STD 11 - ઉષ્માનું પરિવહન PYQ: JEE Mains Physics પ્રશ્નો

35 માંથી 1–35 પ્રશ્નો

1. 1. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ સમાન પરિમાણ ધરાવતા પરંતુ ભિન્ન પદાર્થોના બનેલા સળિયા x અને y જોડેલા છે. અંતિમ બિંદુઓ A અને F ના તાપમાન અનુક્રમે \( 100^{\circ}C \) અને \( 40^{\circ}C \) જાળવી રાખવામાં આવે છે. આપેલ છે કે સળિયા x ની ઉષ્મા વાહકતા સળિયા y ની ઉષ્મા વાહકતા કરતાં ત્રણ ગણી છે, તો જોડાણ બિંદુઓ B અને E પરનું તાપમાન (લગભગ) હશે:
   2026 સરળ
2. 2. 10 cm લંબાઈ અને 0.5 mm વ્યાસ ધરાવતો એક તાર બલ્બમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. તારનું તાપમાન \(1727^{\circ} \mathrm{C}\) છે અને તાર દ્વારા વિકિરણ પામતો પાવર 94.2 W છે. તેની ઉત્સર્જકતા \(\frac{x}{8}\) છે, જ્યાં \(x=\)_______
   (આપેલ છે કે: \(\sigma=6.0 \times 10^{-8} \mathrm{~W} \mathrm{~m}^{-2} \mathrm{~K}^{-4}, \pi=3.14\) અને ધારો કે તારના દ્રવ્યની ઉત્સર્જકતા બધી તરંગલંબાઈએ સમાન છે.) 2025 સરળ
3. 3. એક કપ કોફી \(90^{\circ} \mathrm{C}\) થી \(80^{\circ} \mathrm{C}\) સુધી t મિનિટમાં ઠંડી પડે છે જ્યારે ઓરડાનું તાપમાન \(20^{\circ} \mathrm{C}\) હોય છે. તેવા જ એક કપ કોફીને તે જ ઓરડાના તાપમાને \(80^{\circ} \mathrm{C}\) થી \(60^{\circ} \mathrm{C}\) સુધી ઠંડી પડવા માટે લાગતો સમય કેટલો હશે? 2025 મધ્યમ
4. 4. એક પદાર્થનું હવામાં તાપમાન 4 મિનિટમાં \(40^{\circ} \mathrm{C}\) થી ઘટીને \(24^{\circ} \mathrm{C}\) થાય છે. હવાનું તાપમાન \(16^{\circ} \mathrm{C}\) છે. પછીની 4 મિનિટમાં પદાર્થનું તાપમાન હશે: 2025 મધ્યમ
5. 5. જુદા જુદા દ્રવ્યના બનેલા બે નળાકાર સળિયા A અને B સીધી રેખામાં જોડવામાં આવે છે. તેમની લંબાઈ, ત્રિજ્યા અને ઉષ્માવાહકતાના ગુણોત્તર નીચે મુજબ છે:
   \(\frac{\mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{L}_{\mathrm{B}}}=\frac{1}{2}, \frac{\mathrm{r}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{r}_{\mathrm{B}}}=2\) અને \(\frac{\mathrm{K}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{K}_{\mathrm{B}}}=\frac{1}{2}\). સળિયા A અને B ના મુક્ત છેડા અનુક્રમે \(400 \mathrm{~K}\) અને \(200 \mathrm{~K}\) તાપમાને જાળવી રાખવામાં આવે છે. જ્યારે સંતુલન સ્થપાય છે ત્યારે સળિયાઓના આંતરપૃષ્ઠનું તાપમાન ________ K છે. 2025 અઘરું
6. 6. સમાન દ્રવ્યના બે ગોળાકાર પિંડો જેમની ત્રિજ્યા 0.2 m અને 0.8 m છે, તેમને સમાન વાતાવરણમાં મૂકેલા છે. નાના પિંડનું તાપમાન 800 K અને મોટા પિંડનું તાપમાન 400 K છે. જો નાના પિંડમાંથી ઉત્સર્જિત થતી ઊર્જા E હોય, તો મોટા પિંડમાંથી ઉત્સર્જિત થતી ઊર્જા કેટલી હશે? (આસપાસના તાપમાનની અસર અવગણ્ય ગણો) 2025 અઘરું
7. 7. સમાન લંબાઈ ધરાવતા ત્રણ સુવાહકો જેમની ઉષ્મા વાહકતા \(\mathrm{k}_1, \mathrm{k}_2\) અને \(\mathrm{k}_3\) છે, તેમને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ જોડેલા છે.
