10-2.Transmission of Heat
hard

निम्नचित्र में$r_1$ तथा $r_2$ त्रिज्याओं के दो संकेन्द्री गोलों का एक निकाय दर्शाया गया है जिन्हें क्रमश: $T_1$  तथा $T_2$  तापों पर रखा गया है। दोनों संकेन्द्री गोलों के बीच के पदार्थ में ऊष्मा के त्रिज्यीय प्रवाह की दर समानुपाती है

A

$\frac{{{r_1}\,{r_2}}}{{({r_1} - {r_2})}}$

B

$({r_2} - {r_1})$

C

$({r_2} - {r_1})({r_1}\,{r_2})$

D

$In \left( {\frac{{{r_2}}}{{{r_1}}}} \right)$

(AIEEE-2005)

Solution

एक $r$ त्रिज्या एवं $dr$ मोटाई की संकेन्द्रीय गोलीय कोश पर विचार करें (चित्र)

स्थायी अवस्था में, इस कोश से त्रैज्यीय दिशा में ऊष्मा प्रवाह की दर  $H = \frac{{dQ}}{{dt}} =  – KA\frac{{dT}}{{dr}} =  – K\,(4\pi {r^2})\frac{{dT}}{{dr}}$

$\Rightarrow \int_{\,{r_1}}^{\,{r_2}} {\frac{{dr}}{{{r^2}}} =  – \frac{{4\pi K}}{H}\int_{\,{T_1}}^{{T_1}} {dT} } $

इसको सरल करने पर

$H = \frac{{dQ}}{{dt}} = \frac{{4\pi K{r_1}{r_2}({T_1} – {T_2})}}{{{r_2} – {r_1}}}$  $\Rightarrow \frac{{dQ}}{{dt}} \propto \frac{{{r_1}{r_2}}}{{({r_2} – {r_1})}}$

Standard 11
Physics

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