ऊष्मा चालकता PYQ: JEE Mains Physics प्रश्न

18 में से 1–18 प्रश्न

1. 1. समान विमाओं वाले लेकिन अलग-अलग पदार्थों से बनी छड़ें x और y को चित्र में दिखाए अनुसार जोड़ा गया है। सिरे A और F के तापमान क्रमशः \( 100^{\circ}C \) और \( 40^{\circ}C \) पर बनाए रखे जाते हैं। दिया है कि छड़ x की ऊष्मीय चालकता छड़ y की ऊष्मीय चालकता की तीन गुनी है, संधि बिंदुओं B और E पर तापमान (लगभग) हैं:
   2026 आसान
2. 2. समान लंबाई के तीन चालक जिनकी ऊष्मीय चालकताएँ \(\mathrm{k}_1, \mathrm{k}_2\) और \(\mathrm{k}_3\) हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, जुड़े हुए हैं।
   
   \(1^{\text {st }}\) और \(2^{\text {nd }}\) चालक के अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल समान है और \(3^{\text {rd }}\) चालक के लिए, यह \(1^{\text {st }}\) चालक का दोगुना है। तापमान चित्र में दिए गए हैं। स्थायी अवस्था में, \(\theta\) का मान _______ \({ }^{\circ} \mathrm{C}\) है।
   (दिया है : \(\mathrm{k}_1=60 \mathrm{Js}^{-1} \mathrm{~m}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}, \mathrm{k}_2=120 \mathrm{Js}^{-1} \mathrm{~m}^{-1}\) \(\mathrm{~K}^{-1}, \mathrm{k}_3=135 \mathrm{Js}^{-1} \mathrm{~m}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}\) ) 2025 मध्यम
3. 3. विभिन्न पदार्थों से बनी दो बेलनाकार छड़ें A और B एक सीधी रेखा में जोड़ी गई हैं। इन छड़ों की लंबाई, त्रिज्या और ऊष्मीय चालकताओं का अनुपात है:
   \(\frac{\mathrm{L}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{L}_{\mathrm{B}}}=\frac{1}{2}, \frac{\mathrm{r}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{r}_{\mathrm{B}}}=2\) और \(\frac{\mathrm{K}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{K}_{\mathrm{B}}}=\frac{1}{2}\)। छड़ A और B के स्वतंत्र सिरों को क्रमशः \(400 \mathrm{~K}\) और \(200 \mathrm{~K}\) पर बनाए रखा गया है। जब साम्यावस्था स्थापित हो जाती है, तो छड़ों के अंतरापृष्ठ का तापमान ________ K है। 2025 कठिन
4. 4. दो प्लेटों \(\mathrm{A}\) व \(\mathrm{B}\) की ऊष्मा चलाकताएं क्रमशः \(84 \mathrm{Wm}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}\) तथा \(126 \mathrm{Wm}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}\) हैं। उनकी मोटाई व पृष्ठ क्षेत्रफल एक समान हैं। वे अपने तलों के साथ संपर्क में रखी है। यदि \(\mathrm{A}\) व \(\mathrm{B}\) के बाहरी तलों का तापमान क्रमशः \(100^{\circ} \mathrm{C}\) तथा \(0^{\circ} \mathrm{C}\) है। स्थाई अवस्था में संपर्क तल का तापमान________________\({ }^{\circ} \mathrm{C}\) है। 2023 मध्यम
5. 5. \(60\,cm \times 50\,cm \times 20\,cm\) विमाओं वाला एक बर्फ का घनाकार टुकड़ा, \(1\,cm\) मोटाई की दीवारों वाले एक कुचालक डिब्बे में रखा है। डिब्बे ने बर्फ को \(0^{\circ}\,C\) तापमान पर रखा हुआ है, जिसको कमरे के तापमान \(40^{\circ}\,C\) पर लाया जाता है। बर्फ के पिघलने की दर का सन्निकट मान होगा (बर्फ के संगलन की गुप्त ऊष्मा \(3.4 \times 10^5\,J\,kg ^{-1}\) है, और कुचालक दीवार की ऊष्माय चालकता \(0.05 Wm ^{-1 \circ} C ^{-1}\) ) है 2022 कठिन
6. 6. चित्रानुसार तापीय चालकता \(K\) तथा \(2\,K\) वाली दो प्लेटों \(A\) तथा \(B\) को एक संयुक्त प्लेट बनाने के लिये एकसाथ जोड़ा जाता है। प्लेटों की मोटाई क्रमश: \(4.0\,cm\) तथा \(2.5\,cm\) है तथा प्रत्येक प्लेट का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल \(120\,cm ^2\) है। संयुक्त प्लेट की तुल्य तापीय चालकता \(\left(1+\frac{5}{\alpha}\right)\,K\) है तो \(\alpha\) का मान ज्ञात कीजिये।
   2022 कठिन
7. 7. दो धात्विक टुकड़े \(M _1\) और \(M _2\) (समान अनुप्रस्थकाट क्षेत्र वाले) चित्रानुसार जुड़े है। यदि \(M _2\) की तापीय चालकता \(K\) है तो \(M _1\) की तापीय चालकता \(.........K\) होगी : [स्थायी अवस्था ऊष्माचालन मानें।]
   2022 मध्यम
