સમાન લંબાઇ અને આડછેદ ધરાવતા સળિયા નીચે દર્શાવેલ મુજબના તાપમાને છે તો જંકશનનું તાપમાન ....... $^oC$ હશે?

$R$ ત્રિજ્યાનો એક નળાકાર કે જેની અંદરની ત્રિજ્યા $R$ અને બહારની ત્રિજ્યા $2R$ છે તેવા નળાકાર કોષથી ઘેરાયેલ છે. અંદરના નળાકારના દ્રવ્યની ઊષ્માવાહકતા $K_1$ છે જ્યારે બહારના નળાકારની ઊષ્માવાહકતા $K_2$ છે. ઊષ્માનો વ્યય થતો નથી તેમ ધારતા નળાકારની લંબાઈ તરફ વહેતી ઊષ્મા માટે આ તંત્રની ઊષ્માવાહકતા _______ થાય.

એક કોપર અને બીજા સ્ટીલના સમાન લંબાઈ અને સમાન આડછેડનું ક્ષેત્રફળ ધરાવતા બે સળિયાને સાથે જોડેલા છે. કોપર અને સ્ટીલની ઉષ્મા વાહકતા અનુક્રમે $385\,J\,s ^{-1}\,K ^{-1}\,m ^{-1}$ અને $50\,J\,s ^{-1}\,K ^{-1}\,m ^{-1}$ છે. કોપર અને સ્ટીલના મુક્ત છેડા અનુક્રમે $100^{\circ}\,C$ અને $0^{\circ}\,C$ પર રાખવામાં આવે છે. જંકશન પરનું તાપમાન લગભગ $......^{\circ}\,C$ હશે.

નળાકાર સળિયાના બે છેડાના તાપમાન $T_1$ અને $T_2$ છે. પસાર થતી ઉષ્માનો દર $ {Q_1} \; cal/sec$ છે. જો સળિયાના છેડાના તાપમાન અચળ રાખી બધા રેખીય પરિમાણ બમણા કરવામાં આવે, તો પસાર થતી ઉષ્માનો દર $ {Q_2}$ કેટલો થશે?

વિધાન : બે સમાન જાડાઈ ધરાવતી ધાતુની પ્લેટની સમતુલ્ય ઉષ્માવાહકતા નાનામાં નાની ઉષ્માવાહકતા ધરાવતી પ્લેટ કરતાં પણ નાની હોય.

કારણ : બે સમાન જાડાઈ ધરાવતી ધાતુની પ્લેટની સમતુલ્ય ઉષ્માવાહકતા $\frac{1}{K} = \frac{1}{{{K_1}}} + \frac{1}{{{K_2}}}$ સૂત્ર મુજબ અપાય છે.

બે પટ્ટી $A$ અને $B$ ની ઉષ્મીય વહકતાઓ અનુક્રમે $84\,Wm ^{-1}\,K ^{-1}$ અને $126\,Wm ^{-1}\,K ^{-1}$ છે. તેમનું સપાટી ક્ષેત્રફળ અને જાડાઈ સરખી છે. જેને તેની સપાટી સંપર્કમાં રહે તે રીતે મૂકવામાં આવે છે. જો $A$ અને $B$ ની બહારની સપાટીનું તાપમાન $100^{\circ}\,C$ પર રાખવામાં આવે, તો સ્થિત અવસ્થામાં સંપર્ક સપાટીનું તાપમાન ........ ${ }^{\circ} C$ છે.