   
   \(1^{\text {st }}\) અને \(2^{\text {nd }}\) વાહકના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ સમાન છે અને \(3^{\text {rd }}\) વાહક માટે તે \(1^{\text {st }}\) વાહકના ક્ષેત્રફળ કરતા બમણું છે. તાપમાન આકૃતિમાં આપેલા છે. સ્થિર અવસ્થામાં, \(\theta\) નું મૂલ્ય _______ \({ }^{\circ} \mathrm{C}\) છે.
   (આપેલ છે કે : \(\mathrm{k}_1=60 \mathrm{Js}^{-1} \mathrm{~m}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}, \mathrm{k}_2=120 \mathrm{Js}^{-1} \mathrm{~m}^{-1}\) \(\mathrm{~K}^{-1}, \mathrm{k}_3=135 \mathrm{Js}^{-1} \mathrm{~m}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}\) ) 2025 મધ્યમ
8. 8. બે પટ્ટી \(A\) અને \(B\) ની ઉષ્મીય વહકતાઓ અનુક્રમે \(84\,Wm ^{-1}\,K ^{-1}\) અને \(126\,Wm ^{-1}\,K ^{-1}\) છે. તેમનું સપાટી ક્ષેત્રફળ અને જાડાઈ સરખી છે. જેને તેની સપાટી સંપર્કમાં રહે તે રીતે મૂકવામાં આવે છે. જો \(A\) અને \(B\) ની બહારની સપાટીનું તાપમાન \(100^{\circ}\,C\) પર રાખવામાં આવે, તો સ્થિત અવસ્થામાં સંપર્ક સપાટીનું તાપમાન ........ \({ }^{\circ} C\) છે. 2023 મધ્યમ
9. 9. એક પદાર્થ \(5\) મિનિટમાં \(80^{\circ}\,C\) માથી \(60^{\circ}\,C\) સુધી ઠંડો પડે છે.પરિસરનું તાપમાન \(20^{\circ}\,C\) છે.તો તેને \(60^{\circ}\,C\) થી \(40^{\circ}\,C\) સુધી ઠંડો પડવા માટેનો સમય .......... \(s\) થશે. 2023 મધ્યમ
10. 10. એક પદાર્થ \(6\) મિનિટમાં \(60^{\circ} C\) થી \(40^{\circ} C\) સુધી ઠંડો પડે છે. જો પરિસરનું તાપમાન \(10^{\circ} C\) હોય, તો પછીની \(6\) મિનિટ પછી તેનું તાપમાન \(.........{ }^{\circ} C\) થશે. 2023 મધ્યમ
11. 11. ગરમ સૂપ ભરેલું બાઉલ (પાત્ર) જ્યારે ઓરડાનું તાપમાન \(22^{\circ}\,C\) હોય ત્યારે \(2\) મિનિટમાં \(98^{\circ}\,C\) થી \(86^{\circ}\,C\) સુધી ઠરે છે. તંને \(75^{\circ}\,C\) થી \(69^{\circ}\,C\) તાપમાને ઠરતા \(...........\)મિનીટ સમય લાગશે. 2023 મધ્યમ
