ఉష్ణం మరియు స్థితి మార్పులకు సంబంధించిన ఉదాహరణ ప్రశ్నలు

15 ఉష్ణం మరియు స్థితి మార్పులకు ఉదాహరణలు

ఉష్ణ సమస్యలపై చర్చ

1. సముద్రపు నీటి ఉష్ణోగ్రతను 1°C పెంచడానికి, 3900 జౌల్స్ ఉష్ణం అవసరం. సముద్రపు నీటి విశిష్టోష్ణం 3,9 × 10³ ^J /Kg°C అయితే, సముద్రపు నీటి ద్రవ్యరాశి…

ఎ. 100 కిలోలు

బి. 10 కిలోలు

సి. 1 కిలోలు

డి. 0,1 కిలోగ్రాములు

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

ఉష్ణోగ్రత మార్పు ( Δ T) = 1 ^o C

ఉష్ణం (Q) = 3900 జౌల్స్

సముద్రపు నీటి విశిష్టోష్ణం (°C) = 3,9 x 10³ ^J /Kg°C = 3900 J/Kg°C

ప్రశ్న: సముద్రపు నీటి ద్రవ్యరాశి (మీ)

సమాధానం :

ఉష్ణ సూత్రం:

Q = mc Δ T

వివరణ: Q = ఉష్ణం, m = ద్రవ్యరాశి, c = విశిష్ట ఉష్ణం, Δ T = ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు

m = Q / c Δ T = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1

కాబట్టి సముద్రపు నీటి ద్రవ్యరాశి (m) = 1 కిలోగ్రాము

సరైన సమాధానం C.

2. 30°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న 2 kg ద్రవ్యరాశి గల రాగి, 39.000 J ఉష్ణాన్ని పొందుతుంది. రాగి యొక్క విశిష్టోష్ణం 390 J/kg °C అయితే, రాగి యొక్క తుది ఉష్ణోగ్రత...

ఎ. 80°C

బి. 50°C

సుమారు 30°C

డి. 20°C

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

ద్రవ్యరాశి (మీ) = 2 కిలోగ్రాములు

ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత (T ₁ ) = 30 ^o C

శోషించబడిన ఉష్ణం (Q) = 39.000 జౌల్స్

రాగి యొక్క విశిష్టోష్ణం (°C) = 390 J/kg ^° C

ప్రశ్న: రాగి యొక్క తుది ఉష్ణోగ్రత (T ₂ )

సమాధానం :

ఉష్ణ సూత్రం:

Q = mc ΔT

వివరణ: Q = ఉష్ణం, m = ద్రవ్యరాశి, c = విశిష్ట ఉష్ణం, ΔT = ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు

Q = mc ΔT = mc (T ₂ – T ₁ )

39.000 = (2)( 390)(T ₂ – 30)

100 = (2)(1)(T ₂ – 30)

100 = (2)(T ₂ – 30)

50 = T ₂ – 30

T ₂ = 50 + 30

T ₂ = 80 ^o C

సరైన సమాధానం A.

3. 5 కిలోల నీటి ఉష్ణోగ్రతను 15°C నుండి 40°C కు పెంచడానికి అవసరమైన ఉష్ణం….

(నీటి విశిష్టోష్ణం 4,2 × 10 ³ J/Kg° C)

ఎ. 525.000 జె

బి. 420.000 జె

సి. 150.000 జె

డి. 21.000 జె

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

ద్రవ్యరాశి (మీ) = 5 కిలోగ్రాములు

ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత (T ₁ ) = 15°C

తుది ఉష్ణోగ్రత (T ₂ ) = 40°C

నీటి విశిష్టోష్ణం (°C) = 4,2 × 10³ ^J /kg°C

అడిగినది: వేడి (ప్ర)

సమాధానం :

ఉష్ణ సూత్రం:

Q = mc ΔT

Q = (5 కిలోలు)( 4,2 × 10 ³ J/kg°C)(40°C – 15°C)

Q = (5)( 4,2 × 10 ³ J)(25)

Q = 525 x 10 ³ J

Q = 525.000 జౌల్

సరైన సమాధానం A.

4. 24°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న 2 kg నీటిని 90°C వరకు వేడి చేశారు. దాని విశిష్టోష్ణం 4.200 జౌల్స్/kg°C అయితే, నీరు గ్రహించిన ఉష్ణం...

ఎ. 336.000 జౌల్స్

బి. 259.200 జౌల్స్

సి. 554.400 జౌల్స్

డి. 543.600 జౌల్స్

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

నీటి ద్రవ్యరాశి (మీ) = 2 కిలోగ్రాములు

ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత (T ₁ ) = 24°C

తుది ఉష్ణోగ్రత (T ₂ ) = 90°C

నీటి విశిష్టోష్ణం (c) = 4.200 జౌల్స్/kg°C

ప్రశ్న: నీరు గ్రహించిన ఉష్ణం (Q) ఎంత….

సమాధానం :

కేలరీలు:

Q = m c ΔT

Q = (2 కిలోలు)( 4.200 జౌల్స్/కిలో°C)(90°C – 24°C)

Q = (2 కిలోలు)( 4.200 జౌల్స్/కిలో°C)(66°C)

Q = (132)( 4.200 జౌల్స్)

Q = 554.400 జౌల్

సరైన సమాధానం C.

5. 5 గ్రాముల ద్రవ్యరాశి గల నీటిని 10°C నుండి 40°C వరకు వేడి చేశారు. నీటి విశిష్టోష్ణం 1 cal/gr°C అయితే, నీటి ఉష్ణోగ్రతను పెంచడానికి అవసరమైన ఉష్ణం...

ఎ. 100 కేలరీలు

బి. 150 కేలరీలు

సుమారు 200 కేలరీలు

డి. 400 కేలరీలు

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

ద్రవ్యరాశి (m) = 5 గ్రాములు

ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత (T ₁ ) = 10 ^o C

తుది ఉష్ణోగ్రత (T ₂ ) = 40 ^o C

నీటి విశిష్టోష్ణం (°C) = 1 cal/gr°C

ప్రశ్న: నీటి ఉష్ణోగ్రతను పెంచడానికి అవసరమైన వేడి

సమాధానం :

ఉష్ణ సూత్రం:

Q = mc ΔT

Q = (5 గ్రాములు)( 1 కేలరీ/ గ్రా°C)(40 ^o C – 10 ^o C)

Q = (5)( 1 cal)(30)

Q = 150 కేలరీలు

సరైన సమాధానం బి.

6. అత్యుత్తమ ఉష్ణ వాహకం...

ఎ. అల్యూమినియం

బి. పాదరసం

సి. ఇనుము

డి. గాజు

చర్చ

ఒక పదార్థం ఉష్ణాన్ని బాగా ప్రసరింపజేస్తుందా లేదా అనేది ఆ పదార్థం యొక్క రకం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఒక పదార్థం యొక్క ఉష్ణ ప్రసరణ సామర్థ్యాన్ని సూచించే భౌతిక రాశిని ఉష్ణ వాహకత అంటారు. ఉష్ణ వాహకత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, ఆ పదార్థం యొక్క ఉష్ణ ప్రసరణ సామర్థ్యం అంత మెరుగ్గా ఉంటుంది.

పలు పదార్థాల ఉష్ణ వాహకత విలువలు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి:

అల్యూమినియం = 200 J/ms C ^o

ఐరన్ = 40 J/ms C ^o

మెర్క్యురీ = 8,30 J/ms C ^o

గాజు = 0,84 J/ms C ^o

పై డేటా ఆధారంగా, అత్యధిక ఉష్ణ వాహకత విలువ అల్యూమినియంకు ఉంది.

సరైన సమాధానం A.

^{7. 25 °} C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న 0,2 కిలోగ్రాముల నీటిని 42.000 జౌల్స్ ఉష్ణంతో వేడి చేశారు. నీటి విశిష్టోష్ణం = 4200 J/kg ^° C అయితే, నీటి తుది ఉష్ణోగ్రత.....

