शुद्धि (Shuddhi)
संच न वह प्रक्रिया है जिसमें वस्तुओं के बीच सीधे शारीरिक संपर्क में हॉट ट्रांसफर होता है.
संच उस प्रक्रिया है जिसमें ऊर्जा एक मध्यम के एक कण से दूसरे कक्ष पर बिना कणों की मूल स्थितियों से हटे हुए नौसंदेशिक दूसरे कण तक पहुंचती है। भौतिकी और रासायनिक में संच आमतौर पर ऊष्मा ऊर्जा या विद्युत आपूर्ति के लिए एक सामग्री द्वारा होती है, और यह ठोस, द्रवय, और गैस में हो सकती है।
जब ऊष्मा की संच होती है, तो ऊष्मा ऊर्जा आमतौर पर आपस में सीधे संपर्क में होने वाले कण से दूसरे कण में होती है; हालांकि, कणों की स्थिति में कोई परिवर्तन नहीं होता है; वे केवल आपस में हल्कापन करते हैं।
बिजली की संच के दौरान, मध्यम में विद्युत आपूर्ति के चार्जित कणों का एक आंदोलन होता है। इस प्रकार, विद्युत धारा आमतौर पर आयोन या इलेक्ट्रॉन द्वारा ले जाई जाती है और चलाई जाती है।
संच उदाहरण
गर्म टांग के सिरे (जो आग में रखा जाता है) से हैंडल तक संच के माध्यम से ऊष्मा संचरित हो रही है। यह पर्यावरण के उच्च तापमान के कारण गर्म सिरे में अणुओं और इलेक्ट्रॉनों की उच्चतमिका विस्तार प्रभावित करने से होता है।
यह अक्षों के संपर्कधारी कणों के मध्य टकराव होने के दौरान आकर्षित कक्ष से कण तक ऊष्मा का प्रसार करता है। इससे टांग पर ऊष्मा का एक वृद्धि क्षेत्र हाथ तक फैल जाता है।
आंतरिकता माप A, आलोचनात्मक मोटाई L, और तापमान TH और TC (TH > TC) वाले चेहरों के साथ एक स्लैब को ध्यान में लेना चाहिए।
समय t में स्थिति x पर स्लैब के चेहरे A और B के इकाई के साथ दो पारस्परिक स्थानों पर एक स्थानीय दूरी dx से अलग होने वाले पारंपरिकासे पार लगने वाली ऊष्मा Q की मात्रा, जिसका चेहरा A का तापमान T है और चेहरा B का तापमान T + DT है, प्रयोगों द्वारा दी गई है।
समीचीभूती (1) में दर्शाए गए (_) चिह्न दिखाते हैं कि ऊष्मा ऊँची से निचली तापमान की ओर बह रही है।
संच के प्रकार
संच के दो प्रमुख प्रकार होते हैं:
- ऊष्मीय संच
- विद्युत संच
स्थिर-अवस्था संच
यदि उपरोक्त स्लैब के किसी भी स्थान x पर कि पारस्परिक स्थानों में अविचलित तापमान होता है (ध्यान दें, यह स्थान x के साथ बदलता है), तो स्लैब को कहा जाता है स्थिर-अवस्था में होने के लिए।
ध्यान रखें कि स्थिर-अवस्था ऊष्मापर्यावरण से भिन्न होता है, जहां स्लैब के किसी भी स्थान (x) पर तापमान समान होना चाहिए।
एक चालक के ताप में स्थिरावस्था के दाएं और बाएं चेहरे को स्थिर तापमान TH और TC कर रखा गया है, और बाकी सभी चेहरों को अडियाबेटिक दीवार से ढँकना चाहिए ताकि वहां से कोई ऊष्मा न निकले। इस कारण, किसी भी पार-खंड पर ऊष्मा संचय या प्रसारण नहीं होता है और दिए गए समय अंतराल में प्रत्येक पार-खंड में समान मात्रा में ऊष्मा (Q1 = Q = Q2) बहती है। इसलिए, थोप में तापमान ढाल स्थिर होता है।
इसलिए,
यहां, Q एक थोप के पार-खंड से बहती हुई ऊष्मा की मात्रा है जो किसी विशिष्ट समय अंतराल में किसी स्थान पर होती है।
उदाहरण 1: एक एल्युमिनियम क्यूब के द्वारा बहती हुई ऊष्मा की मात्रा जानें, जिसकी पहले मुख 2 मीटर की लम्बाई है, और एक मुख को 100ºC पर बनाए रखा गया है और दूसरे मुख को 0ºC पर बनाए रखा गया है, जबकि बाकी सभी सतहें अडियाबेटिक दीवारों द्वारा ढँकी गई हैं, 5 सेकंड में। (एल्युमिनियम की थर्मल चालकता 209 W/mºC है)।**
