चालनद्वारा ताप स्थानान्तरणको उदाहरण

८ चालनद्वारा ताप स्थानान्तरणका उदाहरणहरू

१. उदाहरणहरू प्रयोग गरेर अर्थ व्याख्या गर्नुहोस् चालन द्वारा ताप स्थानान्तरण ?
छलफल
चालनद्वारा ताप स्थानान्तरण भनेको वस्तु बनाउने परमाणु/अणुहरू बीचको टक्करबाट हुने तापको स्थानान्तरण हो। उदाहरणका लागि, तातो फलामको बारलाई विचार गर्नुहोस्। फलामको एउटा छेउ ज्वालामा छुन्छ र अर्को छेउ समातिन्छ। समातिएको फलामको छेउ ज्वालाको सम्पर्कमा नभए पनि, किनभने ताप फलामको बार मार्फत स्थानान्तरण हुन्छ, समातिएको फलामको छेउ तातो महसुस हुन्छ। फलामको एक छेउबाट अर्को छेउमा ताप स्थानान्तरण कसरी हुन्छ?
तताइएको फलामको टुप्पोले थप ताप प्राप्त गर्छ। कालोर त्यो ऊर्जा हो जुन स्वाभाविक रूपमा उच्च तापक्रम भएका वस्तुहरूबाट कम तापक्रम भएका वस्तुहरूमा सर्छ। थपिएको ऊर्जाले फलाम बनाउने परमाणुहरू/अणुहरूलाई तिनीहरूको सन्तुलन स्थितिबाट अझ कम्पन गराउँछ। तिनीहरू थप कम्पन हुँदै जाँदा, परमाणुहरू/अणुहरू छिमेकी परमाणुहरू/अणुहरूसँग ठोक्किन्छन्, जसले गर्दा परमाणुहरू/अणुहरू अझ कम्पन हुन्छन् र बढी ऊर्जा प्राप्त गर्छन्। यो प्रक्रिया तबसम्म जारी रहन्छ जबसम्म ताप फलामको टुप्पोमा पुग्दैन।

२. के तरल पदार्थको परमाणु/अणुहरू बीच चालनद्वारा ताप स्थानान्तरण सम्भव छ?
छलफल
निम्न उदाहरणलाई विचार गर्नुहोस्। जब फलामको बार तताइन्छ, ताप एउटा फलामको परमाणु/अणुबाट अर्कोमा सर्छ, त्यसैले यो भन्न सकिन्छ कि ठोसको परमाणु/अणुहरू बीच चालकताद्वारा ताप स्थानान्तरण हुन्छ। तरलको परमाणु/अणुहरू बीच चालकताद्वारा ताप स्थानान्तरण हुँदैन किनभने तरलको परमाणु/अणुहरू बीच ताप स्थानान्तरण हुन्छ, र त्यसैगरी ग्यासको परमाणु/अणुहरू बीच, ताप स्थानान्तरण संवहनद्वारा हुन्छ।

3. तापीय चालकता इँटाको तापीय चालकता ०.८४ J/msC छ र ऊनको तापीय चालकता ०.०४० J/msC छ।^oइँटा वा ऊन, कुन राम्रो ताप चालक हो?
छलफल
उच्च तापीय चालकता भएका वस्तुहरू तापका असल चालकहरू (राम्रो तापीय चालकहरू) हुन्, जबकि कम तापीय चालकता भएका वस्तुहरू तापका कम चालकहरू (कमजोर तापीय चालकहरू) हुन्।
प्रश्नको आधारमा, इँटाको तापीय चालकता ऊनको तापीय चालकता भन्दा बढी हुन्छ त्यसैले इँटा ऊन भन्दा तापको राम्रो चालक हो।

४. ठोस बेलनाकार स्टील बारको लम्बाइ १ मिटर र क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफल ०.२ वर्ग मिटर हुन्छ। स्टीलको थर्मल चालकता ४० J/msC हुन्छ।^oयदि स्टीलको दुई छेउ बीचको तापक्रम भिन्नता १० छ भने^oC, स्टील रडमा चालनद्वारा ताप स्थानान्तरणको दर निर्धारण गर्नुहोस्!
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
स्टीलको लम्बाइ (l) = १ मिटर
स्टीलको क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफल (A) = ०.२ मिटर²
स्टीलको तापीय चालकता (k) = 40 J/msC^o
स्टीलको दुई छेउ बीचको तापक्रम भिन्नता (ΔT) = १०^oC
सोधियो: चालनद्वारा ताप स्थानान्तरणको दर (Q/t)
उत्तरहरू:
चालन द्वारा ताप स्थानान्तरण दरको लागि सूत्र:
Q/t = k A ΔT / l
Q/t = (४०)(०.२)(१०) / १
Q/t = ८० / १
Q/t = ८० जुल/सेकेन्ड

५. धातु A र B को लम्बाइ र क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफल समान छ। धातु A को चालकता गुणांक धातु B को चालकता गुणांकको १/६ गुणा छ। दुवै धातुहरू एक छेउमा तताइन्छ र दुवैले समान तापक्रम परिवर्तन अनुभव गर्छन्। त्यसैले, धातु A र धातु B को ताप स्थानान्तरण दरको अनुपात...
क. २:३
ख. ३:२
ग. ४:९
घ. ९:४
ङ. १०० : ६१
छलफल:

Dथाहा छ :
k_A = १/६ किलोमिटर_B= १/१०
k_B = २//१०० = ०.२6
सोधियो :
धातु A र धातु B मार्फत ताप स्थानान्तरणको दरको तुलना?
जावाब :
चालन द्वारा ताप स्थानान्तरण दरको लागि सूत्र :
विवरण: Q/t = ताप स्थानान्तरण दर, k = तापीय चालकता, A = क्रस-सेक्शनल क्षेत्र, T₁ = उच्च तापक्रम, T₂ = कम तापक्रम, l = वस्तुको लम्बाइ।

दुई धातुहरूको लम्बाइ र क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफल बराबर छ त्यसैले l र A समीकरणबाट हटाइएका छन्। दुवै धातुहरूको तापक्रममा परिवर्तन समान छ ताकि (T₁ - T₂) समीकरणबाट हटाइएको छ।
k_A :k_B
१२/२४ : १२/३६
1: 6
सही उत्तर B हो।

६. तलको चित्रमा देखाइए अनुसार एउटै आकारका तर फरक प्रकारका दुई ठोस पदार्थ P र Q जोडिएका छन्। यदि P को तापीय चालकता गुणांक Q को तापीय चालकता गुणांकको तीन गुणा छ भने, P र Q बीचको सीमामा तापक्रम...
ए 60 ^oC
B. 50 ^oC
सी। एक्सएनयूएमएक्स ^oC
D. 20 ^oC
ई। १। ^oC

छलफल:
यो थाहा छ :
T_P = 0 ^oC
T_Q = 80 ^oC
k_P = २ किलोमिटर_Q= 3
k_Q = 1
सोधियो :
सीमा समतल P र Q मा तापक्रम?
उत्तरहरू:

दुई वस्तुहरूको आकार समान छ त्यसैले A र l समीकरणबाट हटाइएका छन्।
सही उत्तर D हो।

७. धातुको पदार्थबाट प्रति सेकेन्ड बग्ने तापको मात्रा:

(१) दुई छेउ बीचको तापक्रम भिन्नताको विपरीत समानुपातिक

(२) वस्तुको क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफलको विपरीत समानुपातिक हुन्छ

(३) धातुको प्रकारमा निर्भर गर्दै

(४) धातुको लम्बाइको विपरीत समानुपातिक हुन्छ

चालनद्वारा ताप स्थानान्तरणको दर बढाउने सही कथन हो...

छलफल

चालन द्वारा ताप स्थानान्तरणको सूत्र:

प्रति सेकेन्ड बग्ने तापको मात्रा (Q/t)

दुई छेउहरू बीचको तापक्रम भिन्नतासँग प्रत्यक्ष समानुपातिक (T ₁– T ₂)।

वस्तु (A) को क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफलसँग प्रत्यक्ष समानुपातिक।

धातुको प्रकारसँग प्रत्यक्ष समानुपातिक (k = तापीय चालकता)

धातुको लम्बाइ (l) को विपरीत समानुपातिक।

सही कथनहरू ३ र ४ हुन्।

८. धातुहरू P, Q, र R एउटै आकारका छन्। धातुहरू P, Q, र R को चालकता क्रमशः ४k, २k, र k छ। तीनैवटै तलको चित्रमा देखाइए अनुसार खुला छेउमा तापक्रमद्वारा जोडिएका छन्।

२०१६ को राष्ट्रिय हाई स्कूल भौतिकशास्त्र परीक्षाको छलफल - ६७