કોઈપણ પદાર્થ માટે આપેલ તાપમાનના તફાવત માટે ઉષ્મા વહનનો દર કેવી રીતે દર્શાવવામાં આવે છે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ધારો કે $L$ લંબાઈ અને $A$ જેટલા સમાન આડછેદનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતો એક ધાતુનો સળિયો છે,જેના બે છેડાઓ અલગ-અલગ તાપમાને રાખવામાં આવ્યા છે. આ માટે,છેડાઓને $T_{C}$ અને $T_{D}$ તાપમાન ધરાવતા મોટા ઉષ્મા સંગ્રાહકો સાથે સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,જ્યાં $T_{C} > T_{D}$ છે.
સળિયાની બાજુઓ સંપૂર્ણપણે અવાહક છે તેમ માનતા,આસપાસના વાતાવરણ સાથે કોઈ ઉષ્માનું આદાન-પ્રદાન થતું નથી. શરૂઆતમાં,સળિયાના વિવિધ ભાગોનું તાપમાન સમય સાથે વધે છે. થોડા સમય પછી,એક 'સ્થાયી અવસ્થા' (steady state) પ્રાપ્ત થાય છે,જેમાં સળિયાનું તાપમાન $T_{C}$ થી $T_{D}$ સુધી અંતર સાથે સમાન રીતે ઘટે છે.
આ સ્થાયી અવસ્થામાં,$C$ પાસેનો સંગ્રાહક અચળ દરે ઉષ્મા પૂરી પાડે છે,જે સળિયામાંથી પસાર થઈને $D$ પાસેના સંગ્રાહકને તે જ દરે મળે છે. ઉષ્મા વહનનો દર $\frac{dQ}{dt}$ અને તાપમાન પ્રચલન $\frac{dT}{dx}$ બંને સમય સાથે અચળ રહે છે.
પ્રાયોગિક રીતે જોવા મળ્યું છે કે ઉષ્મા વહનનો દર (અથવા ઉષ્મા પ્રવાહ) $H$ નીચે મુજબ આપવામાં આવે છે:
$H = \frac{dQ}{dt} = KA \frac{T_{C} - T_{D}}{L}$
જ્યાં $K$ એ પદાર્થની ઉષ્મા વાહકતા છે.

Explore More

Similar Questions

બે સળિયા,એક તાંબાનો અને બીજો સ્ટીલનો,સમાન લંબાઈ અને સમાન આડછેદના ક્ષેત્રફળ ધરાવતા,એકબીજા સાથે જોડવામાં આવ્યા છે. તાંબા અને સ્ટીલની ઉષ્મીય વાહકતા અનુક્રમે $385 \, W \, m^{-1} \, K^{-1}$ અને $50 \, W \, m^{-1} \, K^{-1}$ છે. તાંબા અને સ્ટીલના મુક્ત છેડાઓને અનુક્રમે $100^{\circ} \, C$ અને $0^{\circ} \, C$ તાપમાને રાખવામાં આવ્યા છે. જંકશન પરનું તાપમાન આશરે $.......^{\circ} \, C$ છે.

જો તાંબાના સળિયાની ત્રિજ્યા અને લંબાઈ બંને બમણી કરવામાં આવે,તો સળિયામાં ઉષ્માના વહનનો દર ....... ગણો વધશે.

એક સ્લેબ સમાન જાડાઈના તાંબા અને પિત્તળના બે સમાંતર સ્તરોનો બનેલો છે,જેની ઉષ્મીય વાહકતાનો ગુણોત્તર $1 : 4$ છે. જો પિત્તળની મુક્ત સપાટી $100^\circ C$ તાપમાને અને તાંબાની સપાટી $0^\circ C$ તાપમાને હોય,તો આંતરપૃષ્ઠનું તાપમાન ........ $^\circ C$ હશે.

અલગ-અલગ દ્રવ્યના બનેલા બે સમાન લાંબા સળિયા $A$ અને $B$ પર મીણ લગાવેલું છે અને તેમનો એક છેડો ગરમ તેલના બાથમાં ડૂબાડેલો છે. જ્યારે સ્થાયી અવસ્થા પ્રાપ્ત થાય છે, ત્યારે જે લંબાઈ સુધી મીણ ઓગળે છે તે $l_A$ અને $l_B$ છે. જો $k_A$ અને $k_B$ એ દ્રવ્યોની ઉષ્મા વાહકતા હોય, તો:

$0.36\, m^2$ ક્ષેત્રફળ અને $0.1\, m$ જાડાઈ ધરાવતા પથ્થરના સ્લેબની નીચેની સપાટી $100^{\circ} C$ તાપમાન ધરાવતી વરાળના સંપર્કમાં છે। સ્લેબની ઉપરની સપાટી પર $0^{\circ} C$ તાપમાન ધરાવતો બરફનો બ્લોક મૂકેલો છે। એક કલાકમાં $4.8\, kg$ બરફ પીગળે છે। તો સ્લેબની ઉષ્મા વાહકતા .......... $J/m/s/^{\circ} C$ હશે। (આપેલ છે: બરફની ગલન ગુપ્ત ઉષ્મા $= 3.36 \times 10^5\, J/kg$)

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo