ટોસ્ટર માટે તાપમાન આધારિત અવરોધ $R\left( T \right) = {R_0}\left[ {1 + \alpha \left( {T - {T_0}} \right)} \right]$ મુજબ આપવામાં આવે છે. ${T_0} = 300\,K$ તાપમાને અવરોધ $R = 100\,\Omega $ અને $T = 500\,K$ તાપમાને અવરોધ $R = 120\,\Omega $ છે. ટોસ્ટર $200\, V$ ના સ્ત્રોત સાથે જોડેલ છે અને તેનું તાપમાન અચળ રીતે $30\, s$ $300\;K$ થી વધીને $500\, K$ થાય છે.આ તાપમાન વધારવા માટે કેટલું કાર્ય કરવું પડ્યું હશે?
  • A$400\,\ln \,\frac{1.5}{1.3}\,J$
  • B$200\,\ln \,\frac{2}{3}\,J$
  • C$300\,J$
  • D$400\,\ln \,\frac{5}{6}\,J$
JEE MAIN 2016, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
\(R(T)=R_{o}\left(1+\alpha\left(T-T_{o}\right)\right)\)

Applying boundary conditions, \(120=100(1+200 \alpha)\)

\(\alpha=10^{-3} \,K^{-1}\)

It is given that temperature increases at a constant rate from \(300\, \mathrm{K}\) to \(500 \,\mathrm{K}\) in \(30\, \mathrm{s}\). Hence, \(T(t)=300+20 t / 3\)

By Joule's Law, heat dissipated in a resistor is given by:

\(W=\int_{0}^{30} \frac{V^{2}}{R} d t\)

\(=\int_{0}^{30} \frac{V^{2}}{R_{0}\left(1+\alpha\left(T-T_{0}\right)\right)} d t\)

\(=\frac{V^{2}}{R_{o}} \int_{0}^{30} \frac{1}{(1+20 \alpha t / 3)} d t\)

Solving, \(W=400 \ln (6 / 5)\)

Work done on resistor \(=-W=400 \ln (5 / 6) \,J\)

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
    આપેલ પરિપથને $3\, volt$ અને અવગણ્ય આંતરિક અવરોધ ધરાવતી બેટરી સાથે જોડેલ છે. તો તેમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ $I$ કેટલા $A$ નો હશે?
    View Solution
  • 2
    આપેલ પરિપથમાં....
    View Solution
  • 3
    નીચે આપેલ પરિપથમાં $5 \Omega$ અને $10 \Omega$ અવરોધમાં વિખેરણ પામતી ઊર્જાઓનો ગુણોત્તર . . . . .હશે.
    View Solution
  • 4
    $A$ અને $B$ વચ્ચે પોટેન્શિયોમીટર જોડતા સંતુલિત બિંદુ $203. 6$ સેમી પર મળે છે.જ્યારે પોટેન્શિયોમીટરના છેડાને $B$  થી $C$ પર જોડતા સંતુલિત બિંદુ મળે છે.જો પોટેન્શિયોમીટરને $B$ અને $C$ વચ્ચે જોડતા સંતુલિત બિંદુ ...... સેમી પર મળે
    View Solution
  • 5
    નીચે બે કથનો આપેલા છે

    કથન $I:$ અવરોધોના શ્રેણી સંયોજનનો સમતુલ્ય અવરોધ સંયોજનમાં વપરાતા ન્યૂનત્તમ અવરોધ કરતા નાનો હોય છે.

    કથન $II:$ દ્રવ્યની અવરોધકતા તાપમાનથી સ્વતંત્ર છે.

    ઉપર્યુક્ત કથનોના સંદર્ભમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો ઉત્તર પસંદ કરો.

    View Solution
  • 6
    આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે $N$ કોષોનો સમૂહ કે જેમનું $emf\ E_N = 1.5\ r_N$ સૂત્ર પ્રમાણે આંતરિક અવરોધ સાથે બદલાય છે. પરિપથમાં પ્રવાહ $I$ ................ $A$ છે.
    View Solution
  • 7
    આપેલ પરીપથમાં $12\, \Omega$ અવરોધમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ............ $A$ હશે.
    View Solution
  • 8
    અવરોધના દ્રવ્યનો રેખીય વિસ્તરણ ગુણાંક  $\alpha$ છે. તેની અવરોધક્તા અને અવરોધનો તાપમાન ગુંણાક અનુક્રમે  $\alpha_p$ અને $\alpha_R$ હોય, તો સાચો સંબંધ પસંદ કરો.
    View Solution
  • 9
    ઇલેક્ટ્રોપ્લેટીંગ કઈ પરિસ્થિતીમાં મદદ કરે નહીં
    View Solution
  • 10
    $R_1 $ અને $ R_2 $ અવરોધના શ્રેણી અને સમાંતરના સમતુલ્યનો ગુણોત્તર $n$ હોય,તો...
    View Solution