नीचे ऐसी चार स्थितियां दी गई हैं जिनमें कुछ ऊष्मा का स्थानांतरण हो रहा है : 1. पानी से भरे गिलास में बर्फ़ पिघल रही है 2. खुले पात्र में पानी उबल रहा है 3. भट्ठी में एक धातु की छड़ गर्म की जा रही है 4. मेज़ पर रखे कॉफ़ी के कप को ठंडा होने दिया जाता है ऊपर दी गई किन स्थितियों में न्यूटन का शीतलन नियम लागू होता है?

सही उत्तर है B, केवल 4। न्यूटन का शीतलन नियम किसी गर्म वस्तु के अपने से ठंडे परिवेश को ऊष्मा खोने का वर्णन करता है, और मेज़ पर रखा कॉफ़ी का कप ठीक यही करता है।

यह नियम कहता है कि किसी वस्तु के ऊष्मा खोने की दर उसके और उसके परिवेश के तापमान के अंतर के समानुपाती होती है, बशर्ते यह अंतर कम हो। इसलिए गर्म कॉफ़ी पहले तेज़ी से और फिर कमरे के तापमान के निकट पहुंचते हुए धीरे-धीरे ठंडी होती है, और उसका तापमान एक घातांकी वक्र पर गिरता है। यह नियम मानता है कि वस्तु बिना अवस्था परिवर्तन और बिना किसी बाहरी ऊष्मा स्रोत के ठंडी हो रही है।

A और C गलत हैं, क्योंकि पिघलती बर्फ़ 0 डिग्री सेल्सियस के स्थिर तापमान पर ऊष्मा सोखती है; यह अवस्था परिवर्तन है, इसलिए उसका तापमान इस नियम का पालन नहीं करता। D गलत है, क्योंकि उबलता पानी वाष्प में बदलते समय 100 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर रहता है और भट्ठी में छड़ एक गर्म स्रोत से गर्म हो रही है, स्वतंत्र रूप से ठंडी नहीं हो रही, इसलिए स्थिति 1, 2 और 3 पर यह नियम लागू नहीं होता।

Exam tip: शीतलन की दर (वस्तु का तापमान घटा परिवेश का तापमान) के समानुपाती, कम अंतर होने पर।