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Q: A calorimeter of thermal capacity 5 cal/⁰C contains 10 gm of water at 25⁰C. If 10 gm of ice at 0⁰C is dropped into the calorimeter what will be the final temperature? [Latent heat of ice = 80 cal/gm] ऊष्मा धारिता 5 कैलोरी/⁰C के कैलोरीमापी मे 25⁰C ताप का 10 ग्राम जल भरा है। यदि 0⁰C तापमान वाली नली 10 ग्राम बर्फ का टुकडा उसमें डाल दिया जाये तो अन्तिम तापमान क्या होगा ?
  • A. 0⁰C
  • B.
    option image
  • C. 12.5⁰C
  • D. 25⁰C
Correct Answer: Option A - माना मिश्रण का तापमान T है। दिया है, पानी का द्रव्यमान (m) = 10 ग्राम तापमान(T) = 25°C बर्पâ का द्रव्यमान (m) • 10 ग्राम तापमान T) • 0°C गुप्त ऊष्मा • 80 कैलोरी/ग्राम ली गई उष्मा (0°C) = दी गई ऊष्मा (80°C) mL + mcT = mcT + CT 10×80+10×1×(T–0) = 10×1(25–T) + 5 (25 – T) 800+10T = 250–10T + 125 – 5T 25T = – 425 T = – 17°C उपर्युक्त से स्पष्ट है कि अन्तिम तापमान –17°C नहीं हो सकता है अत: जल का तापमान 0°C ही बना रहेगा।
A. माना मिश्रण का तापमान T है। दिया है, पानी का द्रव्यमान (m) = 10 ग्राम तापमान(T) = 25°C बर्पâ का द्रव्यमान (m) • 10 ग्राम तापमान T) • 0°C गुप्त ऊष्मा • 80 कैलोरी/ग्राम ली गई उष्मा (0°C) = दी गई ऊष्मा (80°C) mL + mcT = mcT + CT 10×80+10×1×(T–0) = 10×1(25–T) + 5 (25 – T) 800+10T = 250–10T + 125 – 5T 25T = – 425 T = – 17°C उपर्युक्त से स्पष्ट है कि अन्तिम तापमान –17°C नहीं हो सकता है अत: जल का तापमान 0°C ही बना रहेगा।

Explanations:

माना मिश्रण का तापमान T है। दिया है, पानी का द्रव्यमान (m) = 10 ग्राम तापमान(T) = 25°C बर्पâ का द्रव्यमान (m) • 10 ग्राम तापमान T) • 0°C गुप्त ऊष्मा • 80 कैलोरी/ग्राम ली गई उष्मा (0°C) = दी गई ऊष्मा (80°C) mL + mcT = mcT + CT 10×80+10×1×(T–0) = 10×1(25–T) + 5 (25 – T) 800+10T = 250–10T + 125 – 5T 25T = – 425 T = – 17°C उपर्युक्त से स्पष्ट है कि अन्तिम तापमान –17°C नहीं हो सकता है अत: जल का तापमान 0°C ही बना रहेगा।