समाधान: ऊष्मा 100ºC वाली एक ओर से 0ºC वाली ओर बहेगी।
पार-खंड के तापमान के लिए प्रसार की सीमा क्षेत्र,
A = 4m2
तो
हाय संस्करण:
= 209 किलोजूल
परिवर्तनात्मक धंधन या चिरस्थाई धंधन
परिवर्तनात्मक धंधन के दौरान, किसी भी समय एक वस्तु के अंदर किसी भी बिंदु पर तापमान बदल सकता है। इस धंधन को अगली तरंगावली धंधन के रूप में भी जाना जाता है। यहां विचार करने के लिए महत्वपूर्ण बिंदु है वस्तु के समय-आवश्यकता।
चिरस्थाई धंधन अक्सर किसी वस्तु के बाहरी क्षेत्रों या भीतर के क्षेत्रों में, एक नई गर्मी स्रोत के अचानक प्रवेश द्वारा उत्पन्न तापमान पर प्राप्त होता है।
चिरस्थाई धंधन का एक उदाहरण एक वाहन में इंजन की शुरुआत करना है। पहले, जब इंजन चालू होता है, एक नई गर्मी स्रोत जोड़ा जाता है, लेकिन यह केवल क्षणिक समय तक ही चलता है। जब इंजन अपने संचालन तापमान तक पहुंचता है, तब स्थिरक्षेत्र चरण स्थापित होता है।
फूरियर का कानून
फूरियर का कानून, जिसे धंधन के कानून भी कहा जाता है, कहता है कि एक पदार्थ के माध्यम से गर्मी सत्रांतरित की गति, वह तापमान के असंतुलन के मुखांकित लक्ष्य होने के साथ संबंधित होती है, और उस गर्मी के परिस्थिति के लिए सीधे लक्ष्य के आयताकार क्षेत्र के परिपथ के मार्ग पर जो गर्मी होती है, उसके प्रति प्रावर्तनरेखा।
यह कानून दो रूपों में भी व्यक्त हो सकता है: संकलन रूप, जो कोरपोरेशन की माप में है और जितना ऊर्जा है, जो एक शरीर में या बाहर आ रही है, उत्पन्न होती है, और **
यदि R को ही के अंतर्गत एक स्लैब सांतत्य अवस्था में (समय t पर) गुजरती ऊष्मा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है, तो
Q = -[(T_H - T_L)/R] · t
अगर हम Q/t को ऊष्मा का धारित्रीय प्रवाह i_T के रूप में नामकरण करें, तो
i_T = (T_H - T_L)/R
ऊष्मा के स्थान पर विद्युत धारा के समानांतर उपयोग के परिणाम के सामान्यतया प्राप्त होते हैं। इसलिए, ऊष्मा वाहन पर आधारित ओहम के नियम से प्राप्त हुए परिणाम ऊष्मा आंतरण को लागू होते हैं।
इसके अलावा, एक सांतत्य अवस्था में एक स्लैब के लिए, हमने पहले देखा है कि ऊष्मा का चालक i_L हर पार क्षेत्र में समान रहता है। यह विद्युत में किरचोफ धारित्रीय कानून के आनुपातिक है, जो अब ऊष्मा आंतरण में बहुत ही सुविधाजनक रूप से उपयोग हो सकता है।
उदाहरण 2 के तीन पहचाने गए रोडों की लंबाई एक मीटर, प्रत्येक की क्रॉस-सेक्शन का क्षेत्र एक सेंटीमीटर वर्ग है और वे अल्यूमिनियम, तांबा और इस्पात से बने होते हैं, जो उनके अलग-अलग अंशों में 12°से, 4°से और 50°से के तापमानों पर अपने अलग-अलग अंतों पर रखे जाते हैं।
कताम्बा = 400 वॉट/मी-केल्विन, कअल्यूमिनियम = 200 वॉट/मी-केल्विन, कइस्पात = 50 वॉट/मी-केल्विन
समाधान: Rएक = 104/200
इसी प्रकार, Rispat = (104/50) और Rcop = (104/400)
चालित होने वाले परिणामों के लिए, एक सामान्य जुड़वां स्थल पर तापमान को निर्धारित करें।
तब किरचोफ के धारित्रीय कानून से।
iअल्यूमिनियम + iइस्पात + iतांबा = 0
सामग्री का ही संस्करण क्या है:
(T_12) 200 + (T_50) 50 + (T_4) 400
4T - 12 + T - 50 + 8T - 4 = 0
13T = 48 + 50 + 32 = 130
एक स्लैब के माध्यम से ऊष्मावहन
स्थिरित वस्त्रों में स्लेब