ఎ. 100 ^{డిగ్రీల} సెల్సియస్

బి. 80 ^{డిగ్రీల} సెల్సియస్

C. 75 ^o C

డి. 50 ^{డిగ్రీల} సెల్సియస్

చర్చ

^{ఉష్ణానికి J/kg °} C యూనిట్‌ను ఉపయోగిస్తారు కాబట్టి, ఉష్ణోగ్రత యూనిట్లు సెల్సియస్‌లోనే ఉంటాయి, అవి మినహా మిగతా అన్ని యూనిట్లు అంతర్జాతీయ యూనిట్లలో ఉంటాయి.

ఇది తెలిసిన విషయమే:

నీటి ద్రవ్యరాశి (మీ) = 0,2 కిలోగ్రాములు

ఉష్ణం (Q) = 42.000 జౌల్స్

నీటి విశిష్టోష్ణం (°C) = 4200 J/kg ^° C

ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత (T ₁ ) = 25 ^o C

ప్రశ్న: తుది ఉష్ణోగ్రత (T ₂ )

సమాధానం :

ఉష్ణ సూత్రం:

Q = mc ΔT = mc (T ₂ – T ₁ )

ఫార్ములా వివరణ:

Q = ఉష్ణం, m = ద్రవ్యరాశి, c = విశిష్ట ఉష్ణం, ΔT = ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు, T ₁ = ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత, T ₂ = తుది ఉష్ణోగ్రత

నీటి తుది ఉష్ణోగ్రత:

Q = mc (T ₂ – T ₁ )

42.000 = (0,2)(4200)(T ₂ – 25)

42.000 = 840 (T ₂ – 25)

42.000 = 840 T ₂ – 21.000

42.000 + 21.000 = 840 T ₂

63.000 = 840 T ₂

T ₂ = 63.000 / 840

T ₂ = 75 ^o C

సరైన సమాధానం C.

ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులు మరియు రూపంలో మార్పులు

8. గ్రాఫ్ ఆధారంగా, C నుండి D వరకు జరిగే ప్రక్రియలో 5 కిలోల నీటికి అవసరమైన ఉష్ణం (నీటి విశిష్టోష్ణం = 4.200 J/kg ^° C) ఎంత?

ఎ. 210.000 జె

బి. 420.000 జె

సి. 21.000.000 జె

డి. 42.000.000 జె

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

నీటి ద్రవ్యరాశి (మీ) = 5 కిలోగ్రాములు

నీటి విశిష్టోష్ణం (°C) = 4200 J/kg ^° C

ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత (T ₁ ) = 0 ^o C

తుది ఉష్ణోగ్రత (T ₂ ) = 10 ^o C

ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు ( ΔT) = 10 ^° C – 0 ^° C = 10 ^° C

ప్రశ్న: గ్రహించిన ఉష్ణం (Q)

సమాధానం :

ఉష్ణ సూత్రం:

Q = mc ΔT = (5 kg)(4200 J/kg ^° C)( 10 ^° C) = (5)(4200 J)( 10 ) = (50)(4200 J) = 210.000 జౌల్స్

సరైన సమాధానం A.

9. పక్కన ఉన్న గ్రాఫ్‌ను చూడండి! ప్రక్రియ Aలో 200 గ్రాముల మంచును Cకి మార్చడానికి అవసరమైన ఉష్ణం, ఒకవేళ మంచు యొక్క విశిష్టోష్ణం 2100 J/kg ^° C మరియు మంచు యొక్క ద్రవీభవన ఉష్ణం 336.000 J/kg అయితే.....

ఎ. 4.200 జౌల్స్

బి. 67.200 జౌల్స్

సి. 71.400 జౌల్స్

డి. 75.600 జౌల్స్

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

అన్ని యూనిట్లను అంతర్జాతీయ యూనిట్ల వ్యవస్థలో వ్యక్తపరచాలి.

మంచు ద్రవ్యరాశి (మీ) = 200 గ్రాములు = 200/1000 కిలోగ్రాములు = 0,2 కిలోగ్రాములు

విశిష్ట ఉష్ణం (°C) = 2100 J/kg ^° C

మంచు కరిగే ఉష్ణం (L _F ) = 336.000 J/kg

ప్రశ్న: A నుండి C వరకు జరిగే ప్రక్రియకు ఎంత ఉష్ణం అవసరం?

సమాధానం :

A నుండి B ప్రక్రియలో, మంచు ఉష్ణాన్ని గ్రహించి దాని ఉష్ణోగ్రతను -10 ^° C నుండి 0 ^° C కి పెంచుకుంటుంది.

A నుండి B ప్రక్రియకు శోషించబడిన ఉష్ణ పరిమాణాన్ని ఉష్ణ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు:

Q = mc ΔT

సూత్ర వివరణ: Q = శోషించబడిన ఉష్ణం, m = మంచు ద్రవ్యరాశి, c = మంచు విశిష్టోష్ణం, ΔT = ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు

కాబట్టి శోషించబడిన ఉష్ణం యొక్క పరిమాణం:

ప్రశ్న ₁ = mc ΔT = (0,2)( 2100)(0-(-10) = (0,2)(2100)(10) = (2)(2100) = 4200 జౌల్స్

B నుండి C వరకు గల ప్రక్రియలలో, మంచు మొత్తం నీరుగా కరగడానికి ఉష్ణం గ్రహించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో, స్థితిలో మార్పు మాత్రమే జరుగుతుంది, కానీ ఉష్ణోగ్రతలో ఎటువంటి మార్పు జరగదు. మంచు మరియు నీటి ఉష్ణోగ్రత 0 ^° C వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది.

B నుండి C ప్రక్రియలో శోషించబడిన ఉష్ణ పరిమాణాన్ని ఉష్ణ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు:

Q ₂ = m L _F = (0,2 kg)( 336.000 J/kg) = 67200 జౌల్స్

A నుండి C వరకు జరిగే ప్రక్రియలో శోషించబడిన ఉష్ణం యొక్క పరిమాణం:

Q = Q ₁ + Q ₂ = 4200 జౌల్స్ + 67200 జౌల్స్ = 71400 జౌల్స్

సరైన సమాధానం C.

10. కింది ప్రయోగాత్మక ఫలితాల గ్రాఫ్‌ను చూడండి!

ఒకవేళ 2 కిలోల నీటిని వేడి చేసినప్పుడు, నీటి ఆవిరి యొక్క ఉష్ణం = 2,27 x 10⁶ ^J /kg, నీటి విశిష్టోష్ణం = 4.200 J/kg ^° C మరియు గాలి పీడనం 1 అట్మాస్ఫియర్ అయితే, B నుండి C వరకు జరిగే ప్రక్రియకు అవసరమైన ఉష్ణం ఎంత?

ఎ. 3.360 కిలోజౌల్స్

బి. 4.540 కిలోజౌల్స్

C. 4.876 కిలోజౌల్స్

D. 5.212 కిలోజౌల్స్

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

నీటి ద్రవ్యరాశి (మీ) = 2 కిలోగ్రాములు

నీటి ఆవిరి యొక్క ఉష్ణం (L _V ) = 2,27 x 10 ⁶ J/kg

నీటి విశిష్టోష్ణం (°C) = 4.200 J/kg ^° C

ప్రశ్న: B నుండి C వరకు జరిగే ప్రక్రియకు శోషించబడిన ఉష్ణం యొక్క పరిమాణం.

సమాధానం :

A నుండి B ప్రక్రియలో, నీటిచే గ్రహించబడిన ఉష్ణం, నీటి ఉష్ణోగ్రతను 60 ^° C నుండి 100 ^° C కి పెంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. 1 అట్మాస్ఫియర్ గాలి పీడనం వద్ద, నీటి మరిగే ఉష్ణోగ్రత 100 ^{° C ఉంటుంది మరియు 100 °} C ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్న తర్వాత , నీటిలో ఎటువంటి తదుపరి ఉష్ణోగ్రత మార్పులు జరగవు, కానీ అది ద్రవ స్థితి నుండి వాయు స్థితికి మారుతుంది.

