`-20^@C` ताप वाली 10 ग्राम बर्फ को एक कैलोरीमापी में डाला जाता है जिसके अन्दर 10 ग्राम जल है जिसका ताप `10^@C` है। यदि जल की विशिष्ट ऊष्मा बर्फ की दोगुनी है तो तापीय साम्यस्थिति में कैलोरीमापी में क्या होगा?

Options

A. a. 20 ग्राम जल
B. b. 20 ग्राम बर्फ
C. c. 10 ग्राम बर्फ तथा 10 ग्राम जल
D. d. 5 ग्राम बर्फ तथा 15 ग्राम जल

Answer

C

Explanation

जल द्वारा दी गई ऊष्मा `Q_1 =10xx10 =100` कैलोरी
बर्फ द्वारा पिघलने में ली गई ऊष्मा
`Q_2=10xx05xx[0-(-20)]+10xx80 = 900` कैलोरी
`because Q_1 lt Q_2`
अतः बर्फ, पूरी नहीं पिघलेगी तथा अन्तिम ताप = `0^@C`
`because 0^@C` पर जल द्वारा दी गई ऊष्मा, बर्फ का ताप `-20^@C` से `0^@C` तक बढ़ाने के लिए ही पर्याप्त है।
अतः तापीय साम्यावस्था में, मिश्रण में `0^@C` पर 10 ग्राम बर्फ व 10 ग्राम जल रहेगा।