InterviewSolution
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This section includes InterviewSolutions, each offering curated multiple-choice questions to sharpen your knowledge and support exam preparation. Choose a topic below to get started.
| 1. |
एक लम्बी धातु की छड़ में ऊष्मा एक सिरे से दूसरे सिरे की ओर स्थायी अवस्था में प्रवाहित हो रही है।इसके गर्म सिरे से छड़ की लम्बाई x के अनुदिश ताप `theta ` का विचरण,निम्नांकित में से किस ग्राफ द्वारा सबसे सही ढंग से दिखाया गया है?A. B. C. D. |
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Answer» Correct Answer - b ऊष्मा प्रवाह की दर `(dQ)/(dt) =-K A(d theta)/(dx) ` स्थायी अवस्था मैं `(dQ)/(dt)=` नियतांक (माना की r ) ` " " therefore (d theta)/(dx) =-(r)/(KA) ` समाकलित करने पर, ` " " theta =-(r)/(KA) x+c` इसकी समीकरण ` y=-k" "x+c ` से तुलना करने पर ग्राफ (b ) सही है। |
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| 2. |
पारे के एक थर्मामीटर का बल्ब गोलाकार है तथा दूसरे का बेलनाकार है। दोनों में पारे की मात्राएँ समान है। इनमें से कोण गर्म जल का ताप शीघ्र नापेगा? |
| Answer» बेलनाकार बल्ब वाला।किसी वस्तु में ऊष्मा-चालन क्षेत्रफल के अनुक्रमानुपाती होता है। दोनों बल्बों का आयतन समान है,अतः बेलनाकार बल्ब का पृष्ट-क्षेत्रफल गोलाकार बल्ब से अधिक होगा। इस कारण गर्म जल में डुब्बने पर बेलनाकार बल्ब से ऊष्मा शीघ्र चालित होकर पारे तक पहुँच जायेगी। | |
| 3. |
2.5 kg द्रव्यमान के ताँबे के गुटके को किसी भट्टी में `500^(@)C` तक तप्त करने के पश्चात् किसी बड़े हिम-ब्लॉक पर रख दिया जाता है।गलित हो सकने वाली हिम की अधिकतम मात्रा क्या है? ताँबे की विशिष्ट ऊष्मा धारित `=0.39Jg^(-1)K^(-1),` बर्फ की संग्लन ऊष्मा = 335 `Jg `""^(-1 )` |
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Answer» उष्मामिति के सिद्धांत से गुटके द्वारा दी गई ऊष्मा =बर्फ द्वारा ली गई ऊष्मा ` " " mcDelta T=m_(बर्फ )L` अथवा `" " m_(बर्फ )=(mcDelta T)/(L)` यहाँ`m=2.5 kigra ` `" "c=0.39Jg^(-1)K^(-1)` `" "=0.39xx10^(3)Jkg^(-1)K^(-1)` ` DeltaT=(500-0)=500^(@)C,` ` L=335Jg^(-1)=335xx10^(3)Jkg^(-1)` ` therefore m_(बर्फ )=(2.5xx(0.39xx10^(3))xx500)/(335xx10^(3))=1.5 किग्रा ` (दो सार्थक अंकों तक) |
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| 4. |
एक प्लेट का अनुप्रस्थ-क्षेत्रफल100 सेमि`""^(2 )`तथा मोटाई 2 सेमि है। इसका ऊष्मा-चालकता-गुणांक `2xx10^(-4)` कैलोरी/(से -सेमि `^(@)C` ) है।प्लेट के दोनों सिरों के बीच यदि तापमान मैं `50^(@)C` का अंतर् है,तो गणना कीजिए की 10 घण्टे में इस प्लेट से कितनी ऊष्मा प्रवाहित होगा? |
| Answer» Correct Answer - `18000` कैलोरी। | |
| 5. |
`8.0` kg द्रव्यमान के किसी एलुमिनियम के छोटे गुटके में छिद्र करने के लिए किसी 10 kW की बरमी का उपयोग किया गया है।`2 .5 ` मिनट में गुटके के ताप में कितनी वृद्धि हो जायगी? यह मानिए की 50 % शक्ति तो स्वयं बरमी को गर्म करने में खर्च हो जाती है अथवा परिवेश में लुप्त हो जाती है।एलुमिनियम की विशिष्ट ऊष्मा धारिता `=0.91Jg^(-1)K^(-1)` है। |
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Answer» दिया है: `P=10kW=10xx10^(-3)W,t=2.5 मिनट =150 से ` विशिष्ट ऊष्मा `c=0.91Jg^ (-1)K^ (-1)= 0.91xx10^ (3) Jkg^ (-1) K^ (-1)` बरमी द्वारा ली गयी कुल ऊर्जा,`W_ (कुल ) =Pt=10xx10^(3)xx150=1.5xx10^(6)` जूल गुटके को दी गई ऊर्जा, ` " " W=(50)/(100)W_(कुल )=0.5xx1.5xx10^(6)` जूल यदि ताप वृद्धि `DeltaT` हो,तो `W=mcDeltaT` से, ` therefore DeltaT=(W)/(mc)=(0.5xx1.5xx10^(6))/((8.0 किग्रा )xx(0.91xx10^(3) जूल किग्रा ^(-1) K^(-1)))` `" " =103^(@)C` |
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| 6. |
