Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Solution Manual for Concepts of Physics Volume 2 by HC Verma

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
228
Cijfer
A+
Geüpload op
06-02-2025
Geschreven in
2024/2025

Solution Manual for Concepts of Physics by HC Verma Covers all exercises in the book

Instelling
Concepts Of Physics Solution Manual
Vak
Concepts of physics solution manual

Voorbeeld van de inhoud

CHAPTER – 23
HEAT AND TEMPERATURE
EXERCISES

1. Ice point = 20° (L0) L1 = 32°
Steam point = 80° (L100)
L1  L 0 32  20
T=  100 =  100 = 20°C
L100  L 0 80  20
2. Ptr = 1.500 × 104 Pa
4
P = 2.050 × 10 Pa
We know, For constant volume gas Thermometer
P 2.050  10 4
T=  273.16 K =  273.16 = 373.31
Ptr 1.500  10 4
3. Pressure Measured at M.P = 2.2 × Pressure at Triple Point
P 2.2  Ptr
T=  273.16 =  273.16 = 600.952 K  601 K
Ptr Ptr
3
4. Ptr = 40 × 10 Pa, P = ?
P
T = 100°C = 373 K, T=  273.16 K
Ptr
T  Ptr 373  49  10 3 3
P= = = 54620 Pa = 5.42 × 10 pa ≈ 55 K Pa
273.16 273.16
5. P1 = 70 K Pa, P2 = ?
T1 = 273 K, T2 = 373K
P1 70  10 3 70  273.16  10 3
T=  273.16  273 =  273.16  Ptr
Ptr Ptr 273
P2 P2  273 373  70  10 3
T2 =  273.16  373 = 3
 P2 = = 95.6 K Pa
Ptr 70  273.16  10 273
6. Pice point = P0° = 80 cm of Hg
Psteam point = P100° 90 cm of Hg
P0 = 100 cm
P  P0 80  100
t=  100 =  100 = 200°C
P100  P0 90  100
V
7. T = T0 T0 = 273,
V  V
V = 1800 CC, V = 200 CC
1800
T =  273 = 307.125  307
1600
8. Rt = 86; R0° = 80; R100° = 90
R t  R0 86  80
t=  100 =  100 = 60°C
R100  R 0 90  80
9. R at ice point (R0) = 20
R at steam point (R100) = 27.5
R at Zinc point (R420) = 50
2
R = R0 (1+  +  )
2
 R100 = R0 + R0  +R0 
R  R0 2
 100 =  + 
R0


