ऊष्मा स्थानांतरण संबंधी प्रश्नों के उदाहरण

ऊष्मा स्थानांतरण से संबंधित प्रश्नों के 5 उदाहरण

1. समान आकार की लेकिन अलग-अलग प्रकार की धातुओं से बनी दो छड़ें P और Q नीचे दिए गए चित्र में दर्शाए अनुसार जुड़ी हुई हैं। यदि P का ऊष्मीय चालकता गुणांक Q के ऊष्मीय चालकता गुणांक का दोगुना है, तो सुहू सीमा तल P और Q पर…

एक 600 ^oC ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 1

बी 200 ^oC

सी. 100 ^oC

डी 90 ^oC

ई। १ 60 ^oC

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

दो छड़ें P और Q का आकार समान है।

ऊष्मीय चालन गुणांक P, ऊष्मीय चालन गुणांक Q का दुगुना होता है।

छड़ के सिरे का तापमान P 90 डिग्री सेल्सियस है।^oछड़ के सिरे का तापमान Q 0 है।^o और छड़ों P और Q के बीच का तापमान T है।

पूछा गया: सीमा तल P और Q पर तापमान

उत्तर :

दर सूत्र चालन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण :

विवरण: Q/t = ऊष्मा स्थानांतरण दर, k = तापीय चालकता, A = अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल, T₁= उच्च तापमान, T₂ = निम्न तापमान, l = वस्तु की लंबाई।

ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 3

दो छड़ें P और Q समान आकार की हैं, इसलिए समीकरण से पृष्ठीय क्षेत्रफल (A) और लंबाई (l) हट जाती हैं। उपरोक्त समीकरण इस प्रकार परिवर्तित हो जाता है:

ऊष्मीय चालन गुणांक P, ऊष्मीय चालन गुणांक Q का दुगुना है। उपरोक्त समीकरण इस प्रकार परिवर्तित हो जाता है:

छड़ के सिरे का तापमान P 90 डिग्री सेल्सियस है।^oछड़ के सिरे का तापमान Q 0 है।^o और छड़ों P और Q के बीच का तापमान T है। उपरोक्त समीकरण इस प्रकार परिवर्तित हो जाता है:

सीमा तल P और Q पर तापमान 60°C है। ^oC.

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सही उत्तर E है।

2. छड़ A और B का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल और लंबाई समान है। यदि छड़ A का चालकता गुणांक छड़ B के चालकता गुणांक का 1/4 गुना है, तो दोनों को एक सिरे से गर्म किया जाता है और दोनों में तापमान परिवर्तन समान होता है। तो छड़ A और छड़ B की ऊष्मा स्थानांतरण दरों का अनुपात क्या होगा?

ए. 1 : 4

बी. 1 : 2

सी. 1 : 1

डी. 2 : 1

ई. 4 : 1

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

छड़ A का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल (A) = छड़ B का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल (A)

छड़ A की लंबाई (l) = छड़ B की लंबाई (l)

छड़ A का चालकता गुणांक (k) = छड़ B के चालकता गुणांक का 1/4 गुना (1/4 k)

छड़ A के तापमान में परिवर्तन (ΔT) = छड़ B के तापमान में परिवर्तन (ΔT)

पूछा गया: छड़ A और छड़ B की ऊष्मा स्थानांतरण गति की तुलना

उत्तर :

चालन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण की दर का सूत्र:

विवरण: Q/t = ऊष्मा स्थानांतरण दर, k = तापीय चालकता, A = अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल, T₂ = उच्च तापमान, T₁ = निम्न तापमान, l = वस्तु की लंबाई।

ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 5

अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल समान है, छड़ की लंबाई समान है, तापमान में परिवर्तन समान है।

सही उत्तर E है।

3. एक ही आकार की दो धातु की छड़ें A और B का चालकता गुणांक क्रमशः 2k और k है।

ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 6

दोनों आपस में जुड़े हुए हैं और उनके स्वतंत्र सिरों को चित्र में दिखाए अनुसार तापमान के संपर्क में लाया जाता है।

धातु जोड़ A और B पर तापमान (T) है...

एक 80 ^oC

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बी 100 ^oC

सी. 120 ^oC

डी 150 ^oC

ई। १ 160 ^oC

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

दो धातु की छड़ें A और B एक ही आकार की हैं।

धातु A का चालकता गुणांक = 2k

धातु चालकता गुणांक B = k

धातु की नोक A का तापमान = 210^oC

धातु की नोक B का तापमान = 30^oC

पूछा गया: धातु जोड़ों A और B पर तापमान (T)

उत्तर :

दर सूत्र चालन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण :

ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 8

विवरण: Q/t = ऊष्मा स्थानांतरण दर, k = तापीय चालकता, A = पृष्ठीय क्षेत्रफल, T₁-T₂ = तापमान में परिवर्तन, l = छड़ की लंबाई

ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 9

दो धातु की छड़ें A और B समान आकार की हैं, इसलिए समीकरण से छड़ों के पृष्ठीय क्षेत्रफल (A) और लंबाई (l) को हटा दिया जाता है।

ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 10

सही उत्तर है डी.

4. समान लंबाई और अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाली दो चालक छड़ों को नीचे दिए गए चित्र में दर्शाए अनुसार आपस में जोड़ा गया है। दूसरी चालक छड़ का ऊष्मीय चालन गुणांक पहली छड़ के ऊष्मीय चालन गुणांक का 2 गुना है। यदि पहली छड़ को इस प्रकार गर्म किया जाए कि T₁= 100 ^oसी और टी₂ = 25 ^oयदि C है, तो जंक्शन पर तापमान (T) क्या होगा?

एक 30 ^oC ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 11

बी 35 ^oC

सी. 40 ^oC

डी 45 ^oC

ई। १ 50 ^oC

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

दो धातु की छड़ें A और B एक ही आकार की हैं।

छड़ का चालन गुणांक I = k

छड़ II का चालकता गुणांक = 2k

छड़ के सिरे का तापमान I = 100^oC

छड़ के सिरे II का तापमान = 25^oC

पूछा गया: छड़ I और II के जोड़ों पर तापमान

उत्तर :

चालन द्वारा ऊष्मा स्थानांतरण की दर का सूत्र:

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सीमा तल P और Q पर तापमान:

ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 13

सही जवाब सी है।

5. समान लंबाई और अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाली तीन अलग-अलग धातु की छड़ें A, B और C एक दूसरे से जुड़ी हुई हैं, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

ऊष्मा स्थानांतरण का उदाहरण प्रश्न 14