ऊष्मा चालन की स्थायी अवस्था में 30 सेमि छड़ के दोनों सिरों के ताप क्रमशः `90^(@)C` तथा `15^(@)C` है। प्रथम सिरे से 10 सेमि की दुरी पर ताप का मान बताइये । |
| Answer» Correct Answer - `65^(@)C` | |
| 7. |
एलुमिनियम की एक छड़ की लम्बाई`1.0`मीटर तथा परिच्छेद-क्षेत्रफल `5.0`सेमि`""^(2 ) ` है। इसके एक सिरे को `250^(@)C` पर तथा दूसरे को `50^(@)C` पर रखा जाता है । छड़ में `5.0` मिनट में कितनी ऊष्मा प्रवाहित होगी? एलुमिनियम के लिए `K=0.20`किलोजूल/( मीटर-सेकंड -`""^(@)C` )। आवश्यक शर्ते का उल्लेख कीजिए। |
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Answer» प्रश्नानुसार,एलुमिनियम की छड़ की लम्बाई l= `1.0`मीटर छड़ के सिरों के बिच तापांतर `theta_1-theta_2=250^(@) C-50^""(@) C =200^""(@) ` छड़ का प्रतिच्छेद-क्षेत्रफल `A=5.0` सेमि`""^(2 )` `=5.0xx10^(-4)` मीटर `""^(2 ) ` एलुमिनियम की ऊष्मा-चालकता `" " K=0.02` किलजूल/(मीटर-सेकंड -`^""(@)C` ) =200 जूल।/(मीटर-सेकंड `^""(@)C`) ऊष्मा प्रवाह का समय `t=5.0` मिनट `= 5.0xx60=300` सेकंड। `therefore `5 मिनट में प्रवाह ऊष्मा `Q=(KA(theta_1-theta_2)t)/(l) ` ` ((200 जूल/मी-से `^""(@)C`xx(5.0xx 10^(4) (मी ^(2))200^(@)Cxx300(से)))/(1.0(मी))` = 6000 जूल क्योंकि 1 कैलोरी = 4. 18 जूल/कैलोरी। `therefore Q=(6000(जूल))/(4.18(जूल)//(कैलोरी))=1435.4` कैलोरी। आवश्यक शर्ते-(i ) छड़ के पाश्र्वों से संवहन तथा विकिरण द्वारा ऊष्मा हानि नगण्य हो।(ii ) ऊष्मा छड़ के फलकों के लम्वबत प्रवाहित होने चाहिए।(iii ) छड़ एकसमान अनुप्रस्थ-प्रतिच्छेद को होनी चाहिए। |
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| 8. |
स्थायी अवस्था में `0.5` मी लम्बी छड़ के मुक्त सिरों के ताप `60^(@)C` tatha `0^(@)C`है। छड़ में ताप-प्रवणता ज्ञात कीजिए। |
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Answer» ताप-प्रवणता `=-(तापांतर)/ (दुरी) =-((60-0)^(@)C)/( 0.5 (मी)) ` =- `120^(@)`C /मीटर। |
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| 9. |
`0.5` मीटर लम्बी धातु की छड़ में ताप प्रवणता ` 40^(@)C` /मी है। छड़ के तप्त सिरे का ताप ` 20^(@)C` है। दूसरे ठण्ड सिरे का ताप ज्ञात कीजिए। |
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Answer» माना ठन्डे सिरे का ताप `theta_2C`है,तब ताप-प्रवणता `=(20-theta _2)/(0.5) =40,theta _2 =0^(@)C.` |
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| 10. |
0.5 मीटर लम्बी धातु की छड़ में ताप-प्रवणता `30^(@)स`/मी है। छड़ के तप्त सिरे का ताप `60^(@)C` है। दूसरे ठन्डे सिरे का ताप कीजिए । |
| Answer» Correct Answer - ` 45^(@)C` | |
| 11. |
किसी 1m लम्बे स्टील के फीते का यथार्थ अंशांकन `27।0^(@)C` पर किया गया है।किसी तप्त दिन जब ताप `45^(@)C`था तब इस फीते से किसी स्टील की छड़ की लम्बाई `63।0cm` मापी गई है।उस दिन स्टील की छड़ की वास्तविक लम्बाई क्या थी?जिस दिन ताप `27।0^(@)C ` होगा उस दिन इसी छड़ की लम्बाई क्या होगी?स्टील का रेखीय प्रसार गुणांक `=1।20xx10^(-5)K(_1)`। |
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Answer» स्टील टेप `27^(@)C` पर आशंकित किया गया है,अतः गर्म दिन `45^(@)C` पर इसकी लम्बाई बढ़ जाती है। ताप में अंतर् `Delta T=45।0-27।0=18।0^(@)C` स्टील के टेप की लम्बाई में वृद्धि ` " " Delta L=Lalpha DeltaT` `" " =63।0xx1।20xx10^(-5)xx18।0` सेमि `" " =0।013608`सेमि `" " =0।0136` सेमि।(तीन सार्थक अंकों तक स्टील टेप की वास्तविक लम्बाई, `" " L_ (वास्तविक ) = L_(आभासी) +Delta L ` ` " " =63।0+0।0136` ` " " =63।0136` सेमि ` " " =63।0` सेमि। ( तीन सार्थक अंकों तक) `27^(@)C` पर टेप द्वारा मापित मान सही होगा। अतः `27^(@)C` पर मापित मान `=63.036 सेमी =63.0`सेमि (तीन सार्थक अंकों तक) |
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| 12. |
