1 Liter এবং 10 Liter এর দুটি তরলের তাপমাত্রা যথাক্রমে 73K এবং 20°C। তরল দুটিকে একত্রে মিশানো হলে চূড়ান্ত তাপমাত্রা কত?
SUSTUnit-BSet-1পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্রতাপগতিবিদ্যাতাপ, অভ্যন্তরীণ শক্তি ও কাজ (Topic Practice)SUST - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
C.
0°C
Explanation: Hints: গৃহীত তাপ = বর্জিত তাপ = \( ms\Delta\theta \)
Solve: আমরা জানি, গৃহীত বা বর্জিত তাপ = \( ms\Delta\theta \)
ধরি, মিশ্রণের তাপমাত্রা = \( 0^\circ C \)
\( 1 \, \text{Liter} \, \text{এর গৃহীত তাপ} = ms\Delta\theta = 1 \times s \times \{0 - (-200)\} \, [\therefore 73K = -200^\circ C] = s (0+200) \)
\( 10 \, \text{Liter} \, \text{এর বর্জিত তাপ} = ms\Delta\theta = 10 \times s \times (20 - 0) \)
তাপ পরিমাণের নীতি অনুযায়ী, গৃহীত তাপ = বর্জিত তাপ
\( \implies s (0+200) = 10s (20-0) \implies 0+200 = 200-100 \)
\( \implies 110 = 0 \implies \theta = 0^\circ C \)
Ans. (C)
ব্যাখ্যা: দুটি ভিন্ন তাপমাত্রার তরল মিশ্রিত করলে কম তাপমাত্রার তরল তাপ গ্রহণ করে এবং বেশি তাপমাত্রার তরল তাপ বর্জন করে মিশ্রণের তাপমাত্রায় পৌঁছে।
মিশ্রণের ক্ষেত্রে, গৃহীত তাপ = বর্জিত তাপ
গৃহীত তাপ বা বর্জিত তাপ হিসেব করতে হয় \( ms\Delta\theta \) থেকে।
\( \Delta\theta = \text{চূড়ান্ত তাপমাত্রা-আদি তাপমাত্রা (তাপ গ্রহণের ক্ষেত্রে)} \)
\( \Delta\theta = \text{আদি তাপমাত্রা-চূড়ান্ত তাপমাত্রা (তাপ বর্জনের ক্ষেত্রে)} \)
Another Explanation (5): ```html
তাপমাত্রা নির্ণয় 🌡️
এখানে, দুটি ভিন্ন তাপমাত্রার তরল মিশ্রিত করা হচ্ছে। চূড়ান্ত তাপমাত্রা বের করতে, মিশ্রণের সূত্র ব্যবহার করতে হবে। 🤔
প্রদত্ত তথ্য:
- প্রথম তরলের আয়তন: \(V_1 = 1\) লিটার
- প্রথম তরলের তাপমাত্রা: \(T_1 = 73\) K
- দ্বিতীয় তরলের আয়তন: \(V_2 = 10\) লিটার
- দ্বিতীয় তরলের তাপমাত্রা: \(T_2 = 20^\circ\)C = \(20 + 273.15 = 293.15\) K
ধরি:
- মিশ্রণের চূড়ান্ত তাপমাত্রা = \(T\) K
- তরল দুটির ঘনত্ব এবং আপেক্ষিক তাপ একই।
সূত্র:
যেহেতু তরল দুটির ঘনত্ব (\(\rho\)) এবং আপেক্ষিক তাপ (\(s\)) একই, তাই মিশ্রণের চূড়ান্ত তাপমাত্রা হবে:
\(T = \frac{V_1T_1 + V_2T_2}{V_1 + V_2}\)
গণনা:
\(T = \frac{(1 \times 73) + (10 \times 293.15)}{1 + 10}\)
\(T = \frac{73 + 2931.5}{11}\)
\(T = \frac{3004.5}{11}\)
\(T = 273.136\) K
সেলসিয়াসে (°C) তাপমাত্রা:
\(T_C = 273.136 - 273.15\)
\(T_C = -0.014^\circ\)C
ফলাফল:
চূড়ান্ত তাপমাত্রা প্রায় \(0^\circ\)C। 🎉
```