`-20^(@)C` ताप की 2 किग्रा बर्फ को `20^(@)C` ताप के 5 किग्रा जल के साथ एक ऐसे पृथक्कृत (Insulating) बर्तन में मिश्रित किया गया, जिसकी उष्माधारिता (Thermal capacity) नगण्य है | बर्तन में बचे जल का अन्तिम द्रव्यमान क्या होगा ? जल तथा बर्फ की विशिष्ट ऊष्माएँ क्रमशः 1 किलोकैलोरी `"किग्रा"^(-1)-.^(@)C` तथा 0.5 किलोकैलोरी `"किग्रा"^(-1)-.^(@)C` है तथा बर्फ के गलन की गुप्त ऊष्मा 80 किलोकैलोरी `"किग्रा"^(-1)` है

Options

A. 7 किग्रा
B. 6 किग्रा
C. 4 किग्रा
D. 2 किग्रा

Answer

B

Explanation

5 किग्रा जल का ताप `20^(@)C` से `0^(@)C` होने पर जल द्वारा दी गई ऊष्मा,
`Q_(1)=mc Delta theta = (5)(10^(3))(20-0)=10^(5)` कैलोरी
2 किग्रा बर्फ का ताप `- 20^(@)C` से `0^(@)C` होने पर बर्फ द्वारा ली गई ऊष्मा,
`Q_(2)=mc Delta theta = (2)(500)(20)=0.2xx10^(5)` कैलोरी
शेष ऊष्मा `Q=Q_(1)-Q_(2)=0.8xx10^(5)` कैलोरी
यह ऊष्मा m द्रव्यमान बर्फ को पिघलाएगी |
पिघली बर्फ की मात्रा,
`m=(Q)/(L)=(0.8xx10^(5))/(80xx10^(3))=1` किग्रा
अतः मिश्रण का ताप `0^(@)C` होगा तथा उसमें `5+1=6` किग्रा जल तथा `2-1=1` किग्रा बर्फ होगी |