B నుండి C వరకు గల ప్రక్రియలలో, శోషించబడిన ఉష్ణం నీటిని మొత్తం వాయువుగా మార్చడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. శోషించబడిన ఉష్ణం యొక్క పరిమాణాన్ని ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు:

Q = m L _V = (2 kg)(2,27 x 10 ⁶ J/kg) = 4,54 x 10 ⁶ జౌల్స్ = 4540 x 10 ³ జౌల్స్ = 4540 కిలో జౌల్స్

సరైన సమాధానం బి.

<span style="font-family: arial; ">10</span>

కింది గ్రాఫ్‌ను గమనించండి
50 గ్రాముల ద్రవ్యరాశి గల మంచును -5 నుండి వేడి చేశారు^o60°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటికి^oC నీరు. మంచు యొక్క ద్రవీభవన ఉష్ణం = 80 cal/gram అయితే, మంచు యొక్క విశిష్టోష్ణం = 0,5 cal/gram ^oC, నీటి విశిష్టోష్ణం = 1 cal/gram ^oC అయితే, C నుండి D వరకు జరిగే ప్రక్రియలో అవసరమయ్యే ఉష్ణం మొత్తం….

ఎ. 125 కేలరీలు
బి. 3.000 కేలరీలు
సుమారు 4.000 కేలరీలు
డి. 7.125 కేలరీలు

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:
మంచు ద్రవ్యరాశి (m es) = 50 గ్రాములు
మంచు ఉష్ణోగ్రత (T es) = -5 ^oC
మంచు యొక్క విశిష్టోష్ణం (c es) = 0,5 cal/gram ^oC
మంచు కరగడానికి కావలసిన ఉష్ణం (లీటర్లలో మంచు) = 80 కేలరీలు/గ్రాము
నీటి ఉష్ణోగ్రత (T water) = 60 ^oC
నీటి విశిష్టోష్ణం (°C నీరు) = 1 cal/గ్రాము ^oC
ప్రశ్న: C నుండి D వరకు జరిగే ప్రక్రియలో విడుదలయ్యే ఉష్ణం యొక్క పరిమాణం
సమాధానం :

A నుండి B ప్రక్రియకు, మంచు యొక్క ఉష్ణోగ్రత -5 నుండి మారుతుంది ^oC 0 అవుతుంది ^oC
B నుండి C ప్రక్రియలో, మంచు అంతా నీరుగా మారుతుంది (ఘనపదార్థం ద్రవంగా మారుతుంది). ఈ ప్రక్రియలో ఉష్ణోగ్రత మారదు.
ప్రక్రియ C నుండి D కి, నీటి ఉష్ణోగ్రత 0 నుండి మారుతుంది ^oC 60 అవుతుంది ^oC

A నుండి B ప్రక్రియకు అవసరమైన ఉష్ణం:
Q = mc ΔT
Q = (m_es)(సి_es)(0 – టి_es)
Q = (50)(0,5)(0-(-5)) = (50)(0,5)(5) = 125 కేలరీలు
B నుండి C ప్రక్రియకు అవసరమైన ఉష్ణం:
Q = m L
Q = m_es L_es
Q = (50)(80) = 4000 కేలరీలు
C నుండి D ప్రక్రియలకు అవసరమైన ఉష్ణం:
Q = mc ΔT
Q = (m_{ఎయిర్})(సి_{ఎయిర్})(టి_{ఎయిర్} - 0)
Q = (50)(1)(60-0) = (50)(1)(60) = 3000 కేలరీలు

A నుండి D వరకు జరిగే ప్రక్రియలలో అవసరమైన ఉష్ణం:
Q = 125 + 4000 + 3000
Q = 7125 కేలరీలు

ఈ రకమైన సమస్యను ఎలా పరిష్కరించాలో మీకు అర్థం కావడానికి, రచయిత ప్రతి ప్రక్రియకు అవసరమైన ఉష్ణం మొత్తాన్ని లెక్కిస్తారు. ప్రక్రియ C నుండి D వరకు అవసరమైన ఉష్ణం ఎంత అనేది ప్రశ్న.