23.1

, 23.Heat and Temperature
27.5  20
 =  × 100 +  × 10000
20
7 .5
 = 100  + 10000 
20
2 50  R 0 2
R420 = R0 (1+  +  )  =  + 
R0
50  20 3
 = 420 ×  + 176400 ×     420  + 176400 
20 2
7 .5 3
 = 100  + 10000     420  + 176400 
20 2
–5
10. L1 = ?, L0 = 10 m,  = 1 × 10 /°C, t= 35
L1 = L0 (1 + t) = 10(1 + 10–5 × 35) = 10 + 35 × 10–4 = 10.0035m
11. t1 = 20°C, t2 = 10°C, L1 = 1cm = 0.01 m, L2 =?
–5
steel = 1.1 × 10 /°C
–5 –4
L2 = L1 (1 + steelT) = 0.01(1 + 101 × 10 × 10) = 0.01 + 0.01 × 1.1 × 10
4 –6 –6 –6
= 10 × 10 + 1.1 × 10 = 10 (10000 + 1.1) = 10001.1
–2
=1.00011 × 10 m = 1.00011 cm
–5
12. L0 = 12 cm,  = 11 × 10 /°C
tw = 18°C ts = 48°C
–5
Lw = L0(1 + tw) = 12 (1 + 11 × 10 × 18) = 12.002376 m
–5
Ls = L0 (1 + ts) = 12 (1 + 11 × 10 × 48) = 12.006336 m
L12.006336 – 12.002376 = 0.00396 m  0.4cm
–2
13. d1 = 2 cm = 2 × 10
t1 = 0°C, t2 = 100°C
al = 2.3 × 10–5 /°C
d2 = d1 (1 + t) = 2 × 10–2 (1 + 2.3 × 10–5 102)
= 0.02 + 0.000046 = 0.020046 m = 2.0046 cm
–5
14. Lst = LAl at 20°C Al = 2.3 × 10 /°C
–5
So, Lost (1 – st × 20) = LoAl (1 – AI × 20) st = 1.1 × 10 /°C
Lo st (1   Al  20) 1  2.3  10 5  20 0.99954
(a)  = = = = 0.999
Lo Al (1   st  20) 1  1.1 10  5  20 0.99978
Lo 40st (1   AI  40) 1  2.3  10 5  20 0.99954
(b)  = = = = 0.999
Lo 40 Al (1   st  40) 1  1.1 10  5  20 0.99978
Lo Al 1  2.3  10 5  10 0.99977  1.00092
=  = = 1.0002496 ≈1.00025
Lo st 273 1.00044
Lo100 Al (1   Al  100) 0.99977  1.00092
= = = 1.00096
Lo100St (1   st  100 ) 1.00011
15. (a) Length at 16°C = L
L=? T1 =16°C, T2 = 46°C
–5
 = 1.1 × 10 /°C
–5
L = L = L × 1.1 × 10 × 30
 L   L 
% of error =   100 % =   100 % = 1.1 × 10–5 × 30 × 100% = 0.033%
 L   2 
(b) T2 = 6°C
 L   L  –5
% of error =   100 % =   100 % = – 1.1 × 10 × 10 × 100 = – 0.011%
 L   L 

23.2

, 23.Heat and Temperature
–3
16. T1 = 20°C, L = 0.055mm = 0.55 × 10 m
–6
t2 = ? st = 11 × 10 /°C
We know,
L = L0T
In our case,
0.055 × 10–3 = 1 × 1.1 I 10–6 × (T1 +T2)
–3 –3
0.055 = 11 × 10 × 20 ± 11 × 10 × T2
T2 = 20 + 5 = 25°C or 20 – 5 = 15°C
The expt. Can be performed from 15 to 25°C
3 3
17. ƒ0°C=0.098 g/m , ƒ4°C = 1 g/m
ƒ 4 C 1 1
ƒ0°C =  0.998 =  1 + 4 =
1  T 1   4 0.998
1
4+=  1   = 0.0005 ≈ 5 × 10–4
0.998
-4
As density decreases  = –5 × 10
18. Iron rod Aluminium rod
LFe LAl
–8 –8
Fe = 12 × 10 /°C Al = 23 × 10 /°C
Since the difference in length is independent of temp. Hence the different always remains constant.
LFe = LFe(1 + Fe × T) …(1)
LAl = LAl(1 + Al × T) …(2)
LFe – LAl = LFe – LAl + LFe × Fe × T – LAl × Al × T
L Fe  23
= Al = = 23 : 12
L Al  Fe 12
2 2
19. g1 = 9.8 m/s , g2 = 9.788 m/s
l1 l2 l1(1  T )
T1 = 2 T2 = 2 = 2
g1 g2 g
–6
Steel = 12 × 10 /°C
T1 = 20°C T2 = ?
T1 = T2
l1 l1(1  T ) l1 l (1  T )
 2 = 2  = 1
g1 g2 g1 g2
1 1  12  10 6  T 9.788 –6
 =  = 1+ 12 × 10 × T
9 .8 9.788 9 .8
9.788 –6 0.00122
  1 = 12 × 10 T  T =
9 .8 12  10  6
 T2 – 20 = – 101.6  T2 = – 101.6 + 20 = – 81.6 ≈ – 82°C 
20. Given
dSt = 2.005 cm, dAl = 2.000 cm
–6 –6
S = 11 × 10 /°C Al = 23 × 10 /°C Steel
ds = 2.005 (1+ s T) (where T is change in temp.)
–6
 ds = 2.005 + 2.005 × 11 × 10 T Aluminium
–6
dAl = 2(1+ Al T) = 2 + 2 × 23 × 10 T
The two will slip i.e the steel ball with fall when both the
diameters become equal.
So,
–6 –6
 2.005 + 2.005 × 11 × 10 T = 2 + 2 × 23 × 10 T
-6
 (46 – 22.055)10 × T = 0.005
0.005  10 6
 T = = 208.81
23.945
23.3

