तापीय प्रसार PYQ: JEE Mains Physics प्रश्न

21 में से 1–21 प्रश्न

1. 1. एक एल्यूमीनियम और स्टील की छड़ें जिनकी लंबाइयाँ और अनुप्रस्थ काट समान हैं, उसको जोड़कर \(30^{\circ} C\) पर कुल 120 cm की लंबाई प्राप्त की जाती है। एल्यूमीनियम और स्टील के रेखीय प्रसार गुणांक क्रमशः \(24 \times 10^{-6} /{ }^{\circ} C\) और \(1.2 \times 10^{-5} /{ }^{\circ} C\) हैं। जब इस संयुक्त छड़ का तापमान बढ़ाकर \(100^{\circ} C\) कर दिया जाता है, तो इसकी लंबाई _________ cm होगी। 2026 मध्यम
2. 2. एक पीतल का तार जिसकी लंबाई 2 m और त्रिज्या 1 mm है, \(27^{\circ} C\) पर दो दृढ़ आधारों के बीच कसकर कसा हुआ है। प्रारंभ में इसे \(-43^{\circ} C\) के तापमान तक ठंडा किया गया था, जिससे तार में T तनाव उत्पन्न होता है। वह तापमान जिस तक तार को ठंडा किया जाना चाहिए ताकि इसमें तनाव 1.4 T तक बढ़ जाए, वो __________ \({ }^{\circ} C\) है। 2026 आसान
3. 3. एक धातु की पट्टी जिसका रैखिक प्रसार गुणांक \(\alpha\) है, का तापमान \(T_1\) से \(T_2\) तक बढ़ाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उसकी लंबाई में \(\Delta L_1\) की वृद्धि होती है। तापमान को \(T_2\) से \(T_3\) तक और बढ़ाया जाता है, जिससे उसकी लंबाई में \(\Delta L_2\) की वृद्धि होती है। दिया गया है \(T_3+T_1=2T_2\) और \(T_2-T_1=\Delta T\), तो \(\Delta L_2\) का मान ______ है। 2026 मध्यम
4. 4. एक ठोस पदार्थ की एक आयताकार चादर पर विचार कीजिए जिसकी लंबाई \(\ell=9 \mathrm{~cm}\) और चौड़ाई \(\mathrm{d}=4 \mathrm{~cm}\) है। कक्ष ताप और एक वायुमंडलीय दाब पर इसका रेखीय प्रसार गुणांक \(\alpha=3.1 \times 10^{-5} \mathrm{~K}^{-1}\) है। चादर का द्रव्यमान \(\mathrm{m}=0.1 \mathrm{~kg}\) और विशिष्ट ऊष्मा धारिता \(\mathrm{C}_{\mathrm{v}}=900 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}\) है। यदि पदार्थ को दी गई ऊष्मा की मात्रा \(8.1 \times 10^2 \mathrm{~J}\) है, तो आयताकार चादर के क्षेत्रफल में परिवर्तन होगा :- 2025 आसान
5. 5. एक आदर्श गैस का दाब \((\mathrm{P})\) एवं तापमान \((\mathrm{T})\) का संबंध समीकरण \(\mathrm{PT}^2=\) स्थिरांक का अनुसरण करता है। गैस का आयतन प्रसार गुणांक होगा : 2023 कठिन
6. 6. अलग-अलग लम्बाईयों के पीतल एवं लोहे से निर्मित एक द्विधात्विक पट्टी का प्रयोग करके एक मात्रक पैमाना बनाना है, जिसकी लम्बाई तापमान के साथ परिवर्तित ना हो एवं \(20\,cm\) ही रहे। दोनों धात्विक घटकों की लम्बाई इस प्रकार परिवर्तित हो कि उनकी लम्बाईयों के बीच का अंतर स्थिर रहे। यदि पीतल की लम्बाई \(40\,cm\) है, तो लोहे की लम्बाई \(...........cm\) होगी। \(\left(\alpha_{\text {iron }}=1.2 \times 10^{-5} K ^{-1}\right.\) एवं \(\left.\alpha_{\text {brass }}=1.8 \times 10^{-5} K ^{-1}\right)\). 2022 कठिन
