एक विधुत केतली में 2000 वाट वाली तापक - कुण्डली डूबी है । 1लीटर जल का ताप `4^(@)C` से `100^(@)C` तक बढ़ाने में कितना समय लगेगा ? उत्पन ऊष्मीय ऊर्जा का केवल `80%` भाग ही जल का ताप बढ़ाने के काम आता है । ऊष्मा का यान्त्रिक तुल्यांक ` J = 4.2` जूल / कैलोरी । जल की विशिष्ट ऊष्मा s = 1 कैलोरी /`(ग्राम -^(@)C)`|

Explanation

1 लीटर `(=10^(-3)मीटर ^(3))` जल का द्रव्यमान (आयतन x घनत्व )
`m=10^(-3)मीटर ^(3)xx10^(3)किग्रा // मीटर ^(3)`
= 1 किग्रा = 1000 ग्राम
जल का ताप `4^(@)C` से `100^(@)C` तक बढ़ाने के लिये आवश्यक ऊष्मा `H=msDeltat`
`=1000 ग्राम xx1 कैलोरी / (ग्राम -^(@)C)xx(100-4)^(@)C`
= 96000 कैलोरी । (i)
माना जल का ताप बढने में समय t लगता है । अब तापक - कुण्डली द्वारा t समय में क्षय ऊर्जा
`W = V i t = P t = 200 वाट xxt= 2000 t जूल / सेकण्ड`|
सूत्र W = J H से, इसके तुल्य उत्पन्न उष्मा ह (माना )
`H'(W)/(J)=(2000t"जूल" //"सेकण्ड" )/(4.2"जूल" //"सेकण्ड" )`
= 476 .2 t कैलोरी / सेकण्ड । परन्तु इसका केवल `80%` भाग ही जल का ताप बढ़ाने के काम आता है । अतः जल का ताप बढ़ाने में प्रयुक्त ऊष्मा
`H=80%H'=(80)/(100)xx476.2`
= 381 t कैलोरी / सेकण्ड । . . . (ii)
समीकरण (i) व (ii) से
381 t कैलोरी / सेकण्ड = 96000 कैलोरी `therefore"समय"t=(96000)/(381"सेकण्ड"^(-1))=252"सेकण्ड"`|