సరైన సమాధానం బి.

<span style="font-family: arial; ">10</span>

సంఖ్య పక్కన ఉన్న గ్రాఫ్ ఆధారంగా వేడి ABC ప్రక్రియలో 3 కిలోల మంచు అవసరం అవుతుంది… (విశిష్ట ఉష్ణం es = 2.100 J/kg^oC, ద్రవీభవన ఉష్ణం es = 336.000 J/kg)

ఎ. 630 kJ
బి. 819 kJ
C. 1071 kJ
D. 3276 kJ

చర్చ

పైన ఉన్న చిత్రం మంచు నీరుగా మారే ప్రక్రియను వివరిస్తుంది.
AB ప్రక్రియలో, మంచు యొక్క ఉష్ణోగ్రతను -10 నుండి పెంచడానికి ఉష్ణాన్ని ఉపయోగిస్తారు.^oసి నుండి 0^oC.
Q = mc (డెల్టా T)
Q = (3)(2100)(0-(-10)) = (3)(2100)(10) = 63.000 జౌల్స్ = 63 kJ (kj = కిలో జౌల్స్)
BC ప్రక్రియలో, మంచు మొత్తాన్ని నీరుగా కరిగించడానికి వేడిని ఉపయోగిస్తారు. ఈ ప్రక్రియలో, మంచు యొక్క ఉష్ణోగ్రత మారదు.
Q = m L_F
Q = (3)(336.000) = 1.008.000 జౌల్స్
ABC ప్రక్రియలో మంచు తయారీకి అవసరమైన ఉష్ణం:
63 kJ + 1.008 kJ = 1071 kJ
సరైన సమాధానం C.

<span style="font-family: arial; ">10</span>

-10°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద 500 గ్రాముల మంచు యొక్క తాపన గ్రాఫ్‌ను గమనించండి.^oC కంటే తక్కువ! మంచు యొక్క విశిష్టోష్ణం 2100 J/kg అయితే^oC, నీటి విశిష్టోష్ణం 4.200 J/kg^oC, మరియు మంచు యొక్క ద్రవీభవన ఉష్ణం 336.000 J/kg. BCD ప్రక్రియకు ఎంత ఉష్ణం అవసరం?

ఎ. 31.500 జె
బి. 63.000 జె
సి. 168.000 జె
డి. 231.000 జె

చర్చ
మంచు ద్రవ్యరాశిని గ్రాములలో వ్యక్తపరుస్తారు, కాబట్టి దానిని కిలోగ్రాములలోకి (అంతర్జాతీయ యూనిట్లు) మార్చండి. 500 గ్రాములు = 0,5 కిలోగ్రాములు.
BC ప్రక్రియలో, మంచు మొత్తాన్ని నీరుగా కరిగించడానికి వేడిని ఉపయోగిస్తారు.
Q = m L_F
Q = (0,5)(336.000) = 168.000 జౌల్స్
CD ప్రక్రియలో, నీటి ఉష్ణోగ్రతను 0 నుండి పెంచడానికి వేడిని ఉపయోగిస్తారు.^oసి నుండి 30^oC
Q = mc (డెల్టా T)
Q = (0,5)(4200)(30-0) = (0,5)(4200)(30) = 63.000 జౌల్స్
BCD ప్రక్రియలో మంచు తయారీకి అవసరమైన ఉష్ణ పరిమాణం:
168.000 జౌల్స్ + 63.000 జౌల్స్ = 231.000 జౌల్స్
సరైన సమాధానం D.

