0°C বরফের সাথে সমপরিমাণ গরম পানি মিশিয়ে বরফকে গলানোর পর পানির তাপমাত্রা 0°C হলে গরম পানির তাপমাত্রা কত ছিল?
বরফ গলানোর পর তাপমাত্রা 0°C হলে গরম পানির তাপমাত্রা নির্ণয়
দেওয়া আছে:
- বরফের তাপমাত্রা: \(0^\circ C\)
- মিশ্রণের তাপমাত্রা: \(0^\circ C\)
- বরফ ও গরম পানির ভর সমান।
ধরি, গরম পানির তাপমাত্রা \(T^\circ C\)।
বরফ গলতে প্রয়োজনীয় তাপ:
\(Q_1 = mL_f\), যেখানে \(m\) বরফের ভর এবং \(L_f\) বরফের গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ। \(L_f = 80 \text{ cal/g}\)
গরম পানি \(T^\circ C\) থেকে \(0^\circ C\) এ আসলে তাপ হারাবে:
\(Q_2 = ms\Delta T = ms(T - 0) = msT\), যেখানে \(s\) পানির আপেক্ষিক তাপ (\(1 \text{ cal/g}^\circ C\))।
যেহেতু বরফ সম্পূর্ণরূপে গলে যায় এবং মিশ্রণের তাপমাত্রা \(0^\circ C\) থাকে, তাই বরফ কর্তৃক গৃহীত তাপ = পানি কর্তৃক বর্জিত তাপ।
\(Q_1 = Q_2\)
অতএব, \(mL_f = msT\)
যেহেতু বরফ ও পানির ভর সমান, তাই \(m\) উভয় দিকে কাটাকাটি যায়।
\(L_f = sT\)
\(80 \text{ cal/g} = 1 \text{ cal/g}^\circ C \times T\)
\(T = 80^\circ C\)
সুতরাং, গরম পানির তাপমাত্রা ছিল \(80^\circ C\)।
উত্তর: \(80^\circ C\) 🎉
```