एक कोल्ड स्टोरेज में बर्फ 2 किग्रा/घण्टा की दर से पिघलती है, जबकि बाह्य ताप `20^@C` है। रेफ्रिजरेटर को चलाने वाली मोटर की न्यूनतम सामर्थ्य ज्ञात कीजिए जो बर्फ को पिघलने से रोकने के लिए ठीक पर्याप्त है। बर्फ के गलन की गुप्त ऊष्मा = 80 कैलोरी/ग्राम, J = 4.2 जूल/कैलोरी।

Explanation

प्रश्नानुसार, `T_1 = 20^@C = 293 K, T_2 = 0^@C = 273 K, L= 80` कैलोरी/ग्राम `= 80 xx 10^3` कैलोरी/किग्रा, बर्फ पिघलने की दर = 2 किग्रा/घण्टा।
`Q_2` = बर्फ को पिघलने से रोकने के लिए उससे ली गयी ऊष्मा
` = mL = 2 xx (80 xx 10^3)` कैलोरी/घण्टा
` Q_2 = 1.6 xx 10^5` कैलोरी/घण्टा |
माना रेफ्रिजरेटर, सिंक (ताप `T_2`) से `Q_2` ऊष्मा अवशोषित करके स्रोत (बाह्य वातावरण जिसका ताप `T_1` है) को। `Q_1` ऊष्मा देता है, तो ` Q_1/Q_2 = T_1/T_2`
अतः ` Q_1 = Q_2 T_1/T_2 =(1.6 xx 10^5) xx 293/273 = 1.72 xx 10^5` कैलोरी/घण्ट।
रेफ्रिजरेटर को चलाने के लिए आवश्यक कार्य की दर (या मोटर की न्यूनतम सामर्थ्य)
` W = Q_1 - Q_2 = 1.72 xx 10^5 - 1.6 xx 10^5`
` = 0.12 xx 10^5` कैलोरी/घण्टा
` = (0.12 xx 10^5 xx 4.2 " जूल ")/(60 xx 60 " सेकण्ड ") = 14` वाट।