ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳ ಉದಾಹರಣೆ

ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳ 5 ಉದಾಹರಣೆಗಳು

1. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಒಂದೇ ಗಾತ್ರದ ಆದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಲೋಹಗಳ ಎರಡು ರಾಡ್‌ಗಳು P ಮತ್ತು Q ಅನ್ನು ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. P ನ ಉಷ್ಣ ವಹನ ಗುಣಾಂಕವು Q ನ ಉಷ್ಣ ವಹನ ಗುಣಾಂಕಕ್ಕಿಂತ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, P ಮತ್ತು Q ನ ಗಡಿಯಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನವು ...

A. 600 ^oC

ಬಿ. 200 ^o ಸಿ

ಸಿ. 100 ^ಓ ಸಿ

ಡಿ. 90 ^ಓ ಸಿ

ಇ. 60 ^ಓ ಸಿ

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಎರಡು ರಾಡ್‌ಗಳು P ಮತ್ತು Q ಒಂದೇ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಉಷ್ಣ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ P ಉಷ್ಣ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ Q ಯ ಎರಡರಷ್ಟು.

P ರಾಡ್‌ನ ಅಂತ್ಯದ ಉಷ್ಣತೆ 90 ^o , Q ರಾಡ್‌ನ ಅಂತ್ಯದ ಉಷ್ಣತೆ 0 ^o ಮತ್ತು P ಮತ್ತು Q ರಾಡ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಉಷ್ಣತೆ T.

ಪ್ರಶ್ನೆ: ಗಡಿ ಸಮತಲ P ಮತ್ತು Q ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ

ಉತ್ತರ :

ವಹನದಿಂದ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ದರದ ಸೂತ್ರ :

ವಿವರಣೆ: Q/t = ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರ, k = ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, A = ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ, T ₁ = ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ, T ₂ = ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ, l = ವಸ್ತುವಿನ ಉದ್ದ.

ಎರಡು ರಾಡ್‌ಗಳು P ಮತ್ತು Q ಒಂದೇ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) ಮತ್ತು ಉದ್ದ (l) ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣವು ಇದಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಉಷ್ಣ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ P ಉಷ್ಣ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ Q ಯ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣವು ಇದಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ:

ರಾಡ್ P ನ ತುದಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯು 90 ^o ಆಗಿದ್ದು , ರಾಡ್ Q ನ ತುದಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯು 0 ^o ಆಗಿದ್ದು , ರಾಡ್ P ಮತ್ತು Q ರ ನಡುವಿನ ಉಷ್ಣತೆಯು T ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣವು ಇದಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಗಡಿ ಸಮತಲ P ಮತ್ತು Q ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ 60 ^o C ಆಗಿದೆ.

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ E.

2. ರಾಡ್ A ಮತ್ತು B ಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ಉದ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ರಾಡ್ A ಯ ವಹನ ಗುಣಾಂಕವು ರಾಡ್ B ಯ ವಹನ ಗುಣಾಂಕಕ್ಕಿಂತ 1/4 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಎರಡನ್ನೂ ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡೂ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ರಾಡ್ A ಮತ್ತು ರಾಡ್ B ಯ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರದ ಅನುಪಾತವು …..

ಎ. 1:4

ಬಿ. 1:2

ಸಿ. 1 : 1

ಡಿ. 2: 1

ಉ. 4 : 1

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ರಾಡ್ A (A) ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ = ರಾಡ್ B (A) ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ

ರಾಡ್ A (l) ನ ಉದ್ದ = ರಾಡ್ B (l) ನ ಉದ್ದ

ರಾಡ್ A (k) ನ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ = ರಾಡ್ B ನ ವಹನ ಗುಣಾಂಕದ 1/4 ಪಟ್ಟು (1/4 k)

ಬಾರ್ A (ΔT) ನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ = ಬಾರ್ B (ΔT) ನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ರಾಡ್ A ಮತ್ತು ರಾಡ್ B ಯ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ವೇಗಗಳ ಹೋಲಿಕೆ.

ಉತ್ತರ :

ವಹನದಿಂದ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ದರದ ಸೂತ್ರ:

ವಿವರಣೆ: Q/t = ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರ, k = ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, A = ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ, T ₂ = ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ, T ₁ = ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ, l = ವಸ್ತುವಿನ ಉದ್ದ.

ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ರಾಡ್‌ನ ಉದ್ದವು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ E.

3. ಒಂದೇ ಗಾತ್ರದ ಎರಡು ಲೋಹದ ಸರಳುಗಳು A ಮತ್ತು B ಕ್ರಮವಾಗಿ 2k ಮತ್ತು k ವಹನ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಎರಡೂ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿವೆ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ತುದಿಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

A ಮತ್ತು B ಲೋಹದ ಜಂಟಿಯಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ (T) ...

ಎ. 80 ^ಓ ಸಿ

ಬಿ. 100 ^o ಸಿ

ಸಿ. 120 ^ಓ ಸಿ

ಡಿ. 150 ^ಓ ಸಿ

ಇ. 160 ^ಓ ಸಿ

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

A ಮತ್ತು B ಎಂಬ ಎರಡು ಲೋಹದ ಸರಳುಗಳು ಒಂದೇ ಗಾತ್ರದವು.

