ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഉദാഹരണം

8 ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

1. ഉദാഹരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് അർത്ഥം വിശദീകരിക്കുക. ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം ?
ചർച്ച
ഒരു വസ്തുവിനെ നിർമ്മിക്കുന്ന ആറ്റങ്ങൾ/തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിയിടിയിലൂടെ സംഭവിക്കുന്ന താപ കൈമാറ്റമാണ് ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ചൂടാക്കിയ ഇരുമ്പ് ദണ്ഡ് പരിഗണിക്കുക. ഇരുമ്പിന്റെ ഒരു അറ്റം ഒരു ജ്വാലയിൽ സ്പർശിക്കുകയും മറ്റേ അറ്റം പിടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പിടിച്ചിരിക്കുന്ന ഇരുമ്പിന്റെ അറ്റം ജ്വാലയുമായി സമ്പർക്കത്തിലല്ലെങ്കിലും, ഇരുമ്പ് ദണ്ഡിലൂടെ താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ, പിടിച്ചിരിക്കുന്ന ഇരുമ്പിന്റെ അറ്റം ചൂടുള്ളതായി അനുഭവപ്പെടുന്നു. ഇരുമ്പിന്റെ ഒരു അറ്റത്ത് നിന്ന് മറ്റേ അറ്റത്തേക്ക് താപ കൈമാറ്റം എങ്ങനെയാണ് സംഭവിക്കുന്നത്?
ചൂടാക്കിയ ഇരുമ്പ് അഗ്രം അധിക താപം സ്വീകരിക്കുന്നു. കലോറികൾ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള വസ്തുക്കളിലേക്ക് സ്വാഭാവികമായി നീങ്ങുന്ന ഊർജ്ജമാണ്. ഈ ഊർജ്ജം ഇരുമ്പിനെ നിർമ്മിക്കുന്ന ആറ്റങ്ങൾ/തന്മാത്രകൾ അവയുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ കാരണമാകുന്നു. അവ കൂടുതൽ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ആറ്റങ്ങൾ/തന്മാത്രകൾ അയൽപക്ക ആറ്റങ്ങൾ/തന്മാത്രകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുകയും ആറ്റങ്ങൾ/തന്മാത്രകൾ കൂടുതൽ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യുകയും കൂടുതൽ ഊർജ്ജം നേടുകയും ചെയ്യുന്നു. ചൂട് ഇരുമ്പിന്റെ അഗ്രത്തിൽ എത്തുന്നതുവരെ ഈ പ്രക്രിയ തുടരുന്നു.

2. ഒരു ദ്രാവകത്തിലെ ആറ്റങ്ങൾ/തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം സാധ്യമാണോ?
ചർച്ച
താഴെ പറയുന്ന ഉദാഹരണം പരിഗണിക്കുക. ഒരു ഇരുമ്പ് ദണ്ഡ് ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ഒരു ഇരുമ്പ് ആറ്റത്തിൽ നിന്ന്/തന്മാത്രയിലേക്ക് താപം നീങ്ങുന്നു, അതിനാൽ ഒരു ഖരവസ്തുവിന്റെ ആറ്റങ്ങൾ/തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം നടക്കുന്നുണ്ടെന്ന് പറയാം. ഒരു ദ്രാവകത്തിന്റെ ആറ്റങ്ങൾ/തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ താപ കൈമാറ്റം നടക്കുന്നതിനാൽ, ഒരു വാതകത്തിന്റെ ആറ്റങ്ങൾ/തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ, സംവഹനം വഴിയാണ് താപ കൈമാറ്റം നടക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ, ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം നടക്കുന്നില്ല.

വായിക്കുക ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ടുകൾ ചർച്ച ചെയ്യുന്ന ചോദ്യങ്ങളുടെ ഉദാഹരണം.

3. താപ ചാലകത ഇഷ്ടിക 0,84 J/msCo ഉം കമ്പിളിയുടെ താപ ചാലകത 0,040 J/msC ഉം ആണ്.^oഇഷ്ടികയോ കമ്പിളിയോ, ഏതാണ് മികച്ച താപചാലകം?
ചർച്ച
ഉയർന്ന താപ ചാലകതയുള്ള വസ്തുക്കൾ നല്ല താപ ചാലകങ്ങളാണ് (നല്ല താപ ചാലകങ്ങൾ), അതേസമയം കുറഞ്ഞ താപ ചാലകതയുള്ള വസ്തുക്കൾ മോശം താപ ചാലകങ്ങളാണ് (മോശം താപ ചാലകങ്ങൾ).
ചോദ്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഇഷ്ടികയുടെ താപ ചാലകത കമ്പിളിയുടെ താപ ചാലകതയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, അതിനാൽ ഇഷ്ടിക കമ്പിളിയെക്കാൾ മികച്ച താപ ചാലകമാണ്.

4. ഒരു സോളിഡ് സിലിണ്ടർ സ്റ്റീൽ ബാറിന് 1 മീറ്റർ നീളവും 0,2 ചതുരശ്ര മീറ്റർ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ വിസ്തീർണ്ണവുമുണ്ട്. സ്റ്റീലിന്റെ താപ ചാലകത 40 J/msC ആണ്.^o. സ്റ്റീലിന്റെ രണ്ട് അറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം 10 ആണെങ്കിൽ^oC, സ്റ്റീൽ വടിയിലെ ചാലകത വഴി താപ കൈമാറ്റ നിരക്ക് നിർണ്ണയിക്കുക!
ചർച്ച
ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:
ഉരുക്കിന്റെ നീളം (l) = 1 മീ.
സ്റ്റീൽ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ (A) = 0,2 മീ²
ഉരുക്കിന്റെ താപ ചാലകത (k) = 40 J/msC^o
സ്റ്റീലിന്റെ രണ്ട് അറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം (ΔT) = 10^oC
ചോദിച്ചു: ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റ നിരക്ക് (Q/t)
ഉത്തരം :
ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റ നിരക്കിന്റെ സൂത്രവാക്യം:
Q/t = k A ΔT / l
ചോദ്യം/t = (40)(0,2)(10) / 1
ചോദ്യം/t = 80 / 1
Q/t = 80 ജൂൾ/സെക്കൻഡ്

