गुप्त ऊष्मा: यह क्या है, सूत्र और व्यायाम

अव्यक्त ऊष्मा, जिसे परिवर्तन ऊष्मा भी कहा जाता है, एक भौतिक मात्रा है जो किसी पिंड द्वारा उसकी भौतिक अवस्था में परिवर्तन के रूप में प्राप्त या दी गई ऊष्मा की मात्रा को निर्दिष्ट करती है।

यह उजागर करना महत्वपूर्ण है कि इस परिवर्तन में तापमान समान रहता है, अर्थात यह इस भिन्नता पर विचार नहीं करता है।

एक उदाहरण के रूप में, हम एक आइस क्यूब के बारे में सोच सकते हैं जो पिघल रहा है। जब यह अपनी भौतिक अवस्था (ठोस से तरल) को बदलना शुरू करता है, तो दोनों राज्यों में पानी का तापमान समान रहता है।

सूत्र

गुप्त ऊष्मा की गणना के लिए सूत्र का उपयोग किया जाता है:

क्यू = एम। ली

कहा पे,

क्यू: ऊष्मा की मात्रा (चूना या J)
म: द्रव्यमान (जी या किग्रा)
ली: गुप्त ऊष्मा (cal/g या J/Kg)

अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (SI) में, गुप्त ऊष्मा J/Kg (जूल प्रति किलोग्राम) में दी जाती है। लेकिन इसे cal/g (कैलोरी प्रति ग्राम) में भी मापा जा सकता है।

ध्यान दें कि गुप्त ऊष्मा के ऋणात्मक या धनात्मक मान हो सकते हैं। इस प्रकार, यदि पदार्थ ऊष्मा दे रहा है, तो उसका मान ऋणात्मक (एक्ज़ोथिर्मिक प्रक्रिया) होगा। यह में होता है जमाना तथा द्रवण.

दूसरी ओर, यदि यह ऊष्मा प्राप्त कर रहा है, तो मान धनात्मक (एंडोथर्मिक प्रक्रिया) होगा। यह में होता है

विलय और पर वाष्पीकरण.

अधिक पढ़ें: एंडोथर्मिक और एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाएं.

वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा

गुप्त ऊष्मा में भौतिक अवस्था में परिवर्तन होता है। अर्थात्, पदार्थ ठोस से द्रव में, द्रव से गैस में और इसके विपरीत बदल सकता है।

जब परिवर्तन. से होता है तरल चरण से गैस चरण phase गुप्त ऊष्मा को वाष्पीकरण की ऊष्मा (Lv) कहते हैं।

जल तापमान भिन्नता और भौतिक अवस्था परिवर्तन का ग्राफ

पानी के वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा 540 कैलोरी/ग्राम है। यानी 100 डिग्री सेल्सियस पर 1 ग्राम पानी को वाष्पित करने के लिए 540 कैलोरी की आवश्यकता होती है।

इस मामले में, आवश्यक ऊष्मा की मात्रा (Q) पदार्थ के द्रव्यमान (m) के समानुपाती होती है:

क्यू = लव। म

कहा पे,

ल्वी: लगातार

यह भी पढ़ें: जल की भौतिक अवस्थाएं तथा गलनांक और क्वथनांक.

विशिष्ट ताप

हे विशिष्ट ताप तत्व के 1g के तापमान को 1°C बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है। प्रत्येक तत्व की एक विशिष्ट ऊष्मा होती है।

इसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

सी = क्यू / एम। Δθ या सी = सी / एम

कहा पे,

सी: विशिष्ट ऊष्मा (cal/g°C या J/Kg. K)
क्यू: ऊष्मा की मात्रा (चूना या J)
म: द्रव्यमान (जी या किग्रा)
Δθ: तापमान भिन्नता (डिग्री सेल्सियस या के)
सी: थर्मल क्षमता (कैलोरी/डिग्री सेल्सियस या जम्मू/कश्मीर)

