Free practice MCQs with answers and explanations for ఉష్ణం & ఉష్ణోగ్రత (Heat) (భౌతిక శాస్త్రం (Physics)). Tap an option to check instantly · page 6 of 6.
Q51Moderate
ఎత్తైన ప్రాంతాల్లో నీరు 100°C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మరగడానికి కారణం ఏమిటి?
A. అక్కడ వాతావరణ పీడనం ఎక్కువగా ఉండటం
B. అక్కడ గాలిలో తేమ ఎక్కువగా ఉండటం
C. అక్కడ వాతావరణ పీడనం తక్కువగా ఉండటం
D. అక్కడ నీటి విశిష్టోష్ణం ఎక్కువగా ఉండటం
Answer & explanation
Correct: C — అక్కడ వాతావరణ పీడనం తక్కువగా ఉండటం
ద్రవం మరిగే స్థానం బాహ్య పీడనంపై ఆధారపడుతుంది. ఎత్తైన ప్రాంతాల్లో పీడనం తక్కువ కాబట్టి నీరు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్దే మరుగుతుంది, అందుకే అక్కడ ఉడకడం ఆలస్యమవుతుంది. ప్రెషర్ కుక్కర్లో పీడనం ఎక్కువ కాబట్టి మరిగే స్థానం పెరిగి త్వరగా ఉడుకుతుంది.
100°C ఆవిరి వల్ల కలిగే కాలిన గాయం 100°C నీటి వల్ల కలిగే దానికంటే తీవ్రంగా ఉండటానికి కారణం ఏమిటి?
A. ఆవిరి ఉష్ణోగ్రత నీటి ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ
B. ఆవిరి విశిష్టోష్ణం చర్మానికి ఎక్కువ
C. ఆవిరి వల్ల చర్మంపై పీడనం ఎక్కువ
D. ఆవిరి ఘనీభవించేటప్పుడు విడుదల చేసే గుప్తోష్ణం అదనంగా చర్మానికి అందుతుంది
Answer & explanation
Correct: D — ఆవిరి ఘనీభవించేటప్పుడు విడుదల చేసే గుప్తోష్ణం అదనంగా చర్మానికి అందుతుంది
రెండూ 100°C వద్దే ఉన్నా ఆవిరిలో బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం (≈ 540 cal/g) నిల్వ ఉంటుంది. ఆవిరి చర్మంపై నీరుగా సాంద్రీకరణం చెందినప్పుడు ఈ ఉష్ణం అదనంగా విడుదలై కాలిన గాయాన్ని పెంచుతుంది. ఆవిరి ఉష్ణోగ్రత నీటి కంటే ఎక్కువ కాదు.
100°C వద్ద ఉన్న 10 g నీరు పూర్తిగా అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆవిరిగా మారడానికి ఎంత ఉష్ణం కావాలి? (L = 540 cal/g)
A. 5400 cal
B. 800 cal
C. 1000 cal
D. 54000 cal
Answer & explanation
Correct: A — 5400 cal
Q = m L = 10 × 540 = 5400 cal. స్థితి మార్పు సమయంలో ఉష్ణోగ్రత మారదు కాబట్టి Δt వాడకూడదు. 800 cal వస్తే 80 (మంచు గుప్తోష్ణం) వాడినట్లు, 54000 వస్తే ద్రవ్యరాశిని 100 g గా తీసుకున్నట్లు; అవి తప్పులు.
మొదటి నియమం ప్రకారం వ్యవస్థకు ఇచ్చిన ఉష్ణం, అంతర్గత శక్తి పెరుగుదల, వ్యవస్థ చేసిన పనిగా మారుతుంది (Q = ΔU + W). ఇది శక్తి నిత్యత్వ నియమమే, ఉష్ణాన్ని కూడా శక్తి రూపంగా చేర్చినది. మిగతావి ఇతర భౌతిక నిత్యత్వ నియమాలు.
పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రత 0 K, ఇది –273.15°C కు సమానం. 0°C = 273 K అనేది నీరు గడ్డకట్టే బిందువు. థర్మోడైనమిక్స్ మూడవ నియమం ప్రకారం పరమ శూన్యాన్ని ఎప్పటికీ చేరుకోలేము, దానికి దగ్గరగా మాత్రమే వెళ్ళగలం.
ఒక వ్యవస్థకు 500 J ఉష్ణం ఇవ్వగా అది 200 J పని చేసింది. అంతర్గత శక్తిలో మార్పు (ΔU) ఎంత?
A. 700 J
B. 100 J
C. 500 J
D. 300 J
Answer & explanation
Correct: D — 300 J
మొదటి నియమం Q = ΔU + W నుండి ΔU = Q – W = 500 – 200 = 300 J. 700 J వస్తే Q, W లను కూడినట్లు, అది తప్పు. వ్యవస్థ పని చేసినప్పుడు కొంత ఉష్ణం పనిగా ఖర్చవుతుంది, మిగిలినది మాత్రమే అంతర్గత శక్తిని పెంచుతుంది.
కార్నో యంత్రం 500 K, 300 K ఉష్ణోగ్రతల మధ్య పనిచేస్తే దాని సామర్థ్యం ఎంత?
A. 40%
B. 60%
C. 30%
D. 80%
Answer & explanation
Correct: A — 40%
కార్నో సామర్థ్యం = 1 – T₂/T₁ = 1 – 300/500 = 1 – 0.6 = 0.4, అంటే 40%. 60% అనేది T₂/T₁ విలువ మాత్రమే (1 నుండి తీసివేయకపోవడం వల్ల వచ్చిన తప్పు). ఉష్ణోగ్రతలను కెల్విన్లోనే వాడాలి.
రిఫ్రిజిరేటర్ వెనుక భాగం వేడిగా ఉండటానికి కారణం ఏమిటి?
A. అది ఉష్ణాన్ని గ్రహించి లోపల చల్లదనాన్ని పెంచుతుంది
B. లోపలి నుండి తీసిన ఉష్ణం, యంత్రం చేసిన పని కలిపి అక్కడ నుంచి బయటికి విడుదలవుతాయి
C. అక్కడ ఉష్ణ వికిరణం ఆగిపోతుంది
D. అక్కడ గుప్తోష్ణం నిల్వ ఉంటుంది
Answer & explanation
Correct: B — లోపలి నుండి తీసిన ఉష్ణం, యంత్రం చేసిన పని కలిపి అక్కడ నుంచి బయటికి విడుదలవుతాయి
రిఫ్రిజిరేటర్ ఉష్ణ యంత్రానికి వ్యతిరేకంగా పని చేస్తుంది; చల్లని లోపలి భాగం నుండి ఉష్ణాన్ని తీసి బయటికి వదులుతుంది. రెండవ నియమం ప్రకారం ఇది దానంతట అదే జరగదు, కాబట్టి యంత్రం పని చేయాలి. ఆ పని శక్తి, తీసిన ఉష్ణం కలిసి వెనుక భాగాన్ని వేడెక్కిస్తాయి.
ఈ వాక్యాలను పరిశీలించండి. 1) థర్మోడైనమిక్స్ మూడవ నియమం ప్రకారం 0 K ను చేరుకోలేము. 2) రెండవ నియమం ప్రకారం విశ్వంలో ఎంట్రోపీ పెరుగుతూనే ఉంటుంది. 3) కార్నో యంత్ర సామర్థ్యం లెక్కించడానికి ఉష్ణోగ్రతలను సెల్సియస్లో వాడాలి. సరైనవి ఏవి?
A. 2, 3 మాత్రమే
B. 1, 3 మాత్రమే
C. 1, 2 మాత్రమే
D. 1, 2, 3
Answer & explanation
Correct: C — 1, 2 మాత్రమే
1 సరైనది: మూడవ నియమం పరమ శూన్యాన్ని చేరలేమని చెబుతుంది. 2 సరైనది: రెండవ నియమం నుండి ఎంట్రోపీ భావన వస్తుంది, విశ్వంలో అది పెరుగుతూనే ఉంటుంది. 3 తప్పు: కార్నో సామర్థ్యం 1 – T₂/T₁ లో ఉష్ణోగ్రతలు కెల్విన్లో ఉండాలి, సెల్సియస్ వాడితే ఫలితం తప్పు అవుతుంది.
కార్నో (ఆదర్శ) ఉష్ణ యంత్రం యొక్క సామర్థ్యం దేనిపై ఆధారపడుతుంది?
A. వాడే పని పదార్థం రకంపై
B. యంత్రం పరిమాణంపై
C. యంత్రం పని చేసే వేగంపై
D. కేవలం ఉష్ణ వనరు, శీతల తొట్టి ఉష్ణోగ్రతలపై (కెల్విన్లో)
Answer & explanation
Correct: D — కేవలం ఉష్ణ వనరు, శీతల తొట్టి ఉష్ణోగ్రతలపై (కెల్విన్లో)
కార్నో సామర్థ్యం 1 – T₂/T₁, అంటే కేవలం రెండు ఉష్ణోగ్రతల (కెల్విన్లో) పైనే ఆధారపడుతుంది; పని పదార్థం, పరిమాణం, వేగం దీన్ని ప్రభావితం చేయవు. T₂ = 0 K అసాధ్యం కాబట్టి ఏ ఉష్ణ యంత్రం సామర్థ్యమూ 100% కాదు.