, 23.Heat and Temperature
Now T = T2 –T1 = T2 –10°C [ T1 = 10°C given]
T2 = T + T1 = 208.81 + 10 = 281.81
21. The final length of aluminium should be equal to final length of glass.
Let the initial length o faluminium = l
l(1 – AlT) = 20(1 – 0)
 l(1 – 24 × 10–6 × 40) = 20 (1 – 9 × 10–6 × 40)
 l(1 – 0.00096) = 20 (1 – 0.00036)
20  0.99964
l= = 20.012 cm
0.99904
Let initial breadth of aluminium = b
b(1 – AlT) = 30(1 – 0)
30  (1  9  10 6  40) 30  0.99964
b = 6
= = 30.018 cm
(1  24  10  40) 0.99904
22. Vg = 1000 CC, T1 = 20°C
–4
VHg = ? Hg = 1.8 × 10 /°C
–6
g = 9 × 10 /°C
T remains constant
Volume of remaining space = Vg – VHg
Now
Vg = Vg(1 + gT) …(1)
VHg = VHg(1 + HgT) …(2)
Subtracting (2) from (1)
Vg – VHg = Vg – VHg + VggT – VHgHgT
Vg  Hg 1000 1.8  10 4
 =  =
VHg g VHg 9  10  6
9  10 3
 VHG = = 500 CC.
1.8  10  4
3
23. Volume of water = 500cm
Area of cross section of can = 125 m2
Final Volume of water
–4 3
= 500(1 + ) = 500[1 + 3.2 × 10 × (80 – 10)] = 511.2 cm
The aluminium vessel expands in its length only so area expansion of base cab be neglected.
3
Increase in volume of water = 11.2 cm
3
Considering a cylinder of volume = 11.2 cm
11.2
Height of water increased = = 0.089 cm
125
24. V0 = 10 × 10× 10 = 1000 CC
T = 10°C, VHG – Vg = 1.6 cm3
–6 –6
g = 6.5 × 10 /°C, Hg = ?, g= 3 × 6.5 × 10 /°C
VHg = vHG(1 + HgT) …(1)
Vg = vg(1 + gT) …(2)
VHg – Vg = VHg –Vg + VHgHg T – Vgg T
 1.6 = 1000 × Hg × 10 – 1000 × 6.5 × 3 × 10–6 × 10
1.6  6.3  3  10 2 –4 –4
 Hg = = 1.789 × 10  1.8 × 10 /°C
10000
3 3
25. ƒ = 880 Kg/m , ƒb = 900 Kg/m
–3
T1 = 0°C,  = 1.2 × 10 /°C,
–3
b = 1.5 × 10 /°C
The sphere begins t sink when,
(mg)sphere = displaced water

23.4

Gekoppeld boek

Geschreven voor

Instelling
Concepts of physics solution manual
Vak
Concepts of physics solution manual

Documentinformatie

Geüpload op
6 februari 2025
Aantal pagina's
228
Geschreven in
2024/2025
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

$14.49
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
JHuggard United States University
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
114
Lid sinds
4 jaar
Aantal volgers
92
Documenten
499
Laatst verkocht
4 maanden geleden

4.1

19 beoordelingen

5
10
4
4
3
3
2
0
1
2

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen