एक बीकर $4°C$ पर पूर्णत: जल से भरा हुआ है। जल ऊपर से होकर बहने लगेगा यदि इसे

समान लंबाई परन्तु अलग-अलग त्रिज्याओं वाले दो बेलनाकार चालक (cylindrical conductors) श्रेणीक्रम में (in series) दो ऊष्माशयों (heat baths) के बीच में जोड़े गए हैं, जैसा कि चित्र में दर्शाया गया है। इन ऊष्माशयओं का तापमान $T_1=300 \ K$ और $T_2=100 \ K$ हैं। बडेे चालक की त्रिज्या छोटे चालक की त्रिज्या की दोगुनी है। छोटे चालक की ऊष्मा चालकता (thermal conductivity) $K_1$ है और बड़े चालक की ऊष्मा चालकता $K_2$ है। यदि स्थायी अवस्था (steady state) में, बेलनों के संधि (junction) का तापमान $2000 \ K$ हो, तब $K_1 / K_2$ का मान .............. होगा।

दो छड़े एक ${l_1}$ लम्बाई की एल्युमीनियम छड़ एवं दूसरी ${l_2}$ लम्बाई की स्टील छड़, एक साथ जोड़ी गई है, संयुक्त छड़ की लम्बाई ${l_1} + {l_2}$ है। एल्युमीनियम एवं स्टील के रेखीय प्रसार गुणांक क्रमश: ${\alpha _a}$ एवं ${\alpha _s}$ है। जब संयुक्त छड़ का ताप ${t^o}C$ से बढ़ाया जाता है तेा प्रत्येक छड़ की लम्बाई वृद्धि समान है तब अनुपात $\frac{{{l_1}}}{{({l_1} + {l_2})}}$ है

$50\, cm$ लंबी तथा $3.0\, mm$ व्यास की किसी पीतल की छड़ को उसी लंबाई तथा व्यास की किसी स्टील की छड़ से जोड़ा गया है। यदि ये मूल लंबाइयाँ $40^{\circ} C$ पर हैं, तो $250^{\circ} C$ पर संयुक्त छड़ की लंबाई में क्या परिवर्तन होगा? क्या स्संधि पर कोई तापीय प्रतिबल उत्पन्न होगा? छड़ के सिरों को प्रसार के लिए मुक्त रखा गया है। (ताँबे तथा स्टील के रेखीय प्रसार गुणांक क्रमश: $=2.0 \times 10^{-5} \;K ^{-1},$ स्टील $=1.2 \times 10^{-5}\; K ^{-1} J$ हैं।)

$40^{\circ} C$ तापमान पर $1\, mm$ त्रिज्या का पीतल का एक तार छत से लटकाया गया है। तार के मुक्त सिरे से $M$ द्रव्यमान के एक छोटे पिण्ड को लटकाया गया है। जब तार को $40^{\circ} C$ से $20^{\circ} C$ पर ठंडा करते हैं तो वह वापस अपनी पुरानी लंबाई $0.2\, m$ को प्राप्त कर लेता है। $M$ का निकटतम मान .......$kg$ होगा।

(पीतल का रेखीय प्रसार गुणांक तथा यंग प्रत्यास्था गुणांक क्रमशः है $10^{-5} /{ }^{\circ} C$ तथा $10^{11} \,N / m ^{2}$, एवं $\left.; g =10 \,ms ^{-2}\right)$

एक पदार्थ का $0°C$ पर घनत्व $10\, gm/cc$ है एवं $100°C$ पर घनत्व $9.7\, gm/cc$ है। पदार्थ का रेखीय प्रसार गुणांक होगा