50 cm लम्बी तथा `3 .0 ` mm व्यास की किसी पीतल की छड़ को उसी लम्बाई तथा व्यास की किसी स्टील की छड़ से जोड़ा गया है।यदि ये मूल लम्बाईयाँ `40^(@)C` पर है,तो `250^(@)C` पर संयुक्त छड़ की लम्बाई में क्या परिवर्तन होगा? क्या संधि पर कोई तापीय प्रतिबल उत्तपन्न होगा। छड़ के सिरों को प्रसार के लिए मुक्त रखा गया है।(ताँबे तथा स्टील के रेखीय प्रसार गुणांक क्रमशः `=2.0xx10^(-5)K^(-1),("स्टील") =1.2xx10^(-5)K^(-1)` है।) |
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Answer» चूँकि छड़ के सिरे मुक्त हैं,अतः छड़े स्वतंत्र रूप से फैलती है तथा `(Delta T)^(@)C=(Delta T)K` पीतल की छड़ की लम्बाई में वृद्धि `Delta L_1=L_1alpha _1Delta T` `" " =(50 सेमि )xx(2.0xx10^(-5)K^(-1))xx(250-40)K` ` " " =[50xx2।0xx10^(_5)xx210] सेमि =0.21 सेमि ` स्टील की छड़ की लम्बाई में वृद्धि `Delta L_2=L_2alpha_2Delta T` `" " =(50 सेमि )xx(1.2xx10^(-5)K^(-1))xx(250-40)K` ` " " =[50xx1.2xx10^(-5)xx210] सेमि =0.126 सेमि ` `=0.13 सेमी। ` (दो सार्थक अंकों तक) संयुक्त छड़ की लम्बाई में वृद्धि ` =Delta L_1+DeltaL_2=0.21+0.13=0.34 सेमि। `चूँकि छड़ के सिरे प्रसार के लिए मुक्त हैं,अतः सन्धि पर कोई तापीय प्रतिबल उत्पन्न नहीं होगा। |
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| 13. |
किसी बढ़े स्टील के पहिय को उसी पदार्थ की किसी धुरी पर ठीक बैठना है।`27^(@)C` पर धुरी का बाहरी व्यास `8 .70 cm` तथा पहिय के केंद्रीय छिद्र का व्यास ` 8 .69 cm` है।सुखी बर्फ द्वारा धुरी को ठण्ड किया गया है।धुरी के किस ताप पर पहिया धुरी पर चढ़ेगा ?यह मानिए की आवश्यक ताप परिसर में स्टील का रैखिक प्रसार गुणांक नियत रहता है: `(alpha _(स्टील )=1.20xx10^(-5)K^(-1)|` |
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Answer» दिया है: `D_27=8.70 सेमि ,D_t=8.69 सेमी । ` ` " " D_t=D27(1+alpha Delta T)` ` " " therefore 8.69=8.70[1+alphaDeltaT]` अथवा `Delta T =(8.69-8.70)/(8.70xx1.20xx10^(-5))=-95.8^(@)` अब `T_2-T_1=-95.8^(@)` `" " T_2=T_1-95.8^(@)=27-95।8^(@)` `" " =-68.8^(@)C~=-69।^(@)C` अतः जब धुरी को `-69^(@)C`ताप तक ठण्डा किया जाता है,तो पहिया धुरी पर चढ़ जायेगा। |
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| 14. |
कोयले की जलती अंगीठी में कोयले के बीच गड्ढ़े अथवा गुहिका (cavity )कोयले के पृष्ट की तुलना में अधिक चमकीले दिखाई पड़ते है,यद्यपि उनका ताप कोयले के पृष्टो के ताप से ऊँचा नहीं होता, क्यों? |
| Answer» तप्त कोयले के बीच के गड्ढ़े कृष्णिका की भाँति व्यवहार करते है। अतः इन गड्ढ़ो से विकिरण की दर `(=sigma eT^(4))`में उत्सर्जन-क्षमता e का मान 1 होता है।कोयले की बाहरी पृष्टो के लिए e का मान 1 से कम होता है,जिससे उनकी उत्सर्जन-दर कम होती है। अतः गड्ढ़े समान ताप पर होते हुए भी अधिक चमकीले दिखाई पड़ते है। | |
| 15. |
सर्वसम विस्तार (माप) के धातु के दो ताप श्रेणी क्रम में जुड़े है। यदि इन तारों की चालकता क्रमशः `sigma _1 ` तथा `sigma _2 ` है तो इनके संयोजन की चालकता होगी:A. `(sigma _1+_sigma_2)/(2sigma_1sigma_2)`B. `(sigma _1+sigma_2)/(sigma_1sigma_2)`C. `(sigma _1sigma_2)/(sigma_1+sigma_2)`D. `(2sigma _1sigma_2)/(sigma_1+sigma_2)` |
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Answer» Correct Answer - d `R_(eq) =R_1+R_2` ` (2l)/(sigma _(eq)A) =(l)/(sigma_1A)+(l)/(sigma_2A)` ` (2)/(sigma _(eq))=(1)/(sigma_(1))+(1)/(sigma_(2))=(sigma _(2)+sigma _(1))/(sigma_(1)sigma_2)` ` " " sigma _(eq)=(2sigma _1sigma _2)/(sigma _1+sigma_2)` |
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| 16. |
तीन पतली डिस्को A ,B तथाC जिनके व्यास क्रमशः 2 मीटर 4 मीटर तथा 6 मीटर है,के बाहरी पृष्टो पर कार्बोन की कालिख पोत दी गई है। उनसे उत्सर्जित विकरणों की अधिकतम तीव्रताएँ क्रमशः तरंगदैध्र्य 300 नैनोमीटर,400 नैनोमीटर तथा 500 नैनोमीटर पर है।यदि इनसे विकरित शक्ति क्रमशः `Q_A,Q_B`तथा `Q_C`हो,तो:A. `Q_A` अधिकतम हैB. `Q_B` अधिकतम हैC. `Q_A` न्यूनतम हैD. `Q_A=Q_B=Q_C.` |
