ताप स्थानान्तरण प्रश्नहरूका ५ उदाहरणहरू
१. तलको चित्रमा देखाइए अनुसार एउटै आकारका तर फरक प्रकारका धातुका दुई रडहरू P र Q जोडिएका छन्। यदि P को तापीय चालकता गुणांक Q को तापीय चालकता गुणांकको दोब्बर छ भने, P र Q को सीमामा तापक्रम ...
ए 600 oC
ख. ३५ डिग्री सेल्सियस
४० डिग्री सेल्सियस
घ. ४५ डिग्री सेल्सियस
ई. ५० डिग्री सेल्सियस
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
दुईवटा रडहरू P र Q को आकार समान छ।
तापीय चालकता गुणांक P तापीय चालकता गुणांक Q को दोब्बर छ
रड P को छेउको तापक्रम 90 o छ , रड Q को छेउको तापक्रम 0 o छ र रड P र Q बीचको तापक्रम T छ।
प्रश्न: सीमा समतल P र Q मा तापक्रम
उत्तरहरू:
चालन द्वारा ताप स्थानान्तरण दरको सूत्र :
विवरण: Q/t = ताप स्थानान्तरण दर, k = तापीय चालकता, A = क्रस-सेक्शनल क्षेत्र, T 1 = उच्च तापक्रम, T 2 = न्यून तापक्रम, l = वस्तुको लम्बाइ।
दुईवटा रडहरू P र Q को आकार समान छ त्यसैले समीकरणबाट सतह क्षेत्रफल (A) र लम्बाइ (l) गायब हुन्छ। माथिको समीकरण निम्नमा परिवर्तन हुन्छ:
तापीय चालकता गुणांक P तापीय चालकता गुणांक Q को दोब्बर हुन्छ। माथिको समीकरण निम्नमा परिवर्तन हुन्छ:
रड P को टुप्पोको तापक्रम ९० o , रड Q को टुप्पोको तापक्रम ० o र रड P र Q बीचको तापक्रम T हो। माथिको समीकरण निम्नमा परिवर्तन हुन्छ:
सीमा समतल P र Q मा तापक्रम ६० डिग्री सेल्सियस छ।
सही उत्तर E हो।
२. रड A र B को क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफल र लम्बाइ समान छ। यदि रड A को चालन गुणांक = रड B को चालन गुणांकको १/४ गुणा छ भने, दुवैलाई एक छेउमा तताइन्छ र यो पत्ता लाग्छ कि दुवैले समान तापक्रम परिवर्तन अनुभव गर्छन्। त्यसपछि रड A र रड B को ताप स्थानान्तरण दरको अनुपात ..... हो।
क. २:३
ख. ३:२
ग. ४:९
घ. ९:४
ङ. १०० : ६१
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
रड A (A) को क्रस-सेक्शनल क्षेत्र = रड B (A) को क्रस-सेक्शनल क्षेत्र
रड A (l) को लम्बाइ = रड B (l) को लम्बाइ
रड A (k) को चालन गुणांक = रड B (1/4 k) को चालन गुणांकको 1/4 गुणा
बार A (ΔT) को तापक्रममा परिवर्तन = बार B (ΔT) को तापक्रममा परिवर्तन
चाहियो: रड A र रड B को ताप स्थानान्तरण गतिको तुलना
उत्तरहरू:
चालन द्वारा ताप स्थानान्तरण दरको लागि सूत्र:
विवरण: Q/t = ताप स्थानान्तरण दर, k = तापीय चालकता, A = क्रस-सेक्शनल क्षेत्र, T 2 = उच्च तापक्रम, T 1 = न्यून तापक्रम, l = वस्तुको लम्बाइ।
क्रस-सेक्शनल क्षेत्र उस्तै छ, रडको लम्बाइ उस्तै छ, तापक्रम परिवर्तन उस्तै छ।
सही उत्तर E हो।
३. एउटै आकारका दुई धातुका डण्डीहरू A र B क्रमशः २k र k को चालन गुणांक छन्।
दुबै एकसाथ जोडिएका छन् र मुक्त छेउहरू चित्रमा देखाइए अनुसार तापक्रममा छन्।
धातुको जोड A र B मा तापक्रम (T)...