5. ലോഹങ്ങൾ A, B എന്നിവയ്ക്ക് ഒരേ നീളവും ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ വിസ്തീർണ്ണവുമുണ്ട്. ലോഹം A യുടെ ചാലകതാ ഗുണകം ലോഹം B യുടെ ചാലകതാ ഗുണകത്തിന്റെ 1/6 മടങ്ങാണ്. രണ്ട് ലോഹങ്ങളും ഒരു അറ്റത്ത് ചൂടാക്കുകയും രണ്ടും ഒരേ താപനില മാറ്റം അനുഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, ലോഹം A യുടെയും ലോഹം B യുടെയും താപ കൈമാറ്റ നിരക്കുകളുടെ അനുപാതം...
എ. 6 : 1
ബി. 1 : 6
സി. 1 : 5
ഡി. 2 : 1
ഉ. 4 : 1
ചർച്ച :

വായിക്കുക വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണത്തിന്റെ ഉപയോഗം

Dഅറിയാം :
k_A = 1/6 കി_B= 1 / 6
k_B = 6/6 = 1
ചോദിച്ചു :
ലോഹം A, ലോഹം B എന്നിവയിലൂടെയുള്ള താപ കൈമാറ്റ നിരക്കിന്റെ താരതമ്യം?
ജവാബ് :
ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റ നിരക്കിന്റെ സൂത്രവാക്യം :
വിവരണം: Q/t = താപ കൈമാറ്റ നിരക്ക്, k = താപ ചാലകത, A = ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ, T₁ = ഉയർന്ന താപനില, T₂ = താഴ്ന്ന താപനില, l = വസ്തുവിന്റെ നീളം.

രണ്ട് ലോഹങ്ങളുടെയും നീളവും ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ വിസ്തീർണ്ണവും തുല്യമായതിനാൽ l ഉം A ഉം സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കപ്പെടുന്നു. രണ്ട് ലോഹങ്ങളുടെയും താപനിലയിലെ മാറ്റം തുല്യമായതിനാൽ (T₁ - ടി₂) സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കിയിരിക്കുന്നു.
k_A :k_B
6/1 : 6/6
1: 6
ശരിയായ ഉത്തരം ബി ആണ്.

6. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഒരേ വലിപ്പമുള്ളതും എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത തരം ഉള്ളതുമായ രണ്ട് ഖരവസ്തുക്കൾ P ഉം Q ഉം ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. P യുടെ താപചാലക ഗുണകം Q യുടെ താപചാലക ഗുണകത്തിന്റെ മൂന്നിരട്ടിയാണെങ്കിൽ, P യും Q യും തമ്മിലുള്ള അതിർത്തിയിലെ താപനില...
A. 60 ^oC
B. 50 ^oC
C. 40 ^oC
D. 20 ^oC
ഇ. 10 ^oC

ചർച്ച :
അറിയപ്പെടുന്നത് :
T_P = 0 ^oC
T_Q = 80 ^oC
k_P = 3 കി_Q= 3
k_Q = 1
ചോദിച്ചു :
അതിർത്തി തലം P, Q എന്നിവിടങ്ങളിലെ താപനില?
ഉത്തരം :

രണ്ട് വസ്തുക്കളുടെയും വലിപ്പങ്ങൾ ഒന്നുതന്നെയായതിനാൽ A, l എന്നിവ സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കപ്പെടുന്നു.
ശരിയായ ഉത്തരം D ആണ്.

7. ഒരു ലോഹ വസ്തുവിലൂടെ സെക്കൻഡിൽ പ്രവഹിക്കുന്ന താപത്തിന്റെ അളവ്:

(1) രണ്ട് അറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിൽ

വായിക്കുക വൈദ്യുത മണ്ഡലം

(2) വസ്തുവിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ വിസ്തീർണ്ണത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്

(3) ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ തരം അനുസരിച്ച്

(4) ലോഹത്തിന്റെ നീളത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്

ചാലകം വഴി താപ കൈമാറ്റ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ശരിയായ പ്രസ്താവന...

ചർച്ച

ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിനുള്ള സൂത്രവാക്യം:

സെക്കൻഡിൽ പ്രവഹിക്കുന്ന താപത്തിന്റെ അളവ് (Q/t)

രണ്ട് അറ്റങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസത്തിന് നേർ അനുപാതം (T₁ - ടി₂).

വസ്തുവിന്റെ (എ) ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയ്ക്ക് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്.

ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ തരത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ് (k = താപ ചാലകത)

ലോഹത്തിന്റെ നീളത്തിന് വിപരീത അനുപാതം (l).

ശരിയായ പ്രസ്താവനകൾ 3 ഉം 4 ഉം ആണ്.

8. P, Q, R എന്നീ ലോഹങ്ങളെല്ലാം ഒരേ വലുപ്പത്തിലുള്ളവയാണ്. P, Q, R എന്നീ ലോഹങ്ങളുടെ ചാലകത യഥാക്രമം 4kJ, 2kJ, kJ എന്നിവയാണ്. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ തുറന്ന അറ്റങ്ങളിലെ താപനിലയുമായി അവ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

2018-27 ലെ ഹൈസ്കൂൾ ഫിസിക്സ് ദേശീയ പരീക്ഷയെക്കുറിച്ചുള്ള ചർച്ച