એક કેલોરીમીટરમાં $-12 \,^oC$ તાપમાને રહેલા $3\, kg$ બરફને વાતાવરણના દબાણે $100 \,^oC$ તાપમાનવાળી વરાળમાં રૂપાંતરિત કરવા માટેની જરૂરી ઉષ્માની ગણતરી કરો. જ્યાં, બરફની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $= 2100\, J \,kg^{-1}\, K^{-1}$ , પાણીની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $= 4186\, J \,kg^{-1}\, K^{-1}$, બરફની ગલનગુપ્ત ઉષ્મા $= 3.35 \times 10^5 \,J \,kg^{-1}$ અને વરાળની બાષ્પાયન ગુપ્તઉષ્મા $= 2.256 \times 10^6\, J\, kg^{-1}$ આપેલ છે.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

આપણી પાસે, 

બરફનું દળ $m = 3\, kg$

બરફની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $s_{ice}$

$=2100\,J\,kg^{-1}\,k^{-1}$

પાણીની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $s_{water}$

$=4186\,J\,kg^{-1}\,k^{-1}$

બરફની ગલનગુપ્ત ઉષ્મા $L_{f\,ice}$

$=3.35\times 10^5\,J\,kg^{-1}$

વરાળની બાષ્પાયન ગુપ્તઉષ્મા $L_{steam}$

$=2.256\times 10^6\,J\,kg^{-1}$

હવે, $Q=-12\,^oC$ તાપમાને રહેલા $3\, kg$ બરફને $100\,^oC$ વરાળમાં રૂપાંતર કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા 

$Q_1=-12\,^oC$ એ રહેલા $3\, kg$ બરફનું તાપમાન $0 \,^oC$ માં રૂપાંતર કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા 

$=ms_{ice} \,\Delta T_1=(3\,kg)(2100\,J\,Kg^{-1}\,K^{-1})$ $[0-(-12)]\,^oC=75600,J$

$Q_2=0\,^oC$ તાપમાને રહેલા $3\,kg$ બરફને $0\,^oC$ તાપમાનવાળા પાણીમાં રૂપાંતરીત કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા 

$=m L_{ fice }=(3 kg )\left(3.35 \times 10^{5} J kg ^{-1}\right)$

$=1005000 J$

$Q_3=0\,^oC$ એ રહેલા $3\,kg$ પાણીને $100\,^oC$ વાળા પાણીમાં  રૂપાંતરીત કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા 

$=m s_{w} \Delta T_{2}=(3 kg )\left(4186 J kg ^{-1} K ^{-1}\right)$

$-\left(100^{\circ} C \right)$

$=1255800 \;J$

$Q_4=100\,^oC$ વાળા $3\,kg$ પાણીને $100\,^oC$ વાળી વરાળમાં  રૂપાંતરીત કરવા માટે જરૂરી ઉષ્મા 

$=m L_{\text {steam }}=(3 kg )\left(2.256 \times 10^{6}\right.\left.J kg ^{-1}\right)$

$= 6768000 J$

માટે,  $Q =Q_{1}+Q_{2}+Q_{3}+Q_{4}$

$=75600\, J +1005000 \,J+1255800 \,J +6768000 \,J$

$=9.1 \times 10^{6} \;J$

Similar Questions

બંધ પાત્રમાં રહેલ $2\, L$ પાણીને $1\,kW$ ની કોઇલ વડે ગરમ કરવામાં આવે છે. જ્યારે પાણી ગરમ થતું હોય ત્યારે પાત્ર $160\, J/s$ ના દરથી ઉર્જા ગુમાવે છે. પાણીનું તાપમાન $27\,^oC$ થી  $77\,^oC$ થવા કેટલો સમય લાગે? (પાણીની વિશિષ્ટ ઉષ્મા $4.2\, kJ/kg$ અને પાત્ર માટે તે અવગણ્ય છે)

  • [JEE MAIN 2014]

જ્યારે $100\,^oC$ તાપમાને રાખેલ $100 \,g$ પ્રવાહી $A$ ને $75\,^oC$ તાપમાને રાખેલ $50\, g$ પ્રવાહી $B$ માં ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે મિશ્રણનું તાપમાન $90\,^oC$ થાય છે. હવે જ્યારે $100\,^oC$ તાપમાને રાખેલ $100\, g$ પ્રવાહી $A$ ને $50\,^oC$ તાપમાને રાખેલ $50\, g$ પ્રવાહી $B$ માં ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે મિશ્રણનું તાપમાન ........$^oC$  થાય?

  • [JEE MAIN 2019]

$20^oC$ એ રહેલા $5 \,kg$ પાણીને ઉત્કલનબિંદુએ લઈ જતાં કેટલી કિલો જૂલ ઊર્જા મળશે? (પાણીની વિશિષ્ટ ઉષ્મા $4.2 kJ kg^{-1} c^{-1}$)

બરફના ગોળાને એક અચળ દળે સતત ગરમી આપવામાં આવે છે જો બરફ $0.1 \,gm / s$ દરથી ઓગળે છે, અને $100 \,s$ માં સંપૂર્ણ ઓગળી જાય છે. તો તાપમાનમાં .......... $^{\circ} C / s$ વધારો થયો હશે ?

$100^o C$ એ તપાવેલ એક $192\, g$ અજ્ઞાત ધાતુને $8.4^o C$ તાપમાન ધરાવતા $240\,g$ પાણી ભરેલ $128\, g$ પિત્તળના કેલોરિમીટરમાં ડુબાડવામાં આવે છે. જે પાણીનું તાપમાન $21.5 ^oC$ પર સ્થિર થતુ હોય તો અજ્ઞાત ધાતુની વિશિષ્ટ ઉષ્મા ........ $J\, kg^{-1}\, K^{-1}$ હશે. (પિત્તળની વિશિષ્ટ ઉષ્મા $394 \,J kg^{-1} \,K{-1}$ છે.)

  • [JEE MAIN 2019]