किसी धातु की विशिष्ट उष्माधारिता के प्रयोग में 0.20 किग्रा के धातु के गुटके को `150^(@)C` पर तप्त करके, किसी ताँबे के उष्मामापी (जल तुल्यांक =0.025 किग्रा), जिसमे `27^(@)C` का `150 "सेमी"^(3)` जल भरा है, में गिराया जाता है। अन्तिम ताप `40^(@)C` है। धातु की विशिष्ट उष्माधारिता परिकलित कीजिए। यदि परिवेश में क्षय ऊष्मा उपेक्षणीय न मानकर परिकलन किया जाता है, तब बताइये क्या आपका उत्तर धातु की विशिष्ट उष्माधारिता के वास्तविक मान से अधिक मान दर्शायेगा अथवा कम?

Explanation

दिया है-
धातु के ब्लॉक का द्रव्यमान `(m_(1))=0.20` किग्रा
धातु के ब्लॉक का ताप `(t_(1))=150^(@)C`
कैलोरीमीति का ताप `(t_(2))=27^(@)C`
मिश्रण का अन्तिम ताप `(t)=40^(@)C`
कैलोरीमिति में जल का आयतन `=150" सेमी"^(3)`
केलोरिमिति में जल का द्रव्यमान
`=Vxxrho`
`=(150xx10^(-6)"मीटर"^(3))xx(1xx10^(3)"किग्रा/मीटर"^(3))`
`150xx10^(-3)` किग्रा
कैलोरीमिति का जल तुल्यांक =0.025 किग्रा
`=25xx10^(-3)` किग्रा
माना धात्विक ब्लॉक की विशिष्ट ऊष्मा 5 है।
धात्विक ब्लॉक द्वारा दी गई ऊष्मा ऊर्जा
`Q_(1)=m_(1)s(t_(1)-t_(2))`
`=0.20xxsxx(150-40)`
`=0.20xxsxx110=22s`
जल तथा कैलोरीमिति द्वारा ली गई ऊष्मा ऊर्जा
`Q_(2)=(150xx10^(-3)+25+10^(-3))xxs_(2)xx(40-27)`
`=175xx10^(-3)xx4.2xx10^(3)xx13`
`=175xx4.2xx13`
कैलोरीमिति सिद्धान्त के अनुसार, दी गई ऊष्मा = ली गई ऊष्मा
`Q_(1)=Q_(2)`
`22s=175xx4.2xx13`
`s=(175xx4.2xx13)/(22)`
= 434 J/kg-K
`=(434)/(1000)J//g-K=0.434 J//g-K`
यदि वायुमण्डल में क्षय ऊष्मा नगण्य नहीं है, तब धातु की विशिष्ट ऊष्मा वास्तविक मान से कम होगी।