ध्यान दें: गुप्त ऊष्मा के विपरीत, विशिष्ट ऊष्मा शरीर में होने वाले तापमान भिन्नता (अंतिम तापमान माइनस प्रारंभ तापमान) पर विचार करती है।

संवेदनशील गर्मी

विशिष्ट गर्मी के अलावा, समझदार गर्मी यह तापमान में परिवर्तन का कारण भी बनता है। यह गुप्त ऊष्मा से भिन्न मात्रा है, क्योंकि यह तापमान को संशोधित करती है न कि अवस्था के परिवर्तन को।

एक उदाहरण है जब हम धातु की छड़ को गर्म करते हैं। परिणाम सामग्री के तापमान में वृद्धि से देखा जाएगा, हालांकि, इसकी ठोस स्थिति नहीं बदलती है।

संवेदी ऊष्मा की गणना के लिए निम्नलिखित सूत्र का उपयोग किया जाता है:

क्यू = एम। सी। Δθ
क्यू: समझदार गर्मी की मात्रा (चूना या जे)
म: शरीर द्रव्यमान (जी या किग्रा)
सी: पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा (cal/g°C या J/Kg°C)
Δθ: तापमान भिन्नता (डिग्री सेल्सियस या के)

यह भी पढ़ें:

• गर्मी और तापमान
• उष्मामिति
• गर्मी फैलाना
• थर्मल क्षमता

फीडबैक के साथ प्रवेश परीक्षा अभ्यास

1. (यूनिफ़ोर-सीई) १०० ग्राम द्रव्यमान का एक आइस क्यूब, शुरू में -20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, तब तक गर्म किया जाता है जब तक कि यह ४० डिग्री सेल्सियस पर पानी न बन जाए (डेटा: बर्फ की विशिष्ट गर्मी ०.५० कैल/जी डिग्री सेल्सियस; पानी की विशिष्ट गर्मी 1.0 कैल/जी डिग्री सेल्सियस; बर्फ की पिघलने वाली गर्मी 80 cal/g)। इस परिवर्तन में आदान-प्रदान की गई समझदार ऊष्मा और गुप्त ऊष्मा की मात्रा क्रमशः कैलोरी में थी:

ए) 8,000 और 5,000
बी) 5,000 और 8,000
ग) 5,000 और 5,000
घ) ४,००० और ८,०००
ई) 1,000 और 4,000

उत्तर देखो

वैकल्पिक बी) 5,000 और 8,000

2. (UNIP-SP) पिघलने वाली बर्फ की गुप्त विशिष्ट ऊष्मा 80 cal/g है। बिना तापमान परिवर्तन के एक 80 ग्राम बर्फ को पिघलाने के लिए आवश्यक गुप्त ऊष्मा की मात्रा है:

ए) 1.0 कैलोरी
बी) 6.4 कैलोरी
सी) 1.0 किलो कैलोरी
डी) 64 किलो कैलोरी
ई) 6.4। 103cal

उत्तर देखो

वैकल्पिक ई) 6.4। 103cal

3. (FUVEST) ८०°C पर पानी और ०°C पर बर्फ का प्रयोग करें। ४० डिग्री सेल्सियस (संतुलन के बाद) के तापमान पर १०० ग्राम पानी प्राप्त करना वांछित है, पानी और बर्फ को एक इन्सुलेट कंटेनर में नगण्य गर्मी क्षमता के साथ मिलाकर। यह ज्ञात है कि पिघलने वाली बर्फ की गुप्त विशिष्ट गर्मी 80 कैल/जी है और पानी की समझदार विशिष्ट गर्मी 1.0 कैल/जी डिग्री सेल्सियस है। उपयोग किया जाने वाला बर्फ द्रव्यमान है:

ए) 5.0g
बी) 12.5g
ग) 25g
घ) 33g
ई) 50g

उत्तर देखो

वैकल्पिक ग) 25g