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Answer» Correct Answer - b क्षेत्रफल A तथा ताप T की कृष्णिका डिस्क द्वारा उत्सर्जित शक्ति `Q=sigma T^(4)xxA ` तथा वीन के नियम से `lambda m` T =नियतांक। ` " " therefore Q prop AT^(4)prop (A)/((lambdam)^(4))prop(r^(2))/((lambdam)^(4) )` अब, ` Q_A: Q_B:Q_C=((1m )^(2))/((300nm)^(4)):((2m)^(2))/((400nm)^(4)):((3m)^(2))/((500nm)^(4) ) ` ` " " (1)/(81):(4)/(256):(9)/(625) ` `" " =0।0123:0।0156:0।0144` स्पष्ट है की `Q_B` अधिकतम है। |
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| 17. |
तीन विभिन्न तारों P ,Q तथा R के प्रकाश के अध्ययन से ज्ञात हुआ की इनके प्रकाश के स्पेक्ट्रम में अधिकतम तीव्रता क्रमशः P में बैंगनी R में हरे तथा Q मैं लाल रंग के प्रकाश की है।यदि P ,Q तथा R के परम ताप क्रमशः `T_P,T_Q` तथा `T_R` है तो उपरोक्त प्रेक्षणों से यह परिणाम निकाला जा सकता है की:A. `T_PgtT_RgtTQ`B. `T_PltT_RltTQ`C. `T_PltTQltT_ R`D. `T_PgtTQgtT_ R` |
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Answer» Correct Answer - a `lambda mT=`नियतांक दिया है,`" " lambda _Pltlambda_Rltlambda Q` अतः ` " " T_PgtT_RgtTQ` |
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| 18. |
`27^(@)C` पर `1 .8 ` cm लम्बे किसी ताँबे के तार को दो दृढ़ टेंको के बीच अल्प तनाव रखकर थोड़ा कसा गया है।यदि तार को `-39^(@)C` ताप तक शीतित करें तो तार में कितना तनाव उत्पन्न हो जायगा?तार का व्यास `2 .0 mm` है।पीतल का रेखीय प्रसार गुणांक `=2.0xx10^(-5)K^(-1)` पीतल का यंग प्रत्यास्थता गुणांक `=0.19xx10^(11)Pa`। |
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Answer» ठण्डा करने पर तार में उत्पन्न बल,`F=YAalpha Delta T ` यहाँ `Y=0.91xx10^(11)Pa` तार की त्रिज्या `r=("व्यास" )/(2)=(2.0)/(2) मिमी =1.0xx10^(-3) मीटर` क्षेत्रफल `A=pir^(2)=3.14xx(1.0xx10^(-3))^(2)` `" " =3.14xx10^(-6)` मीटर `""^(2 )` ताप में कमी, ` Delta T=T_1-T_2=27-(-39)=66^(@)C` ` therefore F =YAalpha DeltaT` ` =0.91xx10^(11)xx3.14xx10^(-6)xx2.0xx10^(-5)xx66` ` =377 ("न्यूटन") =3.8xx10^(2)`(" न्यूटन")। (दो सार्थक अंकों तक)। |
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| 19. |
एक ही धातु की तथा समान परिच्छेद-क्षेत्रफल की दो छड़ो A व B के एक-एक सिरे बर्फ में दबे है। छड़ो A व B में ऊष्मा-प्रवाह की दरों का अनुपात ज्ञात कीजिए जबकि (i ) उनके दूसरे सिरे क्रमशः `20 ^(@)C` व `30 ^(@)C` पर है तथा A की लम्बाई B की लम्बाई की आधी है(ii ) उनके दूसरे सिरे क्रमशः `20 ^(@)C` व `10 ^(@)C` पर है तथा A की लम्बाई B की लम्बाई की दुगनी है। |
| Answer» Correct Answer - `(i)4:3,(ii)1:1` | |
| 20. |
समान लम्बाई तथा समान अनुप्रस्थ-काट की तीन छड़े श्रेणीक्रम में जुड़ी है। उनकी ऊष्मा-चालकताएँ 2 :3 :4 के अनुपात में है। यदि पहली तथा तीसरी छड़ के खुले सिरों के ताप क्रमशः `125^(@)C` तथा `15^(@)C` हो,तो दोनों संधियों के तापों की गणना कीजिए। |
| Answer» Correct Answer - ` 134.46^(@)C,73.6^(@)C.` | |
| 21. |
किसी वस्तु का ताप 3T से 2T तक गिरने में 10 मिनट का समय लगता है। कमरे का ताप T है।यदि इसमें न्यूटन के शीतलन नियम का अनुपालन होता है,तो अगले 10 मिनट के अंत में वस्तु का ताप होगा:A. TB. `(7)/(4) T `C. `(2)/(3)T`D. `(4)/(3)T` |
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Answer» Correct Answer - c `" " (T_1-T_2)/(t_2-t_1) =K[(T_1+T_2)/(2)-T_0]` `(t_2-t_1)` समयांतर में ताप `T_1` से `T_2` तक गिरता है,`T_0` कमरे का ताप है। ` " "(3T-2T)/(10)=K[(5)/(2)T-T]=K((3T)/(2))` ` " " (2T-T_2)/(10)=K [ (2T+T_2)/(2)-T]=K(T_2)/(2)` भाग करने पर,`" " (T)/(2T-T_2)=(3T)/(T_2) ` अथवा `" " T_2=6T-3T_2` अथवा `T_2=(3)/(2)T.` |
