100°C তাপমাত্রায় 0.02 kg জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হয়ে −10°C তাপমাত্রায় পরিণত করতে কত তাপ বর্জন করতে হবে? বাষ্পের ঘনীভবণের আপেক্ষিক সুপ্তাপ 2268000 J kg−1 K−1, বরফের আপেক্ষিক তাপ = 2100 J kg−1 K−1 এবং বরফের গলনের আপেক্ষিক সুপ্তাপ 336000 J kg−1 K−1।
দেওয়া আছে,
ভর, m = 0.02 kg
বাষ্পের ঘনীভবনের সুপ্ততাপ, Lv = 2268000 J kg−1
বরফের গলনের সুপ্ততাপ, Lf = 336000 J kg−1
বরফের আপেক্ষিক তাপ, si = 2100 J kg−1 K−1
জলের আপেক্ষিক তাপ, sw = 4200 J kg−1 K−1 (ধরে নেওয়া)
বর্জিত তাপ, Q = ?
100°C বাষ্প থেকে −10°C বরফ পর্যন্ত 4টি ধাপে তাপ বর্জিত হয়।
ধাপ 1: 100°C বাষ্প → 100°C জল
Q1 = mLv = 0.02 × 2268000 = 45360 J
ধাপ 2: 100°C জল → 0°C জল
Q2 = m sw Δθ = 0.02 × 4200 × 100 = 8400 J
ধাপ 3: 0°C জল → 0°C বরফ
Q3 = mLf = 0.02 × 336000 = 6720 J
ধাপ 4: 0°C বরফ → −10°C বরফ
Q4 = m si Δθ = 0.02 × 2100 × 10 = 420 J
মোট তাপ, Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 45360 + 8400 + 6720 + 420
= 60900 J
উত্তর: 6.09 × 104 J
লক্ষ করো: প্রশ্নে জলের আপেক্ষিক তাপ দেওয়া নেই; 4200 J kg−1 K−1 ধরা হয়েছে।