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प्रश्न
पदार्थ की विशिष्ट ऊष्माधारिता मापने के लिए किस सिद्धांत का उपयोग किया जाता है?
पदार्थ की विशिष्ट ऊष्माधारिता मापने के लिए किस सिद्धांत का उपयोग किया जाता हैं? स्पष्ट कीजिए।
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उत्तर
पदार्थ की विशिष्ट ऊष्माधारिता के मापन के लिए ऊष्मा विनिमय के सिद्धांत का उपयोग करते हैं। यह सिद्धांत निम्न प्रकार से है : दोनों वस्तुएँ केवल एक-दूसरे से ऊष्मा का आदान-प्रदान कर सकती हैं इस स्थिती में अर्थात् दोनों वस्तुओं की प्रणाली (System) वायुमंडल से अलग करने पर अर्थात ऊष्मारोधक पेटी में रखने पर पेटी में बाहर की ऊष्मा अंदर नही आएगी या बाहर भी नही जायेगी, इस स्थिती में हमे निम्नानुसार तत्त्व प्राप्त होता है।
गर्म पदार्थ द्वारा दी गई ऊष्मा = ठंड़ी वस्तु द्वारा ली गई ऊष्मा। इस तत्त्व को ऊष्मा विनिमय का तत्त्व कहते हैं।
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एक कॅलरीमापी का द्रव्यमान 100 g है, विशिष्ट उष्माधारिता 0.1 kcal/kg°C है। उसी में 250 g द्रव्यमान, 0.4 kcal/kg°C विशिष्ट उष्माधारिता, और 30°C तापमान का पदार्थ है, 10 g द्रव्यमान का, 0°C तापमान का बर्फ का टुकड़ा डाला तो मिश्रण का तापमान कितना होगा?
किसी धातु की विशिष्ट ऊष्मा धारिता के प्रयोग में 0.20 kg के धातु के गुटके को 150°C पर तप्त करके, किसी ताँबे के ऊष्मामापी (जल तुल्यांक = 0.025 kg) जिसमें 27°C का 150 cm3 जल भरा है, में गिराया जाता है। अंतिम ताप 40°c है। धातु की विशिष्ट ऊष्मा धारिता परिकलित कीजिए। यदि परिवेश में क्षय ऊष्मा उपेक्षणीय न मानकर परिकलन किया जाता है, तब क्या आपका उत्तर धातु की विशिष्ट ऊष्मा धारिता के वास्तविक मान से अधिक मान दर्शाएगा अथवा कम?
कुछ सामान्य गैसों के कक्ष ताप पर मोलर विशिष्ट ऊष्मा धारिताओं के प्रेक्षण नीचे दिए गए हैं।
| गैस | मोलर विशिष्ट ऊष्मा धारिता (Cυ)(cal mol-1 K-1) |
| हाइड्रोजन | 4.87 |
| नाइट्रोजन | 4.97 |
| ऑक्सीजन | 5.02 |
| नाइट्रिक ऑक्साइड | 4.99 |
| कार्बन मोनोक्साइड | 5.01 |
| क्लोरीन | 6.17 |
इन गैसों की मापी गई मोलर विशिष्ट ऊष्मा धारिताएँ एक परमाणुक गैसों की मोलर विशिष्ट ऊष्मा धारिताओं से सुस्पष्ट रूप से भिन्न हैं। प्रतीकात्मक रूप में किसी एक परमाणुक गैस की मोलर विशिष्ट ऊष्मा धारिता 2.92 cal/mol K होती है। इस अंतर का स्पष्टीकरण कीजिए। क्लोरीन के लिए कुछ अधिक मान (शेष की अपेक्षा) होने से आप क्या निष्कर्ष निकालते हैं?
स्पष्ट कीजिए कि क्यों-
कंपकंपी वाले दिन लकड़ी की ट्रे की अपेक्षा पीतल का गिलास कहीं अधिक शीतल प्रतीत होता है।
स्पष्ट कीजिए कि क्यों-
बिना वातावरण के पृथ्वी अशरणीय शीतल हो जाएगी।
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भाप के परिचालन पर आधारित तापन निकाय तप्त जल के परिचालन पर आधारित निकायों की अपेक्षा भवनों को उष्ण बनाने में अधिक दक्ष होते हैं।
CO2 के P - T प्रावस्था आरेख पर आधारित निम्नलिखित प्रश्न का उत्तर दीजिए-
- – 70°C ताप व 1 atm दाब,
- – 60°C ताप व 10 atm दाब,
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क्या होता है जब 4 atm दाब पर CO2 का दाब नियत रखकर कक्ष ताप पर शीतन किया जाता है।
आकृति का निरीक्षण कीजिये और निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दीजिये:
धातुओं की विशिष्ट उष्माधारकता
- किस पदार्थ की विशिष्ट ऊष्माधारिता अधिक है? स्पष्ट कीजिये।
- किस पदार्थ की विशिष्ट ऊष्माधारिता कम है? स्पष्ट कीजिये।
- विशिष्ट ऊष्माधारिता को परिभाषित कीजिये।