ಲೋಹದ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ A = 2k

ಲೋಹದ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ B = k

ಲೋಹದ ತುದಿಯ ತಾಪಮಾನ A = 210 ^o C

ಲೋಹದ ತುದಿಯ ತಾಪಮಾನ B = 30 ^o C

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: A ಮತ್ತು B ಲೋಹದ ಕೀಲುಗಳಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ (T)

ಉತ್ತರ :

ವಹನದಿಂದ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ದರದ ಸೂತ್ರ :

ವಿವರಣೆ: Q/t = ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರ, k = ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, A = ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ, T ₁ -T ₂ = ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆ, l = ರಾಡ್‌ನ ಉದ್ದ

A ಮತ್ತು B ಎಂಬ ಎರಡು ಲೋಹದ ಸರಳುಗಳು ಒಂದೇ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ಸರಳುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) ಮತ್ತು ಉದ್ದ (l) ಗಳನ್ನು ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಡಿ.

4. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಒಂದೇ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ವಾಹಕ ರಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎರಡನೇ ವಾಹಕ ರಾಡ್‌ನ ಉಷ್ಣ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ = ಮೊದಲ ರಾಡ್‌ನ ಉಷ್ಣ ವಹನ ಗುಣಾಂಕದ 2 ಪಟ್ಟು. ಮೊದಲ ರಾಡ್ ಅನ್ನು T ₁ = 100 ^o C ಮತ್ತು T ₂ = 25 ^o C ನಂತೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದರೆ, ಜಂಟಿ (T) ನಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನವು ...

A. 30 ^oC

ಬಿ. 35 ^o ಸಿ

ಸಿ. 40 ^ಓ ಸಿ

ಡಿ. 45 ^ಓ ಸಿ

ಇ. 50 ^ಓ ಸಿ

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

A ಮತ್ತು B ಎಂಬ ಎರಡು ಲೋಹದ ಸರಳುಗಳು ಒಂದೇ ಗಾತ್ರದವು.

ರಾಡ್ I = k ನ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ

ರಾಡ್ II ರ ವಹನ ಗುಣಾಂಕ = 2k

ರಾಡ್‌ನ ತುದಿಯ ಉಷ್ಣತೆ I = 100 ^o C

ರಾಡ್ ತುದಿಯ ತಾಪಮಾನ II = 25 ^o C

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ರಾಡ್ I ಮತ್ತು II ರ ಕೀಲುಗಳಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ

ಉತ್ತರ :

ವಹನದಿಂದ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ದರದ ಸೂತ್ರ:

ವಿವರಣೆ: Q/t = ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರ, k = ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, A = ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ, T ₁ -T ₂ = ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆ, l = ರಾಡ್‌ನ ಉದ್ದ

ಗಡಿ ಸಮತಲ P ಮತ್ತು Q ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ:

A ಮತ್ತು B ಎಂಬ ಎರಡು ಲೋಹದ ಸರಳುಗಳು ಒಂದೇ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ಸರಳುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) ಮತ್ತು ಉದ್ದ (l) ಗಳನ್ನು ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಸಿ.

5. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಒಂದೇ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ಛೇದದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆದರೆ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹದ ರಾಡ್‌ಗಳು A, B ಮತ್ತು C ಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆ 4 ಕೆ_A = 2 ಕೆ_B = ಕೆ_C ಮತ್ತು ಟಿ₁ = 100^oಸಿ ಮತ್ತು ಟಿ₄ = 20^oC ನಂತರ ತಾಪಮಾನ T₂ ಮತ್ತು ಟಿ₃ ಆಗಿದೆ…

ಎ. ಟಿ ₂ = 54,26 ^ಒ ಸಿ, ಟಿ ₃ = 31,4 ^ಒ ಸಿ

ಬಿ. ಟಿ ₂ = 31,4 ^ಒ ಸಿ, ಟಿ ₃ = 54,26 ^ಒ ಸಿ

ಸಿ. ಟಿ ₂ = 32,4 ^ಒ ಸಿ, ಟಿ ₃ = 54,26 ^ಒ ಸಿ

ಡಿ. ಟಿ ₂ = 56,26 ^ಒ ಸಿ, ಟಿ ₃ = 31,4 ^ಒ ಸಿ

ಇ. ಟಿ ₂ = 54,26 ^ಒ ಸಿ, ಟಿ ₃ = 30,4 ^ಒ ಸಿ

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:

ಟಿ ₁ = 100 ^ಒ ಸಿ

ಟಿ ₄ = 20 ^ಒ ಸಿ

4 ಕೆ _ಎ = 2 ಕೆ _ಬಿ = ಕೆ _ಸಿ

_{k C} = 4, k _B = 2, k _A = 1 ಆಗಿದ್ದರೆ

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ಟಿ ₂ ಮತ್ತು ಟಿ ₃

ಉತ್ತರ :

ವಹನದಿಂದ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಸೂತ್ರ:

ಮಾಹಿತಿ :

Q/t = ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರ, k = ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, A = ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ, T ₁ = ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ, T ₂ = ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನ, l = ರಾಡ್‌ನ ಉದ್ದ.

ಉದ್ದ (l) ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ಛೇದದ ಪ್ರದೇಶ (A) ಸಮಾನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.

ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿ.

ಲೋಹದ ಸರಳುಗಳು A ಮತ್ತು B ಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ.

ಲೋಹದ ಸರಳುಗಳು ಬಿ ಮತ್ತು ಸಿ ಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ.

ಸಮೀಕರಣ 1 ಮತ್ತು ಸಮೀಕರಣ 2 ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿ:

ಸಮೀಕರಣ 1 ಬಳಸಿ T _{2 ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ:}

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಎ.

ಪ್ರಶ್ನೆ ಮೂಲ:

ಹಿರಿಯ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆ/ವೃತ್ತಿಪರ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆಗಳಿಗೆ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು