धातुओं की ऊष्मीय चालकता ज्ञात करने की सियरल ( | vedclass

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Question

(C) सियरल का उपकरण एक धातु की छड़ की ऊष्मीय चालकता को स्थिर अवस्था (steady state) में मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। स्थिर अवस्था में,छड़ के किसी भ

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छड़ के सभी बिंदुओं पर समान होती है

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(C) सियरल का उपकरण एक धातु की छड़ की ऊष्मीय चालकता को स्थिर अवस्था (steady state) में मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। स्थिर अवस्था में,छड़ के किसी भी बिंदु पर तापमान समय के साथ नहीं बदलता है। ऊष्मा चालन के नियम के अनुसार,ऊष्मा प्रवाह की दर $dQ/dt = -kA(dT/dx)$ होती है। चूंकि छड़ अपनी लंबाई के अनुदिश ऊष्मीय रूप से कुचालक होती है,इसलिए ऊष्मा प्रवाह की दर पूरी छड़ में स्थिर रहती है। चूंकि अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल $A$ और ऊष्मीय चालकता $k$ स्थिर हैं,इसलिए ताप प्रवणता $dT/dx$ भी छड़ के सभी बिंदुओं पर समान होनी चाहिए।

धातुओं की ऊष्मीय चालकता ज्ञात करने की सियरल (Searle's) विधि में,छड़ के अनुदिश ताप प्रवणता (temperature gradient):

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चित्र में दिखाए गए छड़ के अनुप्रस्थ काट से ऊष्मा प्रवाह की दर क्या है? ($T_2 > T_1$ और छड़ के पदार्थ की ऊष्मीय चालकता $K$ है।)

एक छड़ की ऊष्मीय चालकता $2$ है। इसकी ऊष्मीय प्रतिरोधकता क्या है?

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