क. ८० डिग्री सेल्सियस
ख. ३५ डिग्री सेल्सियस
४० डिग्री सेल्सियस
घ. ४५ डिग्री सेल्सियस
ई. ५० डिग्री सेल्सियस
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
दुई धातुका डण्डीहरू A र B एउटै आकारका छन्।
धातु A को चालन गुणांक = 2k
धातुको चालन गुणांक B = k
धातुको टुप्पो A को तापक्रम = २१० डिग्री सेल्सियस
धातुको टुप्पो B को तापक्रम = ३० डिग्री सेल्सियस
चाहिएको: धातु जोड्ने ठाउँ A र B मा तापक्रम (T)
उत्तरहरू:
चालन द्वारा ताप स्थानान्तरण दरको सूत्र :
विवरण: Q/t = ताप स्थानान्तरण दर, k = तापीय चालकता, A = सतह क्षेत्रफल, T 1 -T 2 = तापक्रम परिवर्तन, l = रडको लम्बाइ
दुई धातुका रडहरू A र B एउटै आकारका छन् त्यसैले रडहरूको सतह क्षेत्रफल (A) र लम्बाइ (l) समीकरणबाट हटाइन्छ।
सही उत्तर D हो।
४. तलको चित्रमा देखाइए अनुसार उस्तै लम्बाइ र क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफल भएका दुई कन्डक्टर रडहरू एकसाथ जोडिएका छन्। दोस्रो कन्डक्टर रडको थर्मल चालकता गुणांक = पहिलो रडको थर्मल चालकता गुणांकको २ गुणा। यदि पहिलो रडलाई यसरी तताइयो भने T 1 = 100 o C र T 2 = 25 o C हुन्छ, त्यसपछि जोइन्ट (T) मा तापक्रम ... हुन्छ।
ए 30 oC
ख. ३५ डिग्री सेल्सियस
४० डिग्री सेल्सियस
घ. ४५ डिग्री सेल्सियस
ई. ५० डिग्री सेल्सियस
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
दुई धातुका डण्डीहरू A र B एउटै आकारका छन्।
रड I को चालन गुणांक = k
रड II को चालन गुणांक = 2k
रडको टुप्पोको तापक्रम I = १०० डिग्री सेल्सियस
रड टिप II को तापक्रम = २५ डिग्री सेल्सियस
सोधिएको: रड I र II को जोर्नीहरूमा तापक्रम
उत्तरहरू:
चालन द्वारा ताप स्थानान्तरण दरको लागि सूत्र:
विवरण: Q/t = ताप स्थानान्तरण दर, k = तापीय चालकता, A = सतह क्षेत्रफल, T 1 -T 2 = तापक्रम परिवर्तन, l = रडको लम्बाइ
दुई धातुका रडहरू A र B एउटै आकारका छन् त्यसैले रडहरूको सतह क्षेत्रफल (A) र लम्बाइ (l) समीकरणबाट हटाइन्छ।
सही उत्तर C हो।
५. तलको चित्रमा देखाइए अनुसार तीन फरक धातुका रडहरू A, B र C तर समान लम्बाइ र क्रस-सेक्शनल क्षेत्रफल भएका, एकअर्कासँग जोडिएका छन्।
ठूलो चालकता ४ किलोमिटरA = २ किलोमिटरB = केC र T1 = 100oग र ट4 = 20oC त्यसपछि तापक्रम T2 र T3 हो…
A. T 2 = 54,26 o C, T 3 = 31,4 o C
ख. T २ = ३१.४ डिग्री सेल्सियस, T ३ = ५४.२६ डिग्री सेल्सियस
C. T 2 = 32,4 o C, T 3 = 54,26 o C
घ. टी २ = ५६.२६ डिग्री सेल्सियस, टी ३ = ३१.४ डिग्री सेल्सियस
E. T 2 = 54,26 o C, T 3 = 30,4 o C
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
टी २ = ८० डिग्री सेल्सियस
टी ४ = २० डिग्री सेल्सियस
४ k A = २ k B = k C
यदि k C = 4, k B = 2, k A = 1
सोधिएको: T 2 र T 3
उत्तरहरू:
चालन द्वारा ताप स्थानान्तरणको सूत्र:
जानकारी:
Q/t = ताप स्थानान्तरण दर, k = तापीय चालकता, A = क्रस-सेक्शनल क्षेत्र, T 1 = प्रारम्भिक तापक्रम, T 2 = अन्तिम तापक्रम, l = रडको लम्बाइ।
लम्बाइ (l) र क्रस-सेक्शनल क्षेत्र (A) बराबर छन् त्यसैले तिनीहरूलाई समीकरणबाट हटाइन्छ।
तापक्रम गणना गर्न यो समीकरण प्रयोग गर्नुहोस्।
धातुको डण्डी A र B लाई विचार गर्नुहोस्।
धातुको डण्डी B र C लाई विचार गर्नुहोस्।
समीकरण १ र समीकरण २ हटाउनुहोस्:
समीकरण १ प्रयोग गरेर T २ गणना गर्नुहोस्:
सही उत्तर A हो।
प्रश्न स्रोत:
सिनियर हाई स्कूल/भोकेसनल हाई स्कूलको लागि राष्ट्रिय परीक्षा भौतिकशास्त्र प्रश्नहरू
