એક નળાકાર ધાતુનો સળિયો જેના બે છેડા બે ઉષ્મા સ્થાનો સાથે ઉષ્મિય સંપર્કમાં રાખતા તેમાંથી $t$ સમયમાં $Q$ ઉષ્મા પસાર થાય છે. આ સળિયાને પિગાળીને તેમાંથી મૂળ સળિયા કરતાં અડધી ત્રિજયાનો નવો સળિયો બનાવવામાં આવે છે. જ્યારે આ નવા સળિયાના છેડાને બે ઉષ્મા સ્થાનો સાથે ઉષ્મિય સંપર્કમાં રાખવામાં આવે, તો આ નવા સળિયા દ્વારા $t$ સમયમાં પસાર થતી ઉષ્મા કેટલી હશે?
  • A$\frac{Q}{4}\;$
  • B$\;\frac{Q}{{16}}$
  • C$\;2Q$
  • D$\;\frac{Q}{2}$
AIPMT 2010, Medium
Download our app for free and get startedPlay store
b
The amount of heat flows in time \(t\) through a cylindrical metallic rod of length \(L\) and uniform area of \(cross-section\,A(=\pi\,R^2)\) with its ends maintained at temperatures \(T_1\) and \(T_2\) \((T_1>T_2)\) is given by

\(Q = \frac{{KA\left( {{T_1} - {T_2}} \right)t}}{L}\)                          \(,,,(i)\)

Where \(K\) is the thermal conductivity of the material of the rod.

Area of \(cross-section\) of new rod

\(A' = \pi {\left( {\frac{R}{2}} \right)^2} = \frac{{\pi {R^2}}}{4} = \frac{A}{4}\)                 \(...(ii)\)

As the volume of the rod remains unchanged

\(\therefore AL = A'L'\)

Where \(L'\) is the length the new rod

\(or\,\,\,\,L' = L\frac{A}{{A'}}\)                           \(,,,(iii)\)

\( = 4L\)                                                     \((Using (ii))\)

Now, the amount of heat flows in same time \(t\) in the new rod with its ends maintained at the same temperatures \(T_1\) and \(T_2\) is given by

\(Q' = \frac{{KA'\left( {{T_1} - {T_2}} \right)t}}{{L'}}\)                   \(...(iv)\)

Substituting the values of \(A'\) and \(L'\) from equations \((ii)\) and \((iii)\) in the above equation, we get

\(Q' = \frac{{K\left( {A/4} \right)\left( {{T_1} - {T_2}} \right)t}}{4L}\)

\( = \frac{1}{{16}}\frac{{KA\left( {{T_1} - {T_2}} \right)t}}{L} = \frac{1}{{16}}Q\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    સમાન જાડાઇ ધરાવતા બે સ્તરો $A$ અને $B$ ની દીવાલ બનેલી છે. ઉષ્મીય અવરોધ $R_1$ અને $R_2$ છે. સંપર્ક સપાટીનું તાપમાન મેળવો.
    View Solution
  • 2
    અણુના વિસ્ફોટન દરમિયાન ઉત્પન થતી ઉર્જાની મહત્તમ તરંગલંબાઈ $2.93 \times {10^{ - 10}}m$ હોય તો તેણે પ્રાપ્ત કરેલું મહત્તમ તાપમાન કયા ક્રમનું હશે? (વીનનો અચળાંક $=2.93 \times {10^{ - 3}}m - K$
    View Solution
  • 3
    સૂર્યમાંથી નીકળતી ઊર્જાએ પૃથ્વીની સપાટી પર $20\, \frac{{kcal}}{{{m^2}\;min}}$ ના દરે લંબ રૂપે આપાત થાય છે. જો સૂર્યનું તાપમાન અત્યાર કરતાં બમણું થાય, તો પૃથ્વીની સપાટી પર લંબરૂપે આપાત થતી ઉત્સર્જન ઊર્જા ($kcal/m ^2 \,min$ માં) કેટલી થાય?
    View Solution
  • 4
    બે સમાન બોલ $A$ અને $B$ ને ગરમ કરતાં $A$ વાદળી અને $B$ લાલ દેખાય છે. તેમના તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ .....થશે.
    View Solution
  • 5
    આકૃતિ $1$ માં ઉષ્માનું વહન $12 \,sec$ માં થાય, તેટલી જ ઉષ્માનું વહન આકૃતિ $2$ માં થતાં ....... $(\sec)$ સમય લાગે?
    View Solution
  • 6
    પાત્રમાં નાનું છિદ્ર છે. તાપમાન ..... $K$ રાખવું જોઈએ જેથી તે પ્રતિ સેકન્ડે પ્રતિ મીટર$^2$ એ $1$ કેલરી ઉર્જાનું ઉત્સર્જન કરે $?$
    View Solution
  • 7
    ગરમ પાણીનું તાપમાન $ {80^0}C $ થી $ {60^o}C $ થતા $1 min$ લાગે છે,તો તાપમાન $ {60^o}C $ થી $ {50^o}C $ થતા ....... $(\sec)$ લાગશે. વાતાવરણનું તાપમાન $ {30^o}C $ છે
    View Solution
  • 8
    જો કોઇ પદાર્થનું તાપમાન $-73^o C$ થી વધારીને $327^o C$ કરવામાં આવે ત્યારે તેના ઉત્સર્જન પાવરનો ગુણોત્તર ......
    View Solution
  • 9
    ગતિમાન કણો દ્વારા થતું ઉષ્માનું વહન
    View Solution
  • 10
    એક કાળા પદાર્થનું તાપમાન $727^o C$ છે. તેમાંથી ઉત્સર્જાતી ઊર્જાનો દર કોના સમપ્રમાણમાં હશે?
    View Solution