Steam at 100°C is passed into one end of a 10 $m$ thick and 200 $ ext{cm}^2$ area copper cylinder. Water at 100°C is collected at the rate of 150 $ ext{g min}^{-1}$ at the other end of the cylinder. Find the temperature of the outer surface if the conductivity of copper is 0.8 $ ext{cal s}^{-1} ext{cm}^{-1} ext{°C}$ and the latent heat of steam is 540 $ ext{cal g}^{-1}$ .

Question

Steam at 100°C is passed into one end of a 10 $m$ thick and 200 $	ext{cm}^2$ area copper cylinder. Water at 100°C is collected at the rate of 150 $	ext{g min}^{-1}$ at the other end of the cylinder. Find the temperature of the outer surface if the conductivity of copper is 0.8 $	ext{cal s}^{-1} 	ext{cm}^{-1}	ext{°C}$ and the latent heat of steam is 540 $	ext{cal g}^{-1}$ .

Accepted Answer

ঘ. 91.6°C

ব্যাখ্যা: প্রতি সেকেন্ডে ঘনীভূত বাষ্পের ভর $m = \frac{150	ext{ g}}{60	ext{ s}} = 2.5	ext{ g/s}$। প্রতি সেকেন্ডে নির্গত তাপ $Q/t = m L_v = 2.5	ext{ g/s} 	imes 540	ext{ cal/g} = 1350	ext{ cal/s}$। তাপ পরিবাহিতার সূত্রানুযায়ী, $\frac{Q}{t} = \frac{K A (T_1 - T_2)}{d} \implies 1350 = \frac{0.8 	imes 200 	imes (100 - T_2)}{1}$ ($10	ext{ mm} = 1	ext{ cm}$)। এখান থেকে, $100 - T_2 = \frac{1350}{160} = 8.4375	ext{°C} \implies T_2 \approx 91.56	ext{°C} \approx 91.6	ext{°C}$।

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

সম্পর্কিত প্রশ্ন