8. 8. स्टील एवं ताँबे की दो छड़ों की ऊष्मीय चालकता क्रमशः \(K _1\) एवं \(K _2\), लम्बाई \(L _1\) एवं \(L _2\) तथा अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल \(A _1\) एवं \(A _2\) इस प्रकार हैं कि \(\frac{K_2}{K_1}=9, \frac{A_1}{A_2}=2, \frac{L_1}{L_2}=2\) है, तो चित्र में दिखाई गई व्यवस्था के लिए, साम्यावस्था में, स्टील एवं ताँबें की संधि पर तापमान \((T)\) का मान \(.........^{\circ}C\) होगा :
   2022 मध्यम
9. 9. आरेख में दर्शाए अनुसार दो कुचालक शीटों, जिनके तापीय प्रतिरोध \(R _{1}\) और \(R _{2}\) तथा शीर्ष और तली के ताप \(\theta_{1}\) तथा \(\theta_{2}\) हैं, की संधि का ताप \(\theta\) होगा।
   2021 मध्यम
10. 10. चित्रानुसार उष्मीय प्रतिरोध \(10.0\) केल्विन \(\times\) वाट \(^{-1}\) की एक छड़ \(CD\) को समान छड़ \(AB\) के मध्य में जड़ा जाता है। \(A, B\) तथा \(D\) किनारों को क्रमशः \(200^{\circ} C, 100^{\circ} C , 125^{\circ} C\) पर पोषित किया जाता है। \(CD\) में उष्मा धारा \(P\) वाट है। \(P\) का मान \(.....\) है।
    2021 कठिन
11. 11. \(r _{1}\) तथा \(r _{2}\) त्रिज्याओं \(\left( r _{1}\,<\, r _{2}\right)\) के दो पतले धातुत्वीय गोलीय कोशों को संपातित केन्द्रों के साथ रखा जाता है। दोनों कोशों के मध्य का भाग उष्मीय चालकता \(K\) के पदार्थ से भरा है। आन्तरिंक कोश को ताप \(\theta_{1}\) तथा बाहय कोश को ताप \(\theta_{2}\) (जहाँ \(\theta_{1}\,<\,\theta_{2}\) ) पर पोषित किया जाता है। पदार्थ से त्रिज्यीय प्रवाहित उष्मा की दर होती है। 2021 कठिन
12. 12. यदि दो समान मोटाइयों की तथा \({K_1}\) व \({K_2}\) ऊष्मा चालकताओं की धातु के प्लेटों को जोड़कर एक संयुक्त प्लेट बनाई जाये, तो इस प्लेट की तुल्य ऊष्मा चालकता होगी
    2021 मध्यम
13. 13. 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 -
    2020 कठिन
14. 14. \(2\, L\) लम्बाई की एक छड़ \(AB\) के दो सिरों के बीच तापान्तर \(120^{\circ} C\) रखा गया है। एक और इसी अनुप्रस्थ काट की \(\frac{3 L }{2}\) लम्बाई की मुड़ी हुयी छड़ \(PQ\) को चित्रानुसार \(AB\) से जोड़ा गया है। स्थिरावस्था में \(P\) तथा \(Q\) के बीच तापमान के अंतर का सन्निकट मान  .......... \(^oC\) होगा :
    2019 कठिन
15. 15. दिखाये गये चित्रानुसार ' \(3 K\) ' तथा ' \(K\) ' ऊष्मा चालकता गुणांक एवं, क्रमशः 'd' तथा '3d' मोटाई वाले दो पदार्थो को जोड़कर एक पट्टिका बनायी गयी है। उनके बाहरी सतहों के तापमान क्रमशः ' \(\theta_{2}\) ' और \(^{\prime} \theta_{1}\) ' हैं \(\left(\theta_{2}>\theta_{1}\right)\) । अंतरपृष्ठ का तापमान हैं।
    2019 मध्यम
16. 16. \(T =10^{3}\, K\) तापमान के गर्म ऊष्मा भण्डार को \(T =10^{2} \,K\) तापमान के ऊष्मा भण्डार से, \(1\, m\) मोटाई के ताँबे के पटल द्वारा जोड़ते हैं। दिया है, ताँबे की ऊष्मा चालकता \(0.1 \,WK ^{-1}\, m ^{-1}\) है। साम्यावस्था में इसमें गुजरने वाला ऊर्जा फ्लक्स .......... \(Wm^{-2}\) होगा। 2019 कठिन
17. 17. त्रिज्या \(R\) का एक बेलन एक बेलनाकार कोश, जिसकी आंतरिक त्रिज्या \(R\) तथा बाह्य त्रिज्या \(2 R\) है, से घिरा है। आंतरिक बेलन की ऊष्मा चालकता \(K_{1}\) तथा बाहय बेलन की ऊष्मा चालकता \(K _{2}\) है। माना कि बेलनों से ऊष्मा क्षय शून्य है, तो इस निकाय की प्रभावी ऊष्मा चालकता, जबकि ऊष्मा का प्रवाह बेलन की लम्बाई के अनुदिश है, होगी। 2019 मध्यम
18. 18. ताँबे, पीतल एवं स्टील की तीन छड़ों को \(Y-\)आकार संरचना में वंल्ड किया गया हैं। प्रत्येक छड़ की अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल \(4\, cm ^{2}\) है। ताँबे की छड़ के सिरे का तापमान \(100^{\circ} C\) हैं जबकि पीतल एवं स्टील के सिरे \(0^{\circ} C\) तापमान पर रखे गये हैं। ताँबे, पोतल एवं स्टील की छड़ों की लम्बाईयाँ क्रमश: \(46, 13\) एवं \(12\, cm\) हैं। छड़ों को, उनके सिरों को छोड़कर, वातावरण से ऊष्मीय रोधी किया गया है। ताँबे, पीतल एवं स्टील की ऊष्मा चालकताएँ क्रमश: \(0.92,0.26\) एवं \(0.12\, CGS\) इकाई हैं। ताँबे को छड़ से प्रवाहित ऊष्मा की दर ....... \(cal\, s^{-1}\) है। 2014 कठिन

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