- Home
- Standard 11
- Physics
$0.15\, m^2$ પાયાનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા પિત્તળનાં બોઇલરની જાડાઈ $1.0\, cm$ છે. તેને ગેસસ્ટવ પર મૂકતાં તે $6.0\, kg/min$ ના દરથી પાણી ઉકાળે છે. બોઇલરનાં સંપર્કમાં રહેલી જ્યોતનાં તાપમાનનું અનુમાન કરો. પિત્તળની ઉષ્માવાતા $= 109\, J\,s^{-1}\,m^{-1}\,K^{-1}$ , પાણીની બાષ્પાયન ઉષ્મા $=2256 \times 10^3\, J\,kg^{-1}$.
$149$
$238$
$345$
$436$
Solution
Thickness of the boiler, $l=1.0 cm =0.01 m$
Boiling rate of water, $R=6.0 kg / min$
Mass, $m=6 kg$
Time, $t=1 \min =60 s$
Thermal conductivity of brass, $K=109 Js ^{-1} m ^{-1} K ^{-1}$
Heat of vaporisation, $L=2256 \times 10^{3} J kg ^{-1}$
The amount of heat flowing into water through the brass base of the boiler is given by
$\theta=\frac{K A\left(T_{1}-T_{2}\right) t}{l}\dots (i)$
Where,
$T_{1}=$ Temperature of the flame in contact with the boiler
$T_{2}=$ Boiling point of water $=100^{\circ} C$
Heat required for boiling the water
$\theta=m L \ldots(i i)$
Equating equations $(i)$ and $(i i),$ we get:
$\therefore m L=\frac{K A\left(T_{1}-T_{2}\right) t}{l}$
$T_{1}-T_{2}=\frac{m L l}{K A t}$
$=\frac{6 \times 2256 \times 10^{3} \times 0.01}{109 \times 0.15 \times 60}$
$=137.98^{\circ} C$
Therefore, the temperature of the part of the flame in contact with the boiler is $237.98\,^{\circ} C$