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| 22. |
यदि एक धातु के टुकड़े को ताप `theta ` तक गर्म किया जाता है तथा फिर कमरे के ताप `theta_0` पर ठण्डा किया जाता है,धातु के ताप T तथा समय t के बीच ग्राफ समीपस्थ होगा:A. B. C. D. |
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Answer» Correct Answer - c विकल्प (c ) ठीक है क्योंकि न्यूटन के शीतलन नियम के अनुसार,ताप परिवर्तन की दर धातु के टुकड़े के ताप तथा समीपवर्ती वातावरण के ताप के अंतर् के अनुक्रमानुपाती है जैसे-जैसे टुकड़े का ताप `theta_0 ` के समीप आता जायेगा ताप परिवर्तन की दर शून्य के समीप होती जायेगी। |
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| 23. |
दो वस्तुओ के ताप `327^(@)C` तथा `427^(@)C` है तथा वे `27^(@)C` ताप के एक निवर्तित बर्तन में रखी है। उनकी ऊष्मा-हानि की दरों का अनुपात ज्ञात कीजिए। |
| Answer» Correct Answer - `0.52` | |
| 24. |
किसी बर्तन में भरे गर्म जल का ताप 2 मिनट में `95^(@)C` से `85^(@)C` हो जाता है जबकि कमरे का ताप `20^(@)C` है। `73^(@)C` से `67^(@)C` तक ताप गिरने में कितना समय लगेगा? |
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Answer» न्यूटन के शीतलन नियम के अनुसार,जल से ऊष्मा हानि की दर `" " (-dQ)(dt) =k(T-T_0)` यदि जल का द्रव्यमान m विशिष्ट ऊष्मा c तथा समयांतराल dt में जल का ताप dT गिरता है। तब `" " -mc(dT)/(dt) =k(T-T_0) ` `" " (dT)/(dt)=-K(T-T_0) " " ((k)/(mc) =K)` अथवा `" " (T_1-T_2)/(t_2-t_1) =-K(T-T_0) ` इस दौरान जल का ताप `T=(T_1+T_2) /(2) ` लिया जाता है। ` 95^(@) C` तथा ` 85^(@) C` का औसत ` 90^(@) C`,तापांतर ` 10^(@) C` तथा समय = 2 मिनट है। तब ` " " therefore (10^(@)C)/( 2 मिनट )=-K(90-120 )^(@)C=-Kxx70^(@) " " ... (i) ` ` 73^(@) C` तथा ` 67^(@) C` का औसत ` 70^(@) C` तापांतर ` 6^(@) C` तथा समय t ज्ञात करना है। तब ` (6^(@)C)/(t) =-K(70-120)^(@) C=-Kxx50^(@)C ....(ii) ` समीकरण (i ) को समीकरण (ii ) से भाग करने पर `" " (10)/(2 ("मिनट") ) xx(1)/(6) =(70)/(50) ` ` " " t=(6)/(10)xx(7)/(5) xx2 ("मिनट") =1.68(" मिनट") ` =1 मिनट 41 सेकण्ड। |
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| 25. |
किसी विध्युत बल्ब के तंतु का ताप 3600 K पर बनाये रखने के लिये उसे किस दर से ऊर्जा देना आवश्यक होगा,यदि तंतु से 1800K पर 16 वाट की दर से ऊर्जा उत्सर्जित होती है? |
| Answer» Correct Answer - `256` वाट। | |
| 26. |
5 सेमि त्रिज्या के एक चाँदी के गोले के पृष्ट का ताप `527^(@)C` है।यदि पृष्ट की उत्सर्जन-क्षमता `0 .04 ` हो,तो गोले के पृष्ट से प्रति सेकण्ड उत्सर्जित विकिरण ऊर्जा ज्ञात कीजिए |
| Answer» Correct Answer - `29.2 ` वाट | |
| 27. |
एक कमरे की दीवारों का कुल क्षेत्रफल 137 मीटर`""^(2 )` है। कमरे के भीतर `20^(@)C`ताप बनाये रखने के लिए वैधुत हीटर प्रयुक्त किया जाता है जबकि बाहरी ताप -`10^(@)C` है। दीवारें तीन विभिन्न पदार्थो की परतो की बनी है। सबसे अन्दर की परत `2.5` सेमि मोटी लकड़ी की, बीच की परत `1.0` सेमि मोटी सीमेंट की तथा सबसे बाहरी परत `25.0` सेमी मोटी ईंटों की बनी है। विध्युत हीटर की पावर ज्ञात कीजिए। यह मान लो की फर्श तथा छत से ऊष्मा का ह्रास नहीं होता है। लकड़ी,सीमेंट व ईंटो के ऊष्मा-चालकता-गुणांक क्रमशः `0.125,` `1.5` तथा `1.0` वाट/(मीटर `^(@)C`) है। |
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Answer» दीवारों की तुल्य ऊष्मा-चालकता `" "K =(l_1+l_2+l_3)/((l_1/(k_1))+(l_2)/(k_2)+(l_3)/K_3)` `" " =((0।025+0।01+0।25))/((0।025/(0।125)+(0।01)/(1।5)+(0।25)/(1।0)))` `" " =(0.285xx300)/(137)` वाट /(मीटर `-^(@)C`) ऊष्मा-प्रवाह की दर `" " H=KA(theta_1-theta_2)/(l_1+l_2+l_3)` ` =((0.285xx300)/(137) (वाट)/( मीटर^(@)))xx137 (मीटर)^(2) xx(20^(@)C-(-10^(@)C))/(0.285(मीटर ))` `=9000`वाट। यही हीटर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा की दर अर्थात हीटर की पावर है। |