एक योज्य मिश्रित स्लेब को मानलेखन (L1 और L2 में भिन्न मोटाई), पारस्परिक स्रोतों क्षेत्रों (A1 और A2 में भिन्न) और योग्यता वेगों (K1 और K2 में भिन्न) के द्वारा गठित किया जा सकता है। स्लेब की उन्मुख तापमान TH और TC पर बनाए रखा जाता है, और सभी पारिवर्ती सतहों को संपृक्त के द्वारा ढका गया है।
पहले स्लेब के माध्यम से थरमल करंट T के बराबर होगी, क्योंकि स्थिरित अवस्था हासिल की गई है।
या TH - T = iR1 ——(1)
और, द्वितीय घास के माध्यम से,
या T _ TC = iR2 ——-(2)
समीकरण 1 और समीकरण 2 को जोड़ते हैं
TH - TC = (R1 + R2) * i
या
इस प्रकार, इन दो स्लेबों की कुल थर्मल प्रतिरोध R1 + R2 के रूप में प्रतिष्ठित की जा सकती है।
यदि दो स्लैबों को श्रृंगार में जोड़ा जाता है और स्थिर अवस्था को प्राप्त करने दिया जाता है, तो समकक्ष थार्मल प्रतिरोध को व्यक्तिगत थार्मल प्रतिरोधों के समूह का योग करके हिसाब लिया जाता है।
R = R1 + R2 + R3 + … + Rn
उद. 3 शिक्षा एक पहाड़ी रिजॉर्ट में बनी एक घर की बाहरी दीवार के संकुचन अंश का चित्र दिखाता है, जिसे मकान को बाहरी ठंड में इंस्युलेटेड रखने के लिए निर्मित किया गया है। दीवार में दो आधिकारिक विशेषताओं के समान थर्मल चालकताएँ और मोटाई से सैंडविच दर्जनों समान माल के लेयरों की होती है। टीक लकड़ी का थर्मल चालकताआ K1 है और ईंट की K =5K है। दीवार के माध्यम से उन्मुख कंडक्षन स्थिर-अवस्था तक पहुंच चुका है, जहां पांच सतहों का तापमान ज्ञात होता है (T1 = 25°C, T2 = 20°C और T5 = - 20°C)। इंटरफेस तापमान T4 और T3 ढूंढ़ें।
समाधान। अंतरफलक क्षेत्र A होने पर, लकड़ी का थर्मल प्रतिरोध,
और ईंट की दीवार का
उपरोक्त दीवार को एक सर्किट के रूप में देखा जा सकता है, जहां प्रत्येक लेयर का थर्मल प्रतिरोध R के बराबर है।
![दीवार सर्किट के रूप में देखा जाता है](image)
प्रत्येक दीवार का थर्मल संचार एक समान है।
इसलिए
25 - 20 = T4 + 20
T4 = 15°C
20 _T3 = T3_T4
सामग्री का हिंदी संस्करण क्या है:
उदा। 4 उदाहरण 3 में, K1 = 0.125 वॉट / मीटरºसी, K2 = 5K1 = 0.625 वॉट / मीटरºसी और अज्ञात माद्य की ऊष्मीय प्रचारशीलता K = 0.25 वॉट / मीटरºसी. L1 = 4 सें.मी., L2 = 5L1 = 20 सें.मी. और L = 10 सें.मी. यदि घर के एकल कक्ष में कुल दीवार क्षेत्र 100 मीटर2 है, तो कमर में इस्तेमाल हो रहे इलेक्ट्रिक हीटर का बिजली का पावर जानिए।
समाधान।
i = ऊष्मीय प्रचार दर
TH = गर्म तापमान
TC = ठंडा तापमान
Ri = ऊष्मीय प्रतिरोध
i = (TH - TC)/Ri
TH = 250ºसी
TC = 200ºसी
= 4 x 10-2/ (0.125 x 100) = 4 x 10-2/125 = 32 x 10-4 सी/W
इस प्रकार,
5/32 * 10-4
1562.5 वॉट्ट
1.56 किलोवॉट
सत्तरंगी मंजीरों में
एक ही ऊष्मीय उपनिवेश में दो मंजीरे मान लीजिए, जिनकी ऊष्मीय प्रचारशीलताएं K1 और K2 होती हैं, और पारगणों के संकरणीय क्षेत्र A1 और A2 होते हैं।
तब
और कि, मंजीर 2 के माध्यम से।
ठंडी से गर्म उपनिवेश तक कुल ऊष्मीय धारा
अगर दो से अधिक रॉड समानल जुड़े हों, तो समकक्ष थर्मल प्रतिरोध निम्नलिखित प्रारूप से दिया जाता है:
Ex. 5 तीन तांबे की रॉड और तीन इस्पात की रॉड, प्रत्येक की लंबाई l = 10 सेमी और समकोण क्षेत्र 1 सेमी2 होती है, इस प्रकार जुड़े हुए हैं:
