ઉષ્મીય વાહકતા કયા પરિબળ પર આધાર રાખે છે?

સમાન લંબાઈના બે ધાતુના સળિયા $1$ અને $2$ ના છેડાઓ વચ્ચે તાપમાનનો તફાવત સમાન છે. તેમની ઉષ્મા વાહકતા અનુક્રમે $K_1$ અને $K_2$ છે અને આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $A_1$ અને $A_2$ છે. જો સળિયા $1$ માં ઉષ્મા વહનનો દર સળિયા $2$ કરતા ચાર ગણો હોય,તો:

ઇન્જેન-હાઉઝના પ્રયોગમાં,બે અલગ-અલગ પદાર્થોના સમાન સળિયાઓ પર મીણ $10 \ cm$ અને $25 \ cm$ લંબાઈ સુધી ઓગળે છે. બે પદાર્થોની ઉષ્મીય વાહકતાનો ગુણોત્તર કેટલો છે?

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:

બે પાતળા તાર $PQ$ અને $RS$ ના છેડા $Q$ અને $R$ ને એકસાથે જોડવામાં આવ્યા છે. શરૂઆતમાં દરેક તારની લંબાઈ $10^{\circ} C$ તાપમાને $1 \,m$ છે. હવે છેડા $P$ ને $10^{\circ} C$ પર રાખવામાં આવે છે,જ્યારે છેડા $S$ ને ગરમ કરીને $400^{\circ} C$ પર રાખવામાં આવે છે. આ સિસ્ટમ તેની આસપાસના વાતાવરણથી ઉષ્મીય રીતે અલગ (insulated) છે. જો તાર $PQ$ ની ઉષ્મીય વાહકતા તાર $RS$ કરતા બમણી હોય અને $PQ$ નો રેખીય ઉષ્મીય પ્રસરણાંક $1.2 \times 10^{-5} \,K^{-1}$ હોય,તો તાર $PQ$ ની લંબાઈમાં થતો ફેરફાર કેટલો હશે ($\,mm$ માં)?

તાંબા, પિત્તળ અને સ્ટીલના બનેલા ત્રણ ધાતુના સળિયા, જે દરેકનું આડછેદનું ક્ષેત્રફળ $4 \,cm^2$ છે, તેમને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ જોડવામાં આવ્યા છે। તેમની લંબાઈ અનુક્રમે $46 \,cm, 13 \,cm$ અને $12 \,cm$ છે। તેમના ઉષ્મીય વાહકતાના ગુણાંક અનુક્રમે $0.92, 0.26$ અને $0.12$ છે, જે તમામ $CGS$ એકમોમાં છે। સળિયાઓને છેડાઓ સિવાય આસપાસના વાતાવરણથી ઉષ્મીય રીતે અલગ કરવામાં આવ્યા છે। તાંબાના સળિયામાંથી ઉષ્માના વહનનો દર, $cal \,s^{-1}$ માં, કેટલો હશે?