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| 28. |
10 सेमि वाली भुजा के एक घनाकार बर्तन में `0^(@)C` पर बर्फ भरकर उसे `100^(@)C` के जल-ऊष्मक में डूबा दिया जाता है यदि बर्तन की मोटाई `0।2` सेमि तथा उसकी ऊष्मा-चालकता `00।2` कैलोरी/(मीटर-सेकण्ड-`^(@)C `) है,तो कितने समय में पूरी बर्फ पिघल जायेगी? बर्फ की गुप्त ऊष्मा 80 किलोकेलोरी/किग्रा तथा बर्फ का द्रव्यमान 1 किग्रा है । |
| Answer» Correct Answer - `1333. 3`सेकण्ड। | |
| 29. |
क्रमिक गर्म करने पर काला किया हुआ प्लैटिनम का तार पहले मन्द लाल,फिर नीला और अंततः श्वेत प्रतीत होता है :क्यों? |
| Answer» वीन के विस्थापन नियम के अनुसार `lambda mT` = नियतांक। साधरण ताप तक गर्म करने पर केवल बड़ी तरंगदैध्र्य (लाल रंग की ) वाली विकिरण तरंगें निकलती है।जैसे-जैसे ताप बढ़ता जाता है छोटी तरंगें भी अधिकाधिक मात्रा में निकलने लगती है। | |
| 30. |
एक गोलाकार कृष्णिका (black body ) को 300 k तापमान वाले वातावरण में रखा गया है।इस पर प्रकाश के समांतर किरणे,जिनकी तीव्रता `I=912`वाट-मी`""^(2 ) ` है आपतित है।स्टीफन वोल्टसमान नियतांक ` sigma =5.7xx10^(-8)` वाट-मी`""^(2 ) ` K `""^(4 ) ` का मान लेकर यह मानते हुए की ऊर्जा का आदान प्रदान सिर्फ विकिरण द्वारा ही हो रही है, कृष्णिका का स्थायी अवस्था में तापमान लगभग है:A. ` 330 K `B. ` 660 K `C. ` 990 K`D. ` 1550 K ` |
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Answer» Correct Answer - a स्थायी अवस्था में, `" " IpiR^(2)=sigma (T^(4)-T_0^(4))4piR^(2)` अथवा `" " I=sigma (T^(4)-T_0^(4))4` अथवा `" " T^(4)-T_0^(4)=(I)/(4sigma)=(912)/(4xx5.7xx10^(-8))=40xx10^(-8)` ` " " T^(4)-81xx10^(-8)=40xx10^(8) ` `" " T^(4)=121xx10^(8)` `" " T=330K .` |
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| 31. |
क्या आप किसी परिस्थिति में यह कल्पना कर सकते है की छड़ के एक सिरे को गर्म करने पर पूरी छड़ का ताप समान हो जायें? |
| Answer» हाँ,यदि छड़ पूर्ण सुचालक `(K=infty)` हो। | |
| 32. |
निम्नलिखित में कौन-सा ऊष्मा-चालकता के बढ़ते क्रम में सही है?A. `Cu,Ag,Al`B. `Al,Ag,Cu`C. `Al,Cu,Ag`D. `Ag,Cu,Al.` |
| Answer» Correct Answer - c | |
| 33. |
एक पूर्ण चालक की ऊष्मा-चालकता कितनी होगी तथा एक पूर्ण अचालक की कितनी होगी? |
| Answer» Correct Answer - अनंत, शून्य। | |
| 34. |
एक धातु की छड़ का ऊष्मा-चालकता-गुणांक निर्भर करता है :A. छड़ के सिरों के बीच तापांतर परB. छड़ की लम्बाई परC. छड़ के परिच्छेद क्षेत्रफल परD. छड़ के पदार्थ पर। |
| Answer» Correct Answer - d | |
| 35. |
धातुओं की ऊष्मा -चालकता अधिक क्यों होती है? कारण लिखिए। |
| Answer» धातुओं के भीतर मुक्त इलेक्ट्रान का होना। | |
| 36. |
किसी धातु की ऊष्मा-चालकता सर्वाधिक होती है? |
| Answer» Correct Answer - चांदी की। | |
| 37. |
निम्नलिखित के उतर दीजिए (a ) आधुनिक तापमिति में जल का त्रिक बिन्दु एक मानक नियत बिंदु है,क्यों?हिम के गलनांक तथा जल के क्वथनांक को मानक नियंत बिंदु मानने में (जैसा की मूल सेल्सियस मापक्रम में किया गया था।) क्या दोष है? (b ) जैसा की ऊपर वर्णन किया जा चूका है की मूल सेल्सियस मापक्रम में दो नियत बिंदु थे जिनको क्रमशः `0^(@)C` तथा `100^(@)C` संख्याएँ निर्धारित की गयी थी। परम ताप मापक्रम पर दो में से एक नियत बिंदु जल का त्रिक बिंदु लिया गया है जिसे केल्विन परम ताप मापक्रम पर संख्यां `273।16K` निर्धारित की गयी है।इस मापक्रम (केल्विन परम ताप )पर अन्य नियत बिंदु क्या है?(c ) परम ताप (केल्विन मापक्रम )T तथा सेल्सियस मापक्रम पर ताप `t_c`में सम्बन्द इस प्रकार है: `" " t_c=T-273.15` इस सम्बन्ध में हमने `273 .15 ` लिखा है ` 273 .16 ` क्यों नहीं लिखा? उस पर ताप मापक्रम पर,जिसके एकांक अंतराल का आमाप फॉरनहाइट के एकांक अंतराल की आमाप के बराबर है,जल के त्रिक बिंदु का ताप क्या होगा? |
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Answer» (a )जल के त्रिक बिंदु को एक मानक नियत बिंदु माना जाता है क्योंकि यह अद्वितीय (unique ) है,इसका अभिप्राय यह है की जल का त्रिक बिंदु `273 .165K ` तथा दाब ` 0 .46 ` मिमी पारद निश्चित है,जबकि हिम का गलनांक व जल का क्वथनांक अद्वितीय नहीं है,ये दाब बदलने पर बदल जाते है। (b ) केल्विन पर दूसरा नियत बिंदु परम शून्य ताप (T =0 ) है। (c ) सम्बन्ध `t_c=T-273.15,` सेल्सियस तथा केल्विन स्केलों का रूपांतरण समीकरण है। `273.15` केल्विन स्केल पर सेल्सियस स्केल के `0^(@)C` संगत ताप है जबकि `273.16K` जल का त्रिक बिंदु है जो सेल्सियस स्केल पर `0.01^(@)C(0^ (@)C`नहीं )के बराबर है। परम ताप स्केल के के 100 डिग्री फॉरनहाइट स्केल 180 डिग्री के बराबर है। `therefore ` परम ताप स्केल पर 1K =फॉरनहाइट स्केल पर `1.8^(@)F` परम ताप पर जल का त्रिक बिंदु `273.16K ` है। यदि परम ताप स्केल पर 1 डिग्री का आमाप फॉरनहाइट स्केल के 1 डिग्री के आमाप के बराबर हो,तो नए परम ताप स्केल पर जल का त्रिक बिंदु होगा: ` " " 273.16xx1.8=491.69^(@)` |
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| 38. |
क्या भू-उपग्रह के भीतर जल को संवहन द्वारा उवाला जा सकता है? |
| Answer» नहीं।संवहन में निचे का गर्म द्रव हल्का होकर ऊपर उठता है। स्पष्ट है की संवहन का आधार,भार व उछाल (upthrust ) में अंतर् का हो जाना है। भारहीनता की अवस्था में यह अंतर् नहीं होगा। अतः संवहन प्रक्रिया भी नहीं होगी। | |
| 39. |
विभिन्न धातुओं के ठीक एक ही आकार व नाप के दो बर्तन एक ही हीटर पैर रखे है। यदि बर्तनो की धातुओं की ऊष्मा-चालकताएँ क्रमशः `5xx10^(-2) ` तथा `3xx10^(-2) ` किलोकैलोरी/(सेकण्ड-मीटर-`^(@)C` ) हो,तो बर्तन में भरे जल को भाप में परिवर्तित करने में लगे समयों के अनुपात की गणना कीजिए। |
| Answer» Correct Answer - `3:5` | |
| 40. |
10 सेमी लम्बी तथा 0.5 सेमी `""(2 )` परिच्छेद-क्षेत्रफल वाली धातु की छड़ के उष्मीय प्रतिरोध की गणना कीजिए। धातु का ऊष्मा- चालकता- गुणांक `8।0xx10^(-2)`किलोकैलोरी /(मी-से -`^(@)C`) है। |
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Answer» यदि किसी छड़ की लम्बाई l अनुप्रस्थ-काट का क्षेत्रफल A तथा उसके पदार्थ का ऊष्मा-चालकता-गुणांक K हो,तो छड़ का उष्मीय प्रतिरोध `" " R=(l)/(KA)` प्रश्नानुसार `l=10 सेमी = 0 . 1 मी , A =0.5 सेमी^(2) =0 . 5xx10^(-4) मी ^(2) ` तथा `K=8 . 0xx10^(-2)` किलोकेलोरी //(मी -से -^(@)C) `" " therefore R=(0.1mi)/(8.0xx10^(-2)` `किलोकेलोरी //(मी -से -^(@)C)(0 . 5xx10^(_4)मी ^(_2) ))` ` =2।5xx10^(-4) ` (सेकण्ड -`""^(@)C `) किलोकेलोरी। |
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| 41. |
विभिन्न पदार्थो की दो छड़ो की अनुप्रस्थ-काटों के क्षेत्रफलों का अनुपात 1 : 2 तथा पदार्थो की ऊष्मा-चालकताओ का अनुपात 4 :3 है।इन छड़ो के सिरों के बीच तापांतर एकसमान रखने में छड़ो में ऊष्मा-चालन की दरें समान रहती है।छड़ो की लम्बाइयों का अनुपात ज्ञात कीजिए। |
| Answer» Correct Answer - ` 2: 3 ` | |
| 42. |
समान लम्बाई की दो धात्विक छड़ो 1 व 2 के सिरों के बीच समान तापांतर है। उनकी ऊष्मा -चालकताएँ `K_1`तथा `K_2` तथा अनुप्रस्थ-क्षेत्रफल क्रमशः `A_1`व `A_2` है। उनमें ऊष्मा चालन की समान दर के लिए क्या शर्त पूरी होनी चाहिए? |
| Answer» Correct Answer - `K_1A_1=K_2A_2` | |
| 43. |
सूर्य द्वारा उत्सर्जित विकिरण की तीव्रता 560 नैनोमीटर की तरंगदैधर्य पर अधिकतम है तथा किसी तारे द्वारा उत्सर्जित विकिरण की तीव्रता 350 नैनोमीटर की तरंगदैध्र्य पर अधिकतम है। यदि सूर्य का औसत ताप `2xx10^(7) K` हो तो तारे के ताप की गणना कीजिए। |
