0°C তাপমাত্রার 2.1kg বরফ 40°C তাপমাত্রার 5.9kg পানির সাথে মিশ্রিত করা হলো। মিশ্রণের তাপমাত্রা কত হবে? পানির আপেক্ষিক তাপ= 4.2×10³ Jkg-1K⁻¹, বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ = 3.36×10⁵ Jkg⁻¹

8.5°C।

এই সমস্যাটিকে ক্যালরিমিতির একটি সমস্যা হিসেবে সমাধান করা যেতে পারে। ক্যালরিমিতির মূলনীতি হলো,

Q1 = Q2

যেখানে,

• Q1 হলো প্রথম বস্তু থেকে তাপের অপচয়
• Q2 হলো দ্বিতীয় বস্তু থেকে তাপের অপচয়

এই সমস্যায়,

• Q1 = বরফ গলনের জন্য প্রয়োজনীয় তাপ
• Q2 = 40°C তাপমাত্রার 5.9kg পানির তাপমাত্রা কমিয়ে 0°C করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপ

বরফ গলনের জন্য প্রয়োজনীয় তাপ,

Q1 = m * Lf

যেখানে,

• m হলো বরফের ভর
• Lf হলো বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ

Q1 = 2.1kg * 3.36×10⁵ Jkg⁻¹

Q1 = 7.056×10⁵ J

40°C তাপমাত্রার 5.9kg পানির তাপমাত্রা কমিয়ে 0°C করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপ,

Q2 = m * c * ΔT

যেখানে,

• m হলো পানির ভর
• c হলো পানির আপেক্ষিক তাপ
• ΔT হলো তাপমাত্রার পার্থক্য

Q2 = 5.9kg * 4.2×10³ Jkg-1K⁻¹ * (40°C - 0°C)

Q2 = 9.63×10⁵ J

সুতরাং,

Q1 = Q2

7.056×10⁵ J = 9.63×10⁵ J

Q1 = 9.63×10⁵ J - 7.056×10⁵ J

Q1 = 2.574×10⁵ J

এই তাপের অপচয়ের ফলে মিশ্রণের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাবে। মিশ্রণের তাপমাত্রা,

T = Q1 / mc

T = 2.574×10⁵ J / 5.9kg * 4.2×10³ Jkg-1K⁻¹

T = 8.5°C

অতএব, মিশ্রণের তাপমাত্রা 8.5°C হবে।