કોઇ પદાર્થનું તાપમાન $10$ મિનિટમાં $3T$ થી $2T$ જેટલું ઠંડુ પડે છે. ઓરડાનું તાપમાન $T$ છે. અહીં ન્યુટનના શીતનના નિયમનું પાલન થાય છે તેમ ધારો. પછીની $10\; min$ બાદ પદાર્થનું તાપમાન કેટલું થશે?
  • A$\frac{4}{3}T$
  • B$T$
  • C$\;\frac{7}{4}$ $T$
  • D$\;\frac{3}{2}T$
NEET 2016, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
According to \(Newton's\) law of cooling,

\(\frac{{dT}}{{dt}} = K\left( {T - {T_s}} \right)\)

For two cases,

\(\frac{{d{T_1}}}{{dt}} = K\left( {{T_1} - {T_s}} \right)\,and\,\frac{{d{T_2}}}{{dt}} = K\left( {{T_2} - {T_s}} \right)\)

\(Here,\,{T_s} = T,\,{T_1} = \frac{{3T + 2T}}{2} = 2.5\,T\)

\(and\frac{{d{T_1}}}{{dt}} = \frac{{3T -2T}}{{10}} = \frac{T}{{10}}\)

\({T_2} = \frac{{2T + T'}}{{2}}and\frac{{d{T_2}}}{{dt}} = \frac{{2T - T'}}{{10}}\)

\(So,\,\frac{T}{{10}} = K\left( {2.5\,T - T} \right)\)                     \(...(i)\)

\(\frac{{2T - T'}}{{10}} = K\left( {\frac{{2T + T'}}{2} - T} \right)\)                \(...(ii)\)

Dividing eqn. \((i)\) by eqn. \((ii)\), we get 

\(\frac{T}{{2T - T'}} = \frac{{\left( {2.5T - T} \right)}}{{\left( {\frac{{2T + T'}}{2} - T} \right)}}\)

\(\frac{{2T + T'}}{2} - T = \left( {2T - T'} \right) \times \frac{3}{2}\)

\(T' = 3\left( {2T - T'} \right)\,\,or,\,\,4T' = 6T\,\,\therefore \,\,T' = \frac{3}{2}T\)

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
    બંધ રૂમમાં ઉષ્માનું વહન શેના દ્વારા થાય છે.?
    View Solution
  • 2
    સમાન આડછેદ નું ક્ષેત્રફળ, અને $M _{1}$ અને $M _{2}$ દળ ધરાવતા બે ધાત્વીય ચોસલાને એકબીજા સાથે (આકૃતિમાં દર્શાવ્યા અનુસાર) જોડવામાં આવેલા છે. જો $M _{2}$ ની ઉષ્મીય વાહકતા $K$ હોય તો $M _{1}$ ઉષ્મીય વાહકતા ..........હશે. 

    [Assume steady state heat conduction]

    View Solution
  • 3
    બે પદાર્થ $A$ અને $B$ ની ઉત્સર્જકતા $0.01$ અને $0.81$ છે.બંને પદાર્થના સપાટીના ક્ષેત્રફળ સમાન અને ઉત્સર્જન પાવર સમાન છે.જો $A$ પદાર્થનું તાપમાન $ 5802\;K $ હોય,તો $B$ પદાર્થનું તાપમાન કેટલું હોવું જોઈએ.
    View Solution
  • 4
    મીણબત્તીની જ્યોતની અંદરની બાજુ કરતાં મીણબત્તીના ઉપરના ભાગ માં બંનેના અંતર સરખા હોવા છતાં વધારે ગરમી લાગે છે, શા માટે
    View Solution
  • 5
    $a $ બાજુનો કોપર સમઘનને ગરમ કર્યા બાદ શૂન્યવકાશિત માં ઠંડો પડવા દેવામાં આવે છે. તે $\theta_1$ થી $\theta_2$ તાપમાને ઠંડો પડવા $ t$ સમય લે છે. હવે $ 2a $ બાજુના બીજા કોપરના સમઘનને સમાન સમય માં ઠંડો પડવા દેવામાં આવે છે. હવે $\theta_1$ થી $\theta_2 $એ ઠંડો પડવા કેટલો સમય લાગશે?
    View Solution
  • 6
    જ્યારે સળીયાના બે છેડાઓ પર રૂ વીંટાળીને જુદાં જુદાં તાપમાને રાખેલ છે અને અમુક સમય બાદ સળિયાનું દરેક બિંદુ અચળ તાપમાન છે, ત્યારે.....
    View Solution
  • 7
    સમાન લંબાઇ અને આડછેદ ધરાવતા સળિયા નીચે દર્શાવેલ મુજબના તાપમાને છે તો જંકશનનું તાપમાન ....... $^oC$ હશે?
    View Solution
  • 8
    ગરમ પાણીનું તાપમાન $ {100^o}C $ થી $ {70^o}C $ થતા $4 min$ લાગે છે,તો તાપમાન $ {70^o}C $ થી $ {40^o}C $ થતા લાગતો સમય ....... $\min.$ થાશે.. વાતાવરણનું તાપમાન $ {15^o}C $ છે
    View Solution
  • 9
    નીચેનામાંથી કયો નળાકાર સળિયો (ત્રિજ્યા $ r$ અને લંબાઈ $l$), દરેક સમાન દ્રવ્યનો બનેલો છે, જેના છેડા વચ્ચે સમાન તાપમાનનો તફાવત ધરાવે છે, મહત્તમ ઉષ્માનું વહન કરશે?
    View Solution
  • 10
    $ {80^o}C $ તાપમાને રહેલા ગરમ પાણીને $ {20^o}C $ તાપમાને મૂકતાં ઉષ્મા ગુમાવવાનો દર $ 60\;cal/\sec $ છે,જો પ્રવાહીનું તાપમાન $ {40^o}C $ થાય,ત્યારેં ઉષ્મા ગુમાવવાનો દર ......$cal/\sec $ હશે?
    View Solution