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Answer» वीन के विस्थापन नियम से `lambda mT =` नियतांक जहाँ T प्रकाश स्त्रोत्र (कृष्णिका) का परमताप तथा `lambdam` वह तरंगदैध्र्य है जिस पर अधिकतम विकिरण उत्सर्जित होता है। सूर्य के लिए : `" " lambda m=560nm` तथा ` T=2xx10^7K .` तारे के लिए :`" " lambda m =350nm` तथा ` T=? ` इस प्रकार `" " 560nmxx(2xx10^(7)K)=350nmxxT` अथवा `" " T =( 560nmxx(2xx10^(7)K))/(350nm)=3.2xx10^(7)K.` |
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| 44. |
दो विभिन्न पदार्थो के ऊष्मा-चालकता -गुणांकों का अनुपात 5 : 3 है। यदि इन पदार्थो की समान मोटाई की छड़ो का उष्मीय प्रतिरोध समान रखना हो तो उनकी लम्बाइयों में क्या अनुपात होना चाहिए? |
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Answer» यदि किसी छड़ की लम्बाई l अनुप्रस्थ -काट का क्षेत्रफल A तथा उसके पदार्थ की ऊष्मा-चालकता K हो,तो छड़ का उष्मीय प्रतिरोध `" " R=(l)/(KA)` अतः दो छड़ो 1 व 2 के उष्मीय प्रतिरोध समान रखने के लिए `" " (l_1)/(k_1 A_1)=(l_1)/(K_2A_2)` चूँकि दोनों छड़ो समान मोटाई की है अतः `A_1=A_2` ` " " therefore (l_1)/(l_2) =(K_1)/(K_2) =(5)/(3)` |
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| 45. |
सूर्य एवं चन्द्रमा क्रमशः `5000Å`एवं `15mu`तरंगदैध्र्य पर अधिकतम विकिरण उत्सर्जित करते है।यदि सूर्य का ताप 6000 K हो,तो चन्द्रमा का ताप ज्ञात कीजिए। |
| Answer» Correct Answer - `200K` | |
| 46. |
यदि सूर्य विकिरण की अधिकतम तीव्रता के संगत तरंगदैध्र्य `4753Å`हो,तो सूर्य का ताप ज्ञात कीजिए। (वीन नियतांक `b=2.89xx10^(-3) `मी-K ) |
| Answer» Correct Answer - `6080K.` | |
| 47. |
दो तारे A ओर B क्रमशः `5200Å` एवं `6500Å`तरंगदैध्र्य पर अधिकतम विकिरण उत्सर्जित करते है।यदि A का ताप 6000 K है,तो B का ताप क्या होगा? |
| Answer» Correct Answer - `4800K` | |
| 48. |
सूर्य की स्पेक्ट्रमी-ऊर्जा वितरण का उच्चतम मान `4753Å`पर है तथा सूर्य का ताप 6050 K है। यदि एक तारे की स्पेक्ट्रकमी -ऊर्जा वितरण का उच्चतम मान `9506Å` हो तो तारे का ताप है:A. `6050 K `B. ` 3025 K `C. `12100 K`D. ` 24200 K` |
| Answer» Correct Answer - b | |
| 49. |
पृथ्वी अपने तल पर सूर्य से 1400 वाट/मीटर`""^(2 )` की दर से विकिरण प्राप्त करती है । पृथ्वी के तल से सूर्य के केंद्र की दुरी `1.5xx10^(11) ` मीटर है तथा सूर्य की त्रिज्या `7.0xx10^(8) ` मीटर है ।सूर्य को कृष्णिका मानते हुए, इसका पृष्ट-ताप ज्ञात कीजिए। (स्टीफन नियतांक ` sigma =5.67xx10^(-8) ` वाट/मीटर `""^(2 ) ` -K `""^(4 )` |
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Answer» माना सूर्ये के पृष्ट का परम् ताप T तथा त्रिज्याr है। स्टीफन के नियमानुसार,सूर्ये से प्राप्त सेकण्ड विकरित ऊर्जा `" " =4pir ^(2) xxsigma T^(4)` यदि पृथ्वी की सूर्ये से दुरी R हो,तब यह विकरित ऊर्जा `" " =4pir ^(2) ` क्षेत्रफल के गोले पर फ़ैल जाएगी। अतः पृथ्वी के एकांक क्षेत्रफल द्वारा प्रति सेकण्ड प्राप्त Q (माना )होगी: ` Q =(4pir^(2) xxsigma T^(4) ) /(4piR^(2))=sigma T^(4)((r)/(R)) ^(2) ` अथवा `" " T^(4) =(Q)/(sigma)((R)/(r))^(2) ` प्रश्नानुसार Q =1400 वाट/मीटर `""^(2 )` `,R =1।5xx10^(11)` मीटर, `r= 7।0 xx10^(_8) ` मीटर। `" " therefore T^(4) =(1400)/(5.67xx10^(-8))((1.5xx10^(11))/(7.0xx10^(-8) )) ^(2) =1134xx10^(12) K^(4) ` अथवा `" " T =5803K.` |
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| 50. |
यदि किसी तारे के लीए,5800 `5800Å` की तरंगदैध्र्य पर अधिकतम स्पेक्ट्रमी-ऊर्जा प्राप्त होती है,तो us तारे का ताप क्या होगा? (वीन नियतांक ` b=2.9xx10^(-3)`मीटर-केल्विन) |
| Answer» Correct Answer - `5xx10^(3)K` | |