7. 7. एक सोने की वलय जिसका व्यास \(6.230\,cm\) है, को किस ताप पर गर्म करना चाहिए ताकि वह \(6.241\,cm\) व्यास की लकडी की चूडी में समाहित की जा सके ? दोनो व्यास कमरे के ताप \(\left(27^{\circ}\,C \right)\) पर मापे गए है। (सोने का रेखीय तापीय प्रसार गुणांक \(\alpha_{ L }=1.4 \times 10^{-5} K ^{-1}\) ) 2022 मध्यम
8. 8. एक ठोस धात्विक घन को एक समान रूप से गर्म किया जाता है, जिसका कुल पृप्ठीय क्षेत्रफल 24 \(m ^2\) है। यदि इसके घन के तापमान को \(10^{\circ} C\) बढ़ाया जाता है, तो इसके आयतन में वृद्धि ज्ञात करें (दिया गया है : \(\alpha=5.0 \times 10^{-4}{ }^{\circ}\,C ^{-1}\) ) 2022 मध्यम
9. 9. \(4\) मी. लम्बाई तथा \(10\) सेमी \(^{2}\) अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल की स्टील छड़ जिसका \(y =2.0 \times 10^{11}\) \(Nm ^{-2}\) तथा \(\alpha=10^{-5}{ }^{\circ} C ^{-1}\) है, बिना विस्तार के \(0^{\circ}\) सेल्सियस से \(400^{\circ}\) सेल्सियस तक गर्म करी जाती है। छड़ में उत्पन्न तनाव \(x \times 10^{5} \,N\) है जहाँ \(x\) का मान \(........\) है। 2021 मध्यम
10. 10. धातु की चादरों से घनाकार आकृति में बने एक बक्से की प्रत्येक भुजा की कमरे के ताप \(T\) पर लम्बाई \('a'\) है, तथा धातु की चादर के पदार्थ का रैखिक प्रसार गुणांक \('\alpha'\) है। धातु की चादर को एक समान रूप से किसी अल्प ताप वृद्धि \(\Delta T\) के लिए गरम किया गया है जिससे इसका ताप \(T +\Delta T\) हो जाता है। धातु के बक्से के आयतन में वृद्धि होगी। 2021 मध्यम
11. 11. एक आदर्श गैस \(PT ^{3}=\) नियतांक के अनुसार प्रसारित होती है। गैस का आयतन प्रसार गुणांक है। 2021 कठिन
12. 12. एक लोलक घड़ी में लोलक की लम्बाई \(0.1\, \%\) बढ़ा दी जाए, तो प्रतिदिन समय में त्रुटि \(......\,s\) होती है 2021 कठिन
13. 13. कोई द्विधात्विक पट्टिका दो धातुओं \(A\) तथा \(B\) से बनी है। इसे आरेख में दर्शाए अनुसार दढ़तापूर्वक आरोपित किया गया है। धातु \(A\) का प्रसार गुणांक धातु \(B\) की तुलना में अधिक है। जब इस द्विधात्विक पट्टिका को किसी शीत पात्र में रखा जाता है, तो यह पट्टिका।
    2021 कठिन
14. 14. दो अलग तारों की लम्बाइयाँ \(L _{1}\) तथा \(L _{2}\) हैं एवं उनके रेखीय ताप प्रसार गुणांक, क्रमशः \(\alpha_{1}\) तथा \(\alpha_{2}\) हैं। यदि उन तारों के सिरों को जोड़ा जाये तो प्रभावी रेखीय प्रसार ताप गुणांक होगा। 2020 कठिन
