શા માટે કેટલાક રસોઈના વાસણોના તળિયે તાંબાનું પડ (copper coating) હોય છે?

એક ધાતુના રસોઈના વાસણના તળિયાનું ક્ષેત્રફળ $0.2 \,m^2$ અને જાડાઈ $2.0 \,cm$ છે. જ્યારે તેને હોટ પ્લેટ પર મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે તે $3.0 \,kg/min$ ના દરે પાણી ઉકાળે છે. હોટ પ્લેટનો વાસણના સંપર્કમાં રહેલો ભાગનું તાપમાન આશરે કેટલું હશે ($^{\circ} C$ માં)? [ધાતુની ઉષ્મા વાહકતા $120 \,J s^{-1} m^{-1} K^{-1}$ છે, પાણીની બાષ્પીભવનની ગુપ્ત ઉષ્મા $2 \times 10^6 \,J/kg$ છે]

સમાન આડછેદ અને લંબાઈ $L$ ધરાવતા એક તાંબાના સળિયા અને એક સ્ટીલના સળિયાને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એકબીજાની બાજુમાં જોડીને બે ઉષ્મા સ્ત્રોતો વચ્ચે રાખવામાં આવ્યા છે. જો ઉષ્મા તેમનામાંથી $x = 0$ થી $x = 2L$ સુધી સ્થાયી દરે વહેતી હોય અને ધાતુઓની ઉષ્મા વાહકતા $K_{Cu}$ અને $K_{Steel}$ $(K_{Cu} > K_{Steel})$ હોય,તો તાપમાનમાં થતો ફેરફાર કેવી રીતે દર્શાવી શકાય? (સંવહન અને વિકિરણ અવગણ્ય છે):

સમાન પરિમાણો ધરાવતા પાંચ સળિયાઓને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ગોઠવવામાં આવ્યા છે. તેમની ઉષ્મીય વાહકતા $K_1, K_2, K_3, K_4$ અને $K_5$ છે. જ્યારે બિંદુઓ $A$ અને $B$ ને અલગ-અલગ તાપમાને રાખવામાં આવે,ત્યારે મધ્યના સળિયામાંથી કોઈ ઉષ્મા વહેતી નથી જો

સમાન લંબાઈ પરંતુ અલગ-અલગ ત્રિજ્યા ધરાવતા બે વાહક નળાકારોને $T_1 = 300 \ K$ અને $T_2 = 100 \ K$ તાપમાને રાખેલા બે હીટ બાથ વચ્ચે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવ્યા છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે. મોટા નળાકારની ત્રિજ્યા નાના નળાકાર કરતા બમણી છે અને નાના તથા મોટા નળાકારના દ્રવ્યોની ઉષ્મીય વાહકતા અનુક્રમે $K_1$ અને $K_2$ છે. જો સ્થાયી અવસ્થામાં બંને નળાકારોના જંકશન પરનું તાપમાન $200 \ K$ હોય,તો $K_1 / K_2 = \dots$

બધી રીતે સમાન પરિમાણો ધરાવતા કોપર અને લોખંડના સળિયા પર મીણનું પડ લગાવવામાં આવે છે. કોપર અને લોખંડની ઉષ્મા વાહકતાનો ગુણોત્તર $10:9$ છે. જો બંને સળિયાના એક છેડાને ગરમ પાણીમાં રાખવામાં આવે,તો મીણ પીગળે છે. સળિયાની લંબાઈનો ગુણોત્તર શોધો જેના માટે મીણ સમાન દરે પીગળે છે.