12. 12. પદાર્થ \(60^{\circ}\,C\) થી \(40^{\circ}\,C\) સુધી \(7\) મિનિટમાં ઠંડો થાય છે. આસપાસનું તાપમાન \(10^{\circ}\,C\) છે. પછીની \(7\) મિનિટ પછી પદાર્થનું તાપમાન શું હશે? 2023 મધ્યમ
13. 13. \(60\,cm \times 50\,cm \times 20\,cm\) પરિમાણ ધરાવતા બરફના ટુકડાને \(1\,cm\) દિવાલની જાડાઈ ધરાવતા એક અવાહક ખોખામા મૂકવામાં આવેલ છે.\(0^{\circ}\,C\) એ બરફ ધરાવતા ખોખાને \(40^{\circ} C\) તાપમાને આરડાના તાપમાને લાવવામાં આવે છે. બરફનો પીગળવાનો દર લગભગ \(......\) થશે.(બરફ ગલનગુપ્ત ઊર્જા \(3.4 \times 10^5\,J\,kg ^{-1}\) અને અવાહક દિવાલની ઊષ્મા વlહકતા \(0.05\,Wm ^{-1 \circ}\,C ^{-1}\)છે. 2022 અઘરું
14. 14. આપેલ આકૃતિ અનુસાર, \(K\) અને \(2K\) જેટલી ઉષ્મીય વાહક્તા ધરાવતી બે તક્તિઓ \(A\) અને \(B\) ને એકસાથે જોડી એક સંયુક્ત તક્તિ બનાવવામાં આવે છે. તક્તિઓની જાડાઈ અનુક્રમે \(4.0 \,cm\) અને \(2.5 \,cm\) અને દરેેક તક્તિના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ \(120 \,cm ^{2}\) છે. સંયુક્ત તક્તિની સમતુલ્ય ઉષ્મીય વાહક્ત \(\left(1+\frac{5}{\alpha}\right) K\) છે. તો \(\alpha\) નું મૂલ્ય ............... થશે.
    2022 અઘરું
15. 15. જો સ્ટીલ અને કોપરના સળિયા માટે અનુક્રમે \(K _{1}\) અને \(K _{2}\) એ ઉષ્મીય વાહકતા, \(L _{1}\) અને \(L _{2}\) લંબાઈ અને \(A _{1}\) અને \(A _{2}\) એ આડછેદનું ક્ષેત્રફળ એવા છે કે જેથી \(\frac{K_{2}}{K_{1}}=9\), \(\frac{A_{1}}{A_{2}}=2, \frac{L_{1}}{L_{2}}=2\) હોય તો, આકૃતિમાં દર્શાવેલ સંરચના માટે, જો સ્ટીલ કોપર જંકશન સ્થિતિ સ્થિતમાં હોય તો, \(T\) નું મૂલ્ય ...........\(^{\circ} C\) થશે.
    2022 મધ્યમ
16. 16. ન્યૂટનનો શીત નિયમ (cooling law) સાબિત કરવાના એક પ્રયોગમાં પાણીનાં અને આસપાસનાં તાપમાનમાં થતા ફેરફાર \((\Delta T)\) અને સમયનો આલેખ દોરવામાં આવેલ છે. પાણીનું પ્રારંભિક તાપમાન \(80^{\circ} C\) જેટલું લેવામાં આવે છે. આલેખમાં દર્શાવેલ \(t_{2}\) નું મૂલ્ય........થશે.
    2022 અઘરું
17. 17. નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો. \(A\). પ્રવાહી અને તેની આસપાસનાં તાપમાનનો નાનો તફાવત બમણો થાય છે ત્યારે પ્રવાહી દ્વારા ઉષ્માનો વ્યય બમમણો થાય છે. \(B\). સમાન સપાટી ક્ષેત્રફળ ધરાવતા બે પદાર્થી \(A\) અને \(B\) ને \(10^{\circ} C\) અને \(20^{\circ} C\) તાપમાને જાળવી રાખવામાં આવે છે. \(A\) અને \(B\) દ્વારા આપેલ સમયમાં ઉત્સર્જીત વિકિરણની ગુણોત્તર \(1: 1.15\) છે. \(C\). \(100 \,K\) અને \(400 \,K\) તાપમાન વચ્ચે કાર્યરત કાર્નો એન્જિનની કાર્યક્ષમતા \(75 \%\) છે. \(D\). પ્રવાહી અને તેની આસપાસના વાતાવરણ વચ્ચે તાપમાનનો નાનો તફાવત ચાર ગણો કરવામાં આવે છે તો પ્રવાહી દ્વારા ગુમાવાતી ઉષ્માનો દર બમણો થાય છે. 2022 અઘરું
18. 18. સમાન આડછેદ નું ક્ષેત્રફળ, અને \(M _{1}\) અને \(M _{2}\) દળ ધરાવતા બે ધાત્વીય ચોસલાને એકબીજા સાથે (આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર) જોડવામાં આવેલા છે. જો \(M _{2}\) ની ઉષ્મીય વાહકતા \(K\) હોય તો \(M _{1}\) ઉષ્મીય વાહકતા ..........હશે.  [Assume steady state heat conduction]
    2022 મધ્યમ
19. 19. \(10.0\; {KW}^{-1}\) ઉષ્મીય અવરોધ ધરાવતા \(CD\) તારને સામા \(AB\) તારની મધ્યમાં આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ જોડવામાં આવેલ છે. છેડાં \(A, B\) અને \(D\) ના તાપમાન અનુક્રમે \(200^{\circ} {C}, 100^{\circ} {C}\) અને \(125^{\circ} {C}\) જળવવામાં આવેલ છે. \({CD}\) માઠી પસાર થતો ઉષ્માપ્રવાહ \(P\; watt\) હોય તો \({P}\) નું મૂલ્ય કેટલું હશે?
    2021 અઘરું
20. 20. \(25^{\circ} {C}\) તાપમાનવાળા ઓરડામાં \(5\, minutes\) માં પદાર્થનું તાપમાન \(75^{\circ} {C}\) થી \(65^{\circ} {C}\) થાય છે. પછીની \(5\, minutes\) માં પદાર્થનું તાપમાન (\({ }^{\circ} {C}\) માં) કેટલું થાય? 2021 મધ્યમ
21. 21. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ અવરોધ \(R_1\) અને \(R_2\) ધરાવતાં બે પતરાનાં જંક્શનનું તાપમાન \(\theta\) છે તેમજ ઉપર અને નીચેનાં તાપમાન \(\theta_{1}\) અને \(\theta_{2}\) .......... દ્વારા આપવામાં આવે છે. 
    2021 મધ્યમ
22. 22. એક પદાર્થ \(61^{\circ} {C}\) થી \(59^{\circ} {C}\) ઠંડો પડવા માટે \(4\, {min}\) સમય લગાડે છે. જો આસપાસના વાતાવરણનું તાપમાન \(30^{\circ} {C}\) હોય તો પદાર્થ \(51^{\circ} {C}\) થી ઠંડો પડી \(49^{\circ} {C}\)  થવા માટે કેટલો સમય (\(min\) માં) લાગશે? 2021 મધ્યમ
23. 23. \({K_1}\) અને \({K_2}\) ઉષ્માવાહકતા ધરાવતા બે સમાન સળિયાને શ્રેણીમાં જોડેલ છે.તો તેની સમતુલ્ય ઉષ્મા વાહકતા કેટલી થશે?
    2021 મધ્યમ
24. 24.  \({r}_{1}\) અને \({r}_{2}\) \(\left({r}_{1}<{r}_{2}\right)\) ત્રિજયા ધરાવતા બે ધાતુના પાતળા કવચના કેન્દ્ર એક બીજા પર સંપાત થાય છે. બંને કવચની વચ્ચેની જગયા \({K}\) જેટલી ઉષ્માવાહકતા ધરાવતા દ્રવ્યથી ભરેલી છે. અંદરની કવચ \(\theta_{1}\) તાપમાને અને બહારની કવચ \(\theta_{2}\left(\theta_{1}<\theta_{2}\right)\) તાપમાને રાખેલ છે. આ દ્રવ્યમાં ત્રિજ્યાવર્તી દિશામાં ઉષ્મા વહનનો દર કેટલો હશે? 2021 અઘરું
25. 25. એક ધાતુના ગોળાને \(50^{\circ} C\) થી \(40^{\circ} C\) સુધી ઠંડો પડતાં \(300 \,s\) જેટલો સમય લાગે છે. જો વાતાવરણનું તાપમાન \(20^{\circ} C\) હોય તો પછીની \(5\) મિનિટમાં ગોળાનું તાપમાન કેટલા \(^oC\) થશે? 2020 મધ્યમ
26. 26. ત્રણ સમાન આડછેદ અને લંબાઈ ધરાવતા સળિયાને જુદા-જુદા દ્રવ્યમાંથી બનાવેલ છે જેમની ઉષ્માવાહકતા અનુક્રમે \(K _{1}, K _{2},\) અને \(K _{3}\) છે. તેને પછી આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે જોડેલ છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે સળિયાના એક છેડાને \(100^{\circ} C\) તાપમાને અને બીજા છેડાને \(0^{\circ} C\) તાપમાને રાખેલ છે જો સંતુલન સમયે સળીયાના જોડાણના જંકશનનું તાપમાન અનુક્રમે \(70^{\circ} C\) અને \(20^{\circ} C\) હોય અને સળિયાની સપાટી પરથી કોઈ પણ ઉર્જાનો વ્યય થતો ના હોય તો \(K _{1}, K _{2}\) અને \(K _{3}\) વચ્ચેનો સંબધ શું હશે?
    2020 અઘરું
27. 27. \(2L\) લંબાઈના એક સમાન સળીયા \(AB\) ના બન્ને છેડા વચ્ચે તાપમાનનો તફાવત \(120^oC\) રાખવામાં આવે છે. \(AB\) સળીયા જેટલો જ આડછેદ ધરાવતો અને \(\frac{3L}{2}\) લંબાઇનો એક બીજા વાંકા સળીયા \(PQ\) ને આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે સળીયા \(AB\) સાથે જોડવામાં આવે છે. સ્થાયી અવસ્થામાં \(P\) અને \(Q\) વચ્ચે તાપમાનનો તફાવત ....... \(^oC\) ની નજીકનો હશે
    2019 અઘરું
28. 28. બે પદાર્થ જેની ઉષ્મા વાહકતા \(3K\) અને \(K\) અને જાડાઈ \(d\) અને \(3d\) છે તેને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે જોડેલ છે.બહારની સપાટીના તાપમાન અનુક્રમે \(\theta_2\) અને \(\theta_1\) છે.\(\left( {\theta _2} > {\theta _1} \right) \) તો જંકશનનું તાપમાન કેટલું હશે?
    2019 મધ્યમ
29. 29. \(R\) ત્રિજ્યાનો એક નળાકાર કે જેની અંદરની ત્રિજ્યા \(R\) અને બહારની ત્રિજ્યા \(2R\) છે તેવા નળાકાર કોષથી ઘેરાયેલ છે. અંદરના નળાકારના દ્રવ્યની ઊષ્માવાહકતા \(K_1\) છે જ્યારે બહારના નળાકારની ઊષ્માવાહકતા \(K_2\) છે. ઊષ્માનો વ્યય થતો નથી તેમ ધારતા નળાકારની લંબાઈ તરફ વહેતી ઊષ્મા માટે આ તંત્રની ઊષ્માવાહકતા _______ થાય. 2019 મધ્યમ
30. 30. \(T = 10^3\, K\) તાપમાને રહેલ એક ઊષ્મા સ્ત્રોતને બીજા \(T = 10^2\, K\) તાપમાને રહેલા ઊષ્મા સંગ્રાહક સાથે \(1\,m\) જાડા કોપરના ચોસલા વડે જોડવામાં આવે છે. કોપરની ઊષ્પીય વાહક્તા \(0.1\, W K^{-1}m^{-1}\) હોય તો સ્થિત સ્થિતિમાં તેમાંથી પસાર થતું ઊર્જા ફલ્કસ ........ \(Wm^{-2}\) હશે. 2019 અઘરું
31. 31. પદાર્થનું તાપમાન \(60\,^oC\) થી \(50\,^oC\) થતાં \(10\) મિનિટ લાગે.જો વાતાવરણનું અચળ તાપમાન \(25\,^oC\) હોય તો પછીની \(10\) મિનિટમાં  પદાર્થનું તાપમાન ....... \(^oC\) થશે? 2018 મધ્યમ
32. 32. એક ગરમ પદાર્થ ન્યુટનના નિયમનું પાલન કરીને તેના મહત્તમ તાપમાન \(80\,^oC\) થી ઠંડો પાડીને વાતાવરણનું તાપમાન \(30\,^oC\) પર આવે છે.તાપમાન \(80\,^oC\) થી \(40\,^oC\) થતાં \(5\, minutes\) લાગે છે તો \(62\,^oC\) થી \(32\,^oC\) થતાં .......... \(\min.\) લાગે? (\(ln\, 2\, = 0.693, ln\, 5\, = 1.609\)) 2014 અઘરું
33. 33. ગરમ પાણીનું તાપમાન \(60\,^oC\) થી \(50\,^oC\) થતાં \(10\,minutes\)  અને પછી \(42\,^oC\) થતાં બીજી \(10\,minutes\) લાગે તો વાતાવરણનું તાપમાન......... \(^oC\) હશે? 2014 અઘરું
34. 34. કોપર,બ્રાસ અને સ્ટિલના ત્રણ સળિયાને \(Y-\) આકારની સંરચના કરવા માટે વેલ્ડિંગ કરવામાં આવે છે.દરેક સળિયાના આડછેદનું ક્ષેત્રફળ \(4 \) \(cm^2\) છે.કોપર સળિયાના છેડે \(100^o \) \(C\) તાપમાન જયારે બ્રાસ અને સ્ટિલ સળિયાઓને છેડે \( 0^o \) \(C\) તાપમાન જાળવવામાં આવે છે.કોપર,બ્રાસ અને સ્ટિલના સળિયાઓની લંબાઇ અનુક્રમે \(46,13 \) અને \(12\) cms છે. આ સળિયાઓ છેડેથી જ તાપમાનના સુવાહક છે.જયારે આજુબાજુથી અવાહક છે.કોપર,બ્રાસ અને સ્ટિલની ઉષ્મા વાહકતા અનુક્રમે \(0.92,0.26 \) અને \( 0.12 \) \(CGS \) એકમમાં છે.કોપર સળિયામાંથી પસાર થતો ઉષ્મા વહન-દર ....... \(cal\, s^{-1}\) 2014 અઘરું
35. 35. \(R\) ત્રિજ્યા અને \(M\) દળ ધરાવતા કાળા કલરના ગોળા ની અંદર બખોલ છે જેની અંદર શૂન્યાવકાશ છે.બખોલની દીવાલનું તાપમાન \(T_0\) જાળવી રાખવામા આવેલ છે. ગોળાનું શરૂઆતનું તાપમાન \(3T_0\) છે.જો \(T\) તાપમાને રહેલ ગોળાના દ્રવ્ય માટે એકમ દળ દીઠ વિશિષ્ટ ઉષ્મા \(\alpha T^3\) મુજબ ફરે છે જ્યાં \(\alpha \) અચળાંક છે.તો ગોળાનું તાપમાન \(2T_0\) થતાં કેટલો સમય લાગશે? 2014 અઘરું

આ પેજ પર આ ફિલ્ટર મુજબ કોઈ પ્રશ્ન નથી. ફિલ્ટર હટાવો