<span style="font-family: arial; ">10</span>
క్రింద 1 కిలోగ్రాము మంచు యొక్క ఉష్ణోగ్రతా గ్రాఫ్‌ను చూడండి! మంచు యొక్క విశిష్టోష్ణం 2.100 J/kg అయితే^oC వద్ద, మంచు యొక్క ద్రవీభవన ఉష్ణం 336.000 J/kg మరియు నీటి విశిష్టోష్ణం 4.200 J/kg^oC అయితే, PQR ప్రక్రియలో అవసరమయ్యే ఉష్ణం…
ఎ. 10.500 జె
బి. 21.000 జె
సి. 336.000 జె
డి. 346.500 జె
చర్చ
PQ ప్రక్రియలో, మంచు యొక్క ఉష్ణోగ్రతను -5 నుండి పెంచడానికి వేడిని ఉపయోగిస్తారు.^oసి నుండి 0^oC
Q = mc (డెల్టా T)
Q = (1)(2100)(0-(-5)) = (1)(2100)(5) = 10.500 జౌల్స్
QR ప్రక్రియలో, మంచు మొత్తాన్ని నీరుగా కరిగించడానికి వేడిని ఉపయోగిస్తారు.
Q = m L_F
Q = (1)(336.000) = 336.000 జౌల్స్
PQR ప్రక్రియలో మంచు తయారీకి అవసరమైన ఉష్ణం పరిమాణం:
10.500 జౌల్స్ + 336.000 జౌల్స్ = 346.500 జౌల్స్
సరైన సమాధానం D.

15. క్రింద 1 కిలోగ్రాము మంచు యొక్క ఉష్ణోగ్రతా గ్రాఫ్‌ను చూడండి!

ఒకవేళ మంచు యొక్క విశిష్టోష్ణం 2.100 J/kg ^° C, మంచు యొక్క ద్రవీభవన ఉష్ణం 336.000 J/kg మరియు నీటి యొక్క విశిష్టోష్ణం 4.200 J/kg ^° C అయితే, PQR ప్రక్రియలో అవసరమయ్యే ఉష్ణం…

ఎ. 10.500 జె

బి. 21.000 జె

సి. 336.000 జె

డి. 346.500 జె

చర్చ

ఇది తెలిసిన విషయమే:

మంచు ద్రవ్యరాశి = 1 కిలోగ్రాము

మంచు కరిగే ఉష్ణం (L _F ) = 336.000 J/kg

మంచు యొక్క విశిష్ట ఉష్ణం (°C) = 2.100 J/kg ^° C

నీటి విశిష్టోష్ణం (°C) = 4.200 J/kg ^° C

ప్రశ్న: PQR ప్రక్రియలో అవసరమైన ఉష్ణం

సమాధానం :

P నుండి Q ప్రక్రియలో, మంచు యొక్క ఉష్ణోగ్రతను -5 ^° C నుండి 0 ^° C కి పెంచడానికి ఉష్ణాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఉష్ణాన్ని ఈ సూత్రం ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు: Q = mc²ΔT , ఇక్కడ Q = ఉష్ణం, m = మంచు ద్రవ్యరాశి, c = మంచు యొక్క విశిష్టోష్ణం, ΔT = -5 ^° C నుండి 0 ^° C కి ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు.

P నుండి Q వరకు జరిగే ప్రక్రియలో అవసరమైన ఉష్ణం:

Q = mc ΔT = (1)(2100)(0-(-5)) = (2100)(5) = 10500 జౌల్స్

Q నుండి R ప్రక్రియలో, మంచు మొత్తాన్ని నీరుగా కరిగించడానికి ఉష్ణం ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో, ఉష్ణోగ్రత మారదు. ఉష్ణాన్ని ఈ సూత్రం ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు: Q = m L _F , ఇక్కడ Q = ఉష్ణం, m = మంచు ద్రవ్యరాశి, L _F = మంచు ద్రవీభవన ఉష్ణం.

Q నుండి R ప్రక్రియలో అవసరమైన ఉష్ణం:

Q = m L _F = (1)(336.000) = 336.000 జౌల్స్

మొత్తం కేలరీలు:

10500 + 336.000 = 346.500 జౌల్స్

సరైన సమాధానం D.

ప్రశ్న మూలం:

జూనియర్ హైస్కూల్/ఇస్లామిక్ జూనియర్ హైస్కూల్ సైన్స్ జాతీయ పరీక్ష ప్రశ్నలు