100g ভর ও -30°C তাপমাত্রার একটি বরফ খন্ডকে তাপ প্রয়োগ করে গলানো শুরু করা হলো। 70s পরে বরফ খন্ড গলে গেলে তার তাপমাত্রা কত?
প্রশ্নের সমাধান: বরফ গলনের তাপমাত্রা নির্ণয়🧊
দেওয়া আছে:
- বরফের ভর, \( m = 100g = 0.1 kg \)
- প্রাথমিক তাপমাত্রা, \( T_i = -30^\circ C \)
- সময়, \( t = 70s \)
প্রথমে, বরফকে \( -30^\circ C \) থেকে \( 0^\circ C \) এ আনতে প্রয়োজনীয় তাপ:
\(Q_1 = mc\Delta T \) , যেখানে \( c \) হল বরফের আপেক্ষিক তাপ। বরফের আপেক্ষিক তাপ \( c = 2100 J kg^{-1} K^{-1} \)
\( \Delta T = 0 - (-30) = 30^\circ C = 30 K \)
সুতরাং, \( Q_1 = 0.1 \times 2100 \times 30 = 6300 J \)
এরপর, \( 0^\circ C \) এর বরফকে \( 0^\circ C \) এর পানিতে পরিণত করতে প্রয়োজনীয় তাপ:
\( Q_2 = mL_f \) , যেখানে \( L_f \) হল বরফের গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ। বরফের গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ \( L_f = 3.36 \times 10^5 J kg^{-1} \)
সুতরাং, \( Q_2 = 0.1 \times 3.36 \times 10^5 = 33600 J \)
মোট প্রয়োজনীয় তাপ, \( Q = Q_1 + Q_2 = 6300 + 33600 = 39900 J \)
যদি 70 সেকেন্ড পরে বরফ সম্পূর্ণরূপে গলে যায়, তবে গলনের শেষ মুহূর্তে তাপমাত্রা \( 0^\circ C \) হবে। কারণ বরফ সম্পূর্ণরূপে না গলা পর্যন্ত তাপমাত্রা বাড়ে না। 🥳
সুতরাং, উত্তর: \( 0^\circ C \) 😎
```