15. 15. जब एक धातु से बने तार का तापमान \(0^{\circ} C\) से \(10^{\circ} C\) तक बढ़ाया जाता है तो इसकी लंबाई \(0.02\, \%\) बढ़ जाती है। इस कारण इसके घनत्व में होने वाले प्रतिशत बदलाव का मान निम्न में से किसके निकटतम है? 2020 कठिन
16. 16. \(40^{\circ} C\) तापमान पर \(1\, mm\) त्रिज्या का पीतल का एक तार छत से लटकाया गया है। तार के मुक्त सिरे से \(M\) द्रव्यमान के एक छोटे पिण्ड को लटकाया गया है। जब तार को \(40^{\circ} C\) से \(20^{\circ} C\) पर ठंडा करते हैं तो वह वापस अपनी पुरानी लंबाई \(0.2\, m\) को प्राप्त कर लेता है। \(M\) का निकटतम मान .......\(kg\) होगा। (पीतल का रेखीय प्रसार गुणांक तथा यंग प्रत्यास्था गुणांक क्रमशः है \(10^{-5} /{ }^{\circ} C\) तथा \(10^{11} \,N / m ^{2}\), एवं \(\left.; g =10 \,ms ^{-2}\right)\) 2019 कठिन
17. 17. एकसमान आकार की दो छड़ \(A\) तथा \(B , 30^{\circ} C\) तापमान पर है। यदि \(A\) को \(180^{\circ} C\) तक तथा \(B\) को \(T ^{\circ} C\) तक गर्म करते हैं तो इनकी नई लम्बाइयाँ समान है। यदि \(A\) तथा \(B\) के रेखीय प्रसार गुणांकों का अनुपात \(4: 3\) है तो, \(T\) का मान ........\(^oC\) है। 2019 मध्यम
18. 18. लम्बई \(L\) तथा त्रिज्या \(r\) की एकसमान बेलनाकार छड़ का यंग प्रत्यास्थता गुणांक \(Y\) है। जब इस छड़ का तापमान \(T\) से बढ़ाते हैं तथा उस पर कुल अनुदैर्ध्य संपीडन बल \(F\) लगाते हैं, तो उसकी लम्बाई अपरिवर्तित रहती है। छड़ के पदार्थ के आयतन प्रसार गुणांक का लगभग मान होगा। 2019 कठिन
19. 19. \(0^{\circ} C\) पर रखे हुए एक घन पर एक दबाव \(P\) लगाया जाता है जिससे वह सभी तरफ से बराबर संपीडित होता है। घन के पदार्थ का आयतन प्रत्यास्थता गुणांक \(K\) एवं रेखीय प्रसार गुणांक \(\alpha\) है। यदि घन को गर्म करके मूल आकार में लाना है तो उसके तापमान को कितना बढाना पड़ेगा? 2017 कठिन
20. 20. \(5 \;m\) लम्बाई तथा \(40 \;cm ^{2}\) अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल की एक स्टील की पटरी का लम्बाई के अनुदिश विस्तारण रोका जाता है जबकि उसका तापमान \(10^{\circ} C\) बढ़ाया जाता है। यदि स्टील का रेखीय प्रसार गुणांक तथा यंग प्रत्यास्थता गुणांक क्रमश: \(1.2 \times 10^{-5} \;K ^{-1}\) तथा \(2 \times 10^{11} \;Nm ^{-2}\) हैं तो पटरी में उत्पत्र बल का निकटतम मान होगा 2017 कठिन
21. 21. \(T=0^{\circ} C\) पर एक सरल-लोलक, जो कि \(m\) द्रव्यमान के गोलक और द्रव्यमान रहित धातु के तार से निर्मित है, का आवर्त्त-काल \(2 \;s\) है। अगर तार के तापमान को बढ़ाने से, आवर्त्त-काल में हुई वृद्धि को ग्राफ द्वारा दर्शाया जाये, तो परिणामी ग्राफ की ढाल-माप (slope) \(S\) है। यदि तार का रैखिक-प्रसार गुणांक \(\alpha\) है तो \(S\) का मान होगा 2016 कठिन

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