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JEE Mains · Physics · STD 11 - ऊष्मा का संचरण
  • JEE Mains 2020
  • कठिन
  • MCQ

समरूप लंबाई तथा अनुप्रस्थ काट की तीन छड़े, भिन्न-भिन्न पदार्थो की बनी है जिनकी उष्मा चालकतायें क्रमशः \(K_{1}, K_{2}\), तथा \(K_{3}\) हैं। इनको चित्र के अनुसार एक लंबी छड़ के रूप में जोड़ दिया गया है। इस लंबी छड़ के एक सिरे को \(100^{\circ} C\) तथा दूसरे सिरे को \(0^{\circ} C\) पर रखते है (चित्र देखिये)। साम्यावस्था में छड़ को संधियों के तापमान \(70^{\circ} C\) और \(20^{\circ} C\) हैं। यदि छड़ की सतहों से उष्मा का क्षय नही होता है, तो \(K _{1}, K _{2}\) तथा \(K _{3}\) के बीच सही सबंध होगा -

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उत्तर और हल

सही उत्तर

(A) \(K _{1}: K _{3}=2: 3 ; K _{2}: K _{3}=2: 5\)

चरण-दर-चरण हल

विस्तृत व्याख्या

Rods are identical have same length ( \(\ell\) ) and area of cross-section \((A)\)

Combination are in series, so heat current is same for all Rods

\(\left(\frac{\Delta Q }{\Delta t }\right)_{ AB }=\left(\frac{\Delta Q }{\Delta t }\right)_{ BC }=\left(\frac{\Delta Q }{\Delta t }\right)_{ CD }=\) Heat current

\(\frac{(100-70) K _{1} A }{\ell}=\frac{(70-20) K _{2} A }{\ell}=\frac{(20-0) K _{3} A }{\ell}\)

\(30 K _{1}=50 K _{2}=20 K _{3}\)

\(3 K _{1}=2 K _{3}\)

\(\frac{K_{1}}{K_{3}}=\frac{2}{3}=2: 3\)

\(5 K _{2}=2 K _{3}\)

\(\frac{ K _{2}}{ K _{3}}=\frac{2}{5}=2: 5\)

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