जब -20^{circ} C पर 54 g बर्फ को 100^{circ} C | vedclass

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Question

(B) दिया गया है: $m_{	ext{ice}} = 54 \ g$, $T_{	ext{ice}} = -20^{\circ} C$, $m_{	ext{steam}} = 25 \ g$, $T_{	ext{steam}} = 100^{\circ} C$.बर्फ को

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$100^{\circ} C$ पर $73 \ g$ पानी और $100^{\circ} C$ पर $6 \ g$ भाप

Vedclass · Answer

(B) दिया गया है: $m_{	ext{ice}} = 54 \ g$, $T_{	ext{ice}} = -20^{\circ} C$, $m_{	ext{steam}} = 25 \ g$, $T_{	ext{steam}} = 100^{\circ} C$.बर्फ को $0^{\circ} C$ तक लाने के लिए आवश्यक ऊष्मा: $Q_1 = m_{	ext{ice}} \cdot c_{	ext{ice}} \cdot \Delta T = 54 	imes 2.1 	imes 20 = 2268 \ J$.$0^{\circ} C$ पर बर्फ को पिघलाने के लिए आवश्यक ऊष्मा: $Q_2 = m_{	ext{ice}} \cdot L_f = 54 	imes 334 = 18036 \ J$.$-20^{\circ} C$ की बर्फ को $0^{\circ} C$ के पानी में बदलने के लिए कुल आवश्यक ऊष्मा: $Q_{	ext{total}} = Q_1 + Q_2 = 2268 + 18036 = 20304 \ J$.$100^{\circ} C$ की $25 \ g$ भाप को $100^{\circ} C$ के पानी में संघनित करने पर मुक्त ऊष्मा: $Q_{	ext{condense}} = m_{	ext{steam}} \cdot L_v = 25 	imes 2260 = 56500 \ J$.चूंकि $Q_{	ext{condense}} > Q_{	ext{total}}$, इसलिए सारी बर्फ पिघल जाएगी और पानी का तापमान $100^{\circ} C$ तक बढ़ जाएगा।$54 \ g$ पानी का तापमान $0^{\circ} C$ से $100^{\circ} C$ तक बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा: $Q_3 = m_{	ext{ice}} \cdot c_{	ext{water}} \cdot \Delta T = 54 	imes 4.2 	imes 100 = 22680 \ J$.भाप के संघनन के लिए शेष ऊष्मा: $Q_{	ext{rem}} = Q_{	ext{condense}} - (Q_{	ext{total}} + Q_3) = 56500 - (20304 + 22680) = 13516 \ J$.इस शेष ऊष्मा द्वारा संघनित भाप का द्रव्यमान: $m_{	ext{condensed}} = Q_{	ext{rem}} / L_v = 13516 / 2260 \approx 6 \ g$.पानी का अंतिम द्रव्यमान = $54 \ g$ (पिघली हुई बर्फ) + $(25 - 6) \ g$ (संघनित भाप) = $73 \ g$.भाप का अंतिम द्रव्यमान = $6 \ g$ (शेष भाप)।अतः, अंतिम मिश्रण में $100^{\circ} C$ पर $73 \ g$ पानी और $6 \ g$ भाप होगी।

जब $-20^{\circ} C$ पर $54 \ g$ बर्फ को $100^{\circ} C$ पर $25 \ g$ भाप के साथ मिलाया जाता है, तो तापीय संतुलन पर अंतिम मिश्रण में क्या होता है?

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