙනස් කිරීම සඳහා අවශෝෂණය කරන ලද (හෝ මුදා හරින ලද) තාප ප්‍රමාණයයි.
ඩිකෙටාහුයි :
අවශෝෂණය කරන ලද හෝ මුදා හරින ලද තාපය: Q = කැලරි 140 - කැලරි 60 = කැලරි 80
ඝන ද්‍රව්‍යයේ ස්කන්ධය: m = ග්‍රෑම් 1
ඇසුවා :
වාෂ්ප තාපය (ලීටර්_v) ඝන ද්‍රව්‍ය?
ජවාබ් :
වාෂ්පයේ තාපය තීරණය කිරීම සඳහා සූත්‍රය :
Q = මීටර් එල්_v
විස්තරය: Q = අවශෝෂණය කරන ලද හෝ මුදා හරින ලද තාපය, m = ද්‍රව්‍යයේ ස්කන්ධය, L_v = වාෂ්ප තාපය
L_v = ප්‍රශ්නය / මීටර්
L_v = කැලරි 80 / ග්‍රෑම් 1
L_v = කැලරි 80/ග්‍රෑම්
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

14. සාමාන්‍ය පීඩනයේදී වාෂ්ප කිලෝග්‍රෑම් 1 ක තාපයට සාපේක්ෂව උෂ්ණත්වයේ ප්‍රස්ථාරයක් පහත දැක්වේ. ජලයේ තාපාංකය 2256 x 10 වේ.³ J/kg සහ ජලයේ නිශ්චිත තාපය 4,2 x 10 වේ.³ J/kg K, එවිට වාෂ්පයෙන් ජලයට මාරුවීමේදී නිකුත් වන තාපය...
අ. 4,50 × 10³ ජූල්
ආ. 5,20 × 10³ ජූල්
සී. 2,00 × 10⁶ ජූල්
ඩී. 2,26 × 10⁶ ජූල්
ඊ. 4,40 × 10⁶ ජූල්

සාකච්ඡාව :
ඩිකෙටාහුයි :
වාෂ්ප තාපය හෝ තාපාංක තාපය (L_v) = 2.256 x 10³ J / kg
ජලයේ නිශ්චිත තාපය (c) = 4200 J/kg K
වාෂ්ප ස්කන්ධය (m) = 1 kg
ඇසුවා :
තාපය මුදා හැරීම (Q) ?
ජවාබ් :
Q = මීටර් එල්_v
Q = (කිලෝග්‍රෑම් 1)(2.256 x 10³ ජේ/කිලෝග්‍රෑම්)
Q = 2256 x 10³ ජූල්
Q = 2,256 x 10⁶ ජූල්
නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

15. ජලය කිලෝග්‍රෑම් 2 ක උෂ්ණත්වය -2 සිට ඉහළ නැංවීම සඳහා අවශෝෂණය කරන ලද තාප ප්‍රමාණය ^oසී සිට 10 දක්වා ^oC යනු… ජලයේ නිශ්චිත තාපය = 4.200 J/kg C^o, අයිස්වල නිශ්චිත තාපය = 2.100 J/kg C^o, ජල විලයන තාපය (L_F) = 334.000 J/kg
ඒ. 760.400 ජේ
බී. 750.000 ජේ
සී. 668.000 ජේ
ඩී. 600.000 ජේ
ඊ. 540.000 ජේ
සාකච්ඡාව :
ඩිකෙටාහුයි :
ජල ස්කන්ධය (m) = 2 kg
ආරම්භක උෂ්ණත්වය (T) = -2 ^oC
අවසාන උෂ්ණත්වය (T) = 10 ^oC
අයිස්වල නිශ්චිත තාපය (c es) = 2100 J/kg C^o
ජලයේ නිශ්චිත තාපය (c ජලය) = 4200 J/kg C^o
ජල විලයන තාපය (L)_F) = 334.000 J/kg
ඇසුවා :
අවශෝෂණය කරන තාපය (Q) ?
ජවාබ් :
-2 සිට උෂ්ණත්ව වෙනස ^oසී සිට 10 දක්වා ^oC අදියර කිහිපයක් හරහා ගමන් කරයි.
අදියර 1, අයිස් උෂ්ණත්වය -2 සිට වැඩි වේ. ^oසී සිට 0 දක්වා ^oC (අයිස් උෂ්ණත්වයේ වැඩිවීම ජලයේ කැටි ස්ථානයේ නතර වේ, එය 0 වේ ^oC)
අදියර 2, සියලුම අයිස් දිය වේ (ජලයේ කැටි ලක්ෂ්‍ය උෂ්ණත්වයේ දී ඝන තත්වය ද්‍රව තත්වයට වෙනස් වේ, එනම් 0 ^oC)
අදියර 3, ජල උෂ්ණත්වය 0 සිට නැවතත් ඉහළ යයි ^oසී සිට 10 දක්වා ^oC)
ඉතින් -2 උෂ්ණත්වයක සිට ^oසී සිට 0 දක්වා ^oC, ජලය තවමත් ඝන ස්වරූපයෙන් පවතී. උෂ්ණත්වය 0 දී ^oC, ඝන තත්වයේ සිට ද්‍රව තත්වයට මාරුවීමක් සිදු වේ. ඝන තත්වය ද්‍රව තත්වයට මාරු වූ පසු, ජල උෂ්ණත්වය නැවතත් 0 සිට ඉහළ යයි. ^oසී සිට 10 දක්වා ^oC.
Q₁ = (m)(c es)(ඩෙල්ටා T) = (2 kg)(2100 J/kg C^o)(0) (12) ^oසී – (-2 ^oC)) = (2)(2100 J)(2) = 8400 J
Q₂ = (එම්)(එල්_F) = (2 kg)(334.000 J/kg) = 668.000 J
Q₃ = (m)(c ජලය)(ඩෙල්ටා T) = (2 kg)(4200 J/kg C^o)(10) (12) ^oසී - 0 ^oC)) = (2)(4200 J)(10) = 84000 J
තාපය අවශෝෂණය කර ඇත:
Q = Q₁ +Q₂ +Q₃
Q = 8400 J + 668.000 J + 84000 J
Q = 760.400 ජූල්
නිවැරදි පිළිතුර A වේ.

ප්‍රශ්න මූලාශ්‍රය:

ජ්‍යෙෂ්ඨ උසස් පාසල/වෘත්තීය උසස් පාසල සඳහා ජාතික විභාග භෞතික විද්‍යා ප්‍රශ්න