गर्म से ठंडे फ़ंक्शन में प्रति सेकंड वाली गर्मी की मात्रा निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके निकाली जा सकती है:
कृपया प्रासंगिक सामग्री देखें:
यहां
- Q सेकंड में धर्म की राशि है (W में)
- KCu कॉपर की तापीय संवेदनशीलता है (W/m-K में)
- A दो सिरों का क्षेत्रफल है (m^2 में)
- TH सिर A का तापमान है (ºC में)
- TC सिर E का तापमान है (ºC में)
दिये गये हैं , , , और , हर सेकंड में धर्म की राशि है:
समाधान।
जैसे कि C और D जंक्शन समान हैं और उनके बीच थर्मल संतुलन है, CD रॉड को और विश्लेषण में छोड़ा जा सकता है।
अब, रॉड BC और CE श्रृंखला में हैं, और उनकी समकक्ष प्रतिरोधकता R1 = RS + RCu है। इसी तरह, रॉड BD और DE भी श्रृंखला में हैं और समान समकक्ष प्रतिरोधकता R1 = RS + RCu है।
इन दोनों को पैरलेल में रखने से मिलने वाली समकक्ष प्रतिरोधकता है
इस प्रतिरोधकता और रॉड AB को श्रृंखला में जोड़ने से मिलने वाली कुल समकक्ष प्रतिरोधकता है
अब
उदाहरण 6 निम्नलिखित तुना शिल्लाओं का एकदलीय भारितत्व की मान प्रदान करें, जो कोपर से बनी होती हैं, r1 और r2 (r2 > r1) तापीय चालकता K के साथ भरी हुई होती हैं, और अंतरिक्ष और बाहरी गोलाकार कोष TH और TC यथायोग्य तापमान पर रखा होता है।
समाधान। गोलाकार कोष के प्रत्येक पार्श्व के हर क्रोस-सेक्शन से प्रति सेकंड होने वाले उष्मीय धारा बराबर होती है P = i।
x तथा dx निकटवर्ती गोलाकार कोष का उष्मीय प्रतिरोधकता, है।
यदि प्रारंभिक तापमान 0°C है, तो फिर जल का तापीय प्रवाह समय t पर है,
कंटेंट का हिन्दी में अनुवाद क्या है:
इससे पानी के तापमान को T से T + dT तक बढ़ाती है
कंटेंट का हिंदी संस्करण क्या है:
6.27 x 105 सेकंड
174.16 घंटे
थर्मल कंडक्शन निम्नलिखित तथ्यों की व्याख्या कैसे करती है?
- (अ) सर्दियों में लोहे की कुर्सियाँ वुडन कुर्सियों से ठंडी लगती हैं।
- (ब) बर्फ गनी बैग में ढांकी जाती है ताकि यह पिघलना न पाए।
- (क) ऊन से बने कपड़े गर्म होते हैं।
- (ड) हम एक मुर्ग़ा आत्मलेपी में गर्म महसूस करते हैं।
- (ई) दो पतली कंबल एक मोटी कंबल की तुलना में अधिक गर्म होती हैं।
- (एफ) पक्षी सर्दियों में बंसी को बढ़ाते हैं।
- (जी) पुरानी कुंजी नई कुंजी से गर्म नहीं होती है।
- (एच) चिमटे पर लकड़ी के हैंडल्स प्रदान किए जाते हैं।
- (आई) एस्किमो दो-दीवारी बर्फीली मकान बनाते हैं।
- (जे) एक थर्मस फ्लास्क दो-दीवारी से बनाया जाता है।
कन्वेक्शन क्या होता है?
कन्वेक्शन तरल या कणों के आंदोलन के माध्यम से हीत स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरिति होता है। यह एक स्थान से दूसरे स्थान की हीत स्थानांतरिति का सबसे प्रभावी तरीका होता है।
जब हीत वास्तविक रूप से गर्म होते हुए कणों के आंदोलन के माध्यम से एक स्थान से दूसरे स्थान को स्थानांतरित होता है, तब हीत स्थानांतरिति की प्रक्रिया को कन्वेक्शन कहते हैं। तरलों और गैसों में, कुछ हीत कन्डक्शन के माध्यम से परिवहित हो सकते हैं। लेकिन उनमें हीत की अधिकांश स्थानांतरिति कन्वेक्शन की क्रिया के माध्यम से होती है। कन्वेक्शन पृथ्वी की गुरुत्वाकर्षण की सहायता से होता है। सामान्यतया, अधिकतम तापमान परीक्षित तरल घन होता है, जबकि निम्नतम तापमान पर यह अधिक घन होता है। इसलिए, गर्म तरल ऊपर उठते हैं जबकि ठंