কোনো বস্তুর তাপমাত্রা এক কেলভিন (\(1\text{ K}\)) বৃদ্ধি করতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয়, তাকে ঐ বস্তুর তাপধারণ ক্ষমতা বলে।

জলপট্টি শরীর থেকে পানির বাষ্পীভবনের সুপ্ততাপ গ্রহণ করে পানিকে জলীয়বাষ্পে পরিণত করে শুকিয়ে যায়। এর ফলে শরীর থেকে তাপ সঞ্চালিত হওয়ায় শরীরের তাপমাত্রা কমে যায়।

উদ্দীপক হতে পাই,

বরফের টুকরাটির সেলসিয়াস স্কেলে তাপমাত্রা, \(C = -5^\circ\text{C}\)

ফারেনহাইট স্কেলে বরফের টুকরাটির তাপমাত্রা, \(F = ?\)

আমরা জানি,

সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলের সম্পর্ক হলো—

\[\frac{C}{5} = \frac{F - 32}{9}\]

বা, \(\frac{-5}{5} = \frac{F - 32}{9}\)

বা, \(-1 = \frac{F - 32}{9}\)

বা, \(F - 32 = -9\)

বা, \(F = 32 - 9\)

বা, \(F = 23\)

উত্তর: উদ্দীপকের বরফের টুকরাটির তাপমাত্রা ফারেনহাইট স্কেলে হবে \(23^\circ\text{F}\)।

উদ্দীপকের B বস্তুটিকে (বরফ) A পাত্রের তরলে (পানি) ছেড়ে দিলে সমস্ত বরফ গলবে না। মিশ্রণটির শেষ তাপমাত্রা হবে \(0^\circ\text{C}\) এবং মিশ্রণটিতে \(277.5\text{ g}\) পানি ও \(92.5\text{ g}\) বরফ একসাথে বিদ্যমান থাকবে।

গাণিতিক বিশ্লেষণ:
দেওয়া আছে,
পানির ভর, \(m_w = 250\text{ g} = 0.25\text{ kg}\)
পানির প্রাথমিক তাপমাত্রা, \(T_w = 10^\circ\text{C}\)
বরফের ভর, \(m_i = 120\text{ g} = 0.12\text{ kg}\)
বরফের প্রাথমিক তাপমাত্রা, \(T_i = -5^\circ\text{C}\)
পানির আপেক্ষিক তাপ, \(s_w = 4200\text{ J kg}^{-1}\text{K}^{-1}\)
বরফের আপেক্ষিক তাপ, \(s_i = 2100\text{ J kg}^{-1}\text{K}^{-1}\)
বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ, \(L_f = 336000\text{ J kg}^{-1}\)

পানির তাপমাত্রা \(10^\circ\text{C}\) থেকে \(0^\circ\text{C}\)-এ নামতে বর্জিত তাপ,
\(Q_1 = m_w \cdot s_w \cdot (T_w - 0) = 0.25 \times 4200 \times (10 - 0) = 10500\text{ J}\)

\(-5^\circ\text{C}\) তাপমাত্রার বরফকে \(0^\circ\text{C}\) তাপমাত্রায় পৌঁছাতে প্রয়োজনীয় গৃহীত তাপ,
\(Q_2 = m_i \cdot s_i \cdot (0 - T_i) = 0.12 \times 2100 \times [0 - (-5)] = 1260\text{ J}\)

বরফ \(0^\circ\text{C}\)-এ পৌঁছানোর পর বরফ গলানোর জন্য অবশিষ্ট তাপ থাকে,
\(Q' = Q_1 - Q_2 = 10500 - 1260 = 9240\text{ J}\)

সমগ্র বরফ (\(120\text{ g}\)) গলাতে প্রয়োজনীয় সুপ্ততাপ,
\(Q_{\text{melt}} = m_i \cdot L_f = 0.12 \times 336000 = 40320\text{ J}\)

যেহেতু \(Q' < Q_{\text{melt}}\), তাই পানি থেকে প্রাপ্ত অবশিষ্ট তাপ সম্পূর্ণ বরফ গলাতে সক্ষম নয়। ফলে মাত্র কিছুটা বরফ গলবে।
ধরি, গলিত বরফের ভর \(m'\)।
অতএব, \(m' \cdot L_f = Q'\)
\(\Rightarrow m' = \frac{9240}{336000} = 0.0275\text{ kg} = 27.5\text{ g}\)

অতএব,
অবশিষ্ট বা অগলিত বরফের ভর \(= 120\text{ g} - 27.5\text{ g} = 92.5\text{ g}\)
মিশ্রণে মোট পানির ভর \(= 250\text{ g} + 27.5\text{ g} = 277.5\text{ g}\)

গাণিতিক বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে, পানি কর্তৃক বর্জিত তাপ বরফের তাপমাত্রা \(0^\circ\text{C}\)-এ উন্নীত করার পর সম্পূর্ণ বরফ গলাতে পারে না। ফলে মিশ্রণে একই সাথে বরফ ও পানি অবস্থান করবে। সুতরাং, মিশ্রণের শেষ অবস্থা হবে \(0^\circ\text{C}\) তাপমাত্রায় \(277.5\text{ g}\) পানি এবং \(92.5\text{ g}\) বরফের এক তাপীয় সাম্যাবস্থা।