20°C তাপমাত্রার 20kg পানিকে 100°C তাপমাত্রার বাষ্পে পরিণত করতে এন্ট্রপির পরিবর্তন কত হবে? [বাষ্পীভবনের সুপ্ত তাপ = 2.26 x 106 Jkg-1K-1]
KUETপদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্রতাপগতিবিদ্যাএন্ট্রপি (Topic Practice)KUET - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
A.
1.41×105 jK-1
Explanation:

Another Explanation (5):
20°C তাপমাত্রার 20 kg পানিকে 100°C তাপমাত্রার বাষ্পে পরিণত করতে এন্ট্রপির পরিবর্তন নির্ণয়:
প্রথমে, 20°C তাপমাত্রার পানিকে 100°C তাপমাত্রায় উন্নীত করা হবে। এরপর, 100°C তাপমাত্রার পানিকে 100°C তাপমাত্রার বাষ্পে পরিণত করা হবে। সুতরাং, এখানে দুটি ধাপে এন্ট্রপির পরিবর্তন হিসাব করতে হবে।
ধাপ ১: পানির তাপমাত্রা বৃদ্ধি 🌡️
পানির ভর, m = 20 kg
প্রাথমিক তাপমাত্রা, \(T_1\) = 20°C = 293 K
চূড়ান্ত তাপমাত্রা, \(T_2\) = 100°C = 373 K
পানির আপেক্ষিক তাপ, c = 4200 J kg-1 K-1
তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য এন্ট্রপির পরিবর্তন,
\(\Delta S_1 = mc \ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right)\)
\(\Delta S_1 = 20 \times 4200 \times \ln\left(\frac{373}{293}\right)\)
\(\Delta S_1 = 84000 \times \ln(1.273)\)
\(\Delta S_1 = 84000 \times 0.241\)
\(\Delta S_1 = 20244\) J/K
ধাপ ২: বাষ্পীভবন 💨
বাষ্পীভবনের সুপ্ত তাপ, L = 2.26 x 106 J kg-1
বাষ্পীভবন তাপমাত্রা, \(T_b\) = 100°C = 373 K
বাষ্পীভবনের জন্য এন্ট্রপির পরিবর্তন,
\(\Delta S_2 = \frac{mL}{T_b}\)
\(\Delta S_2 = \frac{20 \times 2.26 \times 10^6}{373}\)
\(\Delta S_2 = \frac{4.52 \times 10^7}{373}\)
\(\Delta S_2 = 121180\) J/K
মোট এন্ট্রপির পরিবর্তন:
মোট এন্ট্রপির পরিবর্তন, \(\Delta S = \Delta S_1 + \Delta S_2\)
\(\Delta S = 20244 + 121180\)
\(\Delta S = 141424\) J/K ≈ \(1.41 \times 10^5\) J/K 🎉
অতএব, 20°C তাপমাত্রার 20 kg পানিকে 100°C তাপমাত্রার বাষ্পে পরিণত করতে এন্ট্রপির পরিবর্তন \(1.41 \times 10^5\) J/K।