भारत में गर्मियों के दौरान,ठंडा रहने के लिए एक सामान्य अभ्यास कुचली हुई बर्फ के गोले बनाना,उन्हें सुगंधित चीनी की चाशनी में डुबोना और उनका आनंद लेना है। इसके लिए कुचली हुई बर्फ में एक छड़ी डाली जाती है और इसे हथेली में दबाकर एक गोले का आकार दिया जाता है। इसी तरह सर्दियों में,उन क्षेत्रों में जहां बर्फ गिरती है,लोग बर्फ के गोले बनाते हैं और उन्हें फेंकते हैं। पानी के $p-T$ आरेख के प्रकाश में कुचली हुई बर्फ या हिम से गोले के निर्माण की व्याख्या करें।

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(N/A) पानी का $p-T$ चरण आरेख दर्शाता है कि संलयन वक्र (ठोस और तरल चरणों के बीच की सीमा) का ढलान ऋणात्मक है। इसका मतलब है कि पानी के लिए,$0^{\circ}C$ के पास स्थिर तापमान पर दबाव बढ़ाने से बर्फ का गलनांक कम हो जाता है।
जब कुचली हुई बर्फ या हिम को हथेली में दबाया जाता है,तो बर्फ के कणों के बीच संपर्क बिंदुओं पर लगाया गया दबाव बढ़ जाता है। संलयन वक्र के ऋणात्मक ढलान के कारण,यह बढ़ा हुआ दबाव बर्फ को स्थानीय रूप से पिघला देता है,भले ही तापमान $0^{\circ}C$ से थोड़ा कम हो।
जैसे ही दबाव कम होता है (जब हाथ खोला जाता है या दबाव पुनर्वितरित होता है),स्थानीय दबाव वापस वायुमंडलीय दबाव पर आ जाता है। परिणामस्वरूप,पिघलने से बना पानी फिर से जम जाता है,जो एक बाइंडर के रूप में कार्य करता है और व्यक्तिगत बर्फ के कणों को एक साथ जोड़कर एक ठोस,स्थिर गोला बनाता है।

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$-20^{\circ}C$ तापमान पर $8 \ g$ बर्फ को $100^{\circ}C$ की भाप में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा कितनी है ($kJ$ में)? (बर्फ की विशिष्ट ऊष्मा $= 2100 \ J \ kg^{-1} \ K^{-1}$, पानी की विशिष्ट ऊष्मा $= 4200 \ J \ kg^{-1} \ K^{-1}$, बर्फ की गलन की गुप्त ऊष्मा $= 336 \times 10^3 \ J \ kg^{-1}$ और भाप की गुप्त ऊष्मा $= 2.268 \times 10^6 \ J \ kg^{-1}$)

बर्फ के एक गोले को निरंतर दर पर ऊष्मा दी जा रही है जो $0.1 \,g/s$ की दर से पिघल रहा है। यह $100 \,s$ में पूरी तरह से पिघल जाता है। इसके बाद तापमान के बढ़ने की दर ............ $^{\circ}C/s$ होगी।

$10^{-3} \ kg$ द्रव्यमान और $-10^{\circ} C$ तापमान वाली बर्फ को ऊष्मा देकर $110^{\circ} C$ तापमान वाली भाप में परिवर्तित किया जाता है। इस रूपांतरण के लिए आवश्यक कुल ऊष्मा ज्ञात कीजिए। (दिया है: बर्फ की विशिष्ट ऊष्मा $= 2100 \ J \ kg^{-1} \ K^{-1}$,पानी की विशिष्ट ऊष्मा $= 4180 \ J \ kg^{-1} \ K^{-1}$,भाप की विशिष्ट ऊष्मा $= 1920 \ J \ kg^{-1} \ K^{-1}$,बर्फ की गुप्त ऊष्मा $= 3.35 \times 10^5 \ J \ kg^{-1}$ और भाप की गुप्त ऊष्मा $= 2.25 \times 10^6 \ J \ kg^{-1}$) ($J$ में)

$-10^{\circ} C$ पर $10 \,kg$ बर्फ को $0^{\circ} C$ पर पानी में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मीय ऊर्जा है (बर्फ की विशिष्ट ऊष्मा धारिता $=0.5 \,cal \,g^{-1} \,^{\circ}C^{-1}$ और बर्फ की गलन की गुप्त ऊष्मा $=80 \,cal \,g^{-1}$)

रिक्त स्थान भरें:
$(a)$ स्टीफन-बोल्ट्ज़मैन नियतांक का $SI$ मात्रक ...... है।
$(b)$ एक छड़ की ऊष्मीय स्थायी अवस्था में,ताप प्रवणता $5\,^{\circ}C/cm$ है और इसके गर्म सिरे का तापमान $100\,^{\circ}C$ है,तो गर्म सिरे से ........ $cm$ की दूरी पर इसका तापमान $60\,^{\circ}C$ हो जाएगा।
$(c)$ ...... तापमान पर जल के आयतन प्रसार गुणांक का मान शून्य होता है।

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