25°C वायु ताप वाले किसी विशाल कक्ष में रखा कोई पिण्ड 80°C से 70°C तक ठंडा होने में 12 मिनट का समय लेता है।

इसी पिण्ड को 70°C से 60°C तक ठंडा होने में लगने वाला समय होगा, लगभग

संकल्पना:

न्यूटन के शीतलन को इस प्रकार लिखा जाता है;

\(\frac{T_1 - T_2}{t} = K (\frac{T_1 + T_2}{2} - T_s)\)

यहां हमारे पास T1 तापमान 1 है, T1 तापमान 2 है, K धनात्मक स्थिरांक है और Ts परिवेश का तापमान है।

गणना:

दिया गया है: तापमान T1  = 80°C

तापमान T2  = 70°C

समय, t = 12 min

और परिवेश का तापमान, Ts =  25°C

जैसा कि हम जानते हैं,

\(\frac{T_1 - T_2}{t} = K (\frac{T_1 + T_2}{2} - T_s)\)

अब, दिए गए मानों को रखने पर हमारे पास है;

\(\frac{80 - 70}{t} = K (\frac{80 + 70}{2} - 25)\)

\(\Rightarrow \frac{10}{12} = K (\frac{150}{2} - 25)\)

\(\Rightarrow \frac{10}{12} = K (75 - 25)\)   ----(1)

\(\Rightarrow \frac {10}{12} = 50K\)

\(\Rightarrow \frac {1}{12} = 5K\)

\(\Rightarrow K = \frac{1}{60}\)

and,

\(\frac{70 - 60}{t} = K (\frac{70 + 60}{2} - 25)\)

\(\Rightarrow \frac{10}{t} = K (\frac{130}{2} - 25)\) ----(2)

अब, समीकरण (1) और (2) को हल करने पर हमारे पास है;

t = 15 min.

अत: विकल्प 2) सही उत्तर है।