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JEE Mains · Physics · STD 11 - ऊष्मा का संचरण
  • JEE Mains 2014
  • कठिन
  • संख्यात्मक

गर्म पानी \(60^{o} C\) से \(50^{\circ} C\) पहले \(10\) मिनट में ठंडा होता है और \(42^{o} C\) तक दूसरे \(10\) मिनट में ठंडा होता है। वातावरण का तापमान \(\dots^oC\) है

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सही उत्तर

(B)  \(10\)

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विस्तृत व्याख्या

   By \(Newton's\,law\) of cooling

\(\frac{{{\theta _1} - {\theta _2}}}{t} =  - K\left[ {\frac{{{\theta _1} + {\theta _2}}}{2} - {\theta _0}} \right]\)

where \({\theta _0}\) is the temperature of surrounding. Now, hot water cools from \({60^ \circ }C\,to\,{50^ \circ }C\) in \(10\,minutes,\)

\(\frac{{60 - 50}}{{10}} =  - K\left[ {\frac{{60 + 50}}{2}{\theta _0}} \right]\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,...\left( i \right)\)

Agian, it cools from \({50^ \circ }C\,to\,{42^ \circ }C\) in next \(10\,minutes.\)

\(\frac{{50 - 42}}{{10}} =  - K\left[ {\frac{{50 + 42}}{2} - {\theta _0}} \right]\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,...\left( {ii} \right)\)

Dividing equations \((i)\) by \((ii)\) we get

\(\frac{1}{{0.8}} = \frac{{55 - {\theta _0}}}{{46 - {\theta _0}}}\)

\(\frac{{10}}{8} = \frac{{55 - {\theta _0}}}{{46 - {\theta _0}}}\)

\(460 - 10{\theta _0} = 440 - 8{\theta _0}\)

\(2{\theta _0} = 20\)

\({\theta _0} = {10^ \circ }c\)

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