किसी ऊष्मामापी में भरे `-12^(@)C` के 3 kg हिम को वायुमंडलीय दाब पर `100^(@)C` की भाप में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक ऊष्मा परिकलित कीजिए | ( हिम की विशिष्ट ऊष्माधारिता `2100 "Jkg"^(-1).^(@)C^(-1)` जल की विशिष्ट ऊष्माधारिता `4186"Jkg"^(-1).^(@)C^(-1)` , हिम के संगलन की गुप्त ऊष्मा `=3.35xx10^(5)"Jkg"^(-1)` तथा भाप की गुप्त ऊष्मा`2.256xx10^(6)"Jkg"^(-1)` )

Options

A. `8 xx 10^(4)` जूल
B. `9.1 xx 10^(6)` जूल
C. `4 xx 10^(3)` जूल
D. `7 xx 10^(6)` जूल

Answer

B

Explanation

बर्फ का द्रव्यमान, m=3 किग्रा बर्फ की विशिष्ट उष्माधारिता, `c_("बर्फ")=2100J kg^(-1) K^(-1)`
जल की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता, `c_("जल")=4186J kg^(-1) K^(-1)`
बर्फ के गलन की गुप्त ऊष्मा, `c_("बर्फ")= 3.35 xx 10^(5)` जूल `"किग्रा"^(-1)`
भाप की गुप्त ऊष्मा, `c_("भाप")=2.256 xx 10^(6)` जूल `"किग्रा"^(-1)`
अब, `Q= -12^(@)C` की 3 किग्रा बर्फ को `100^(@)C` की भाप में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा।
`Q_(1)= -12^(@)C` की बर्फ को पिघलकर `0^(@)C` की बर्फ बनाने के लिए आवश्यक ऊष्मा
`=mc_("बर्फ") Delta T_(1)`
`=3 xx 2100 xx [0-(-12)]^(@)C` = 75600 जूल
`Q_(2)= 0^(@)C` की बर्फ को पिघलाकर `0^(@)C` का जल बनाने के लिए आवश्यक ऊष्मा
`=mL_("बर्फ")= 3 xx (3.35 xx 10^(5)) = 1005000` जूल
`Q_(3)=0^(@)C` के जल को `100^(@)C` के जल में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा
`mc_(w) Delta T_(2)=3 xx (4186) xx 100` =1255800 जूल
`Q_(4)=100^(@)C` के जल को `100^(@)C` की भाप में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा `=mL_("भाप") = 3 xx 2.256 xx 10^(6)`
= 6768000 जूल
अंत: `Q= Q_(1) + Q_(2)+ Q_(3) + Q_(4)`
`=75600+1005000 +1255800+6768000`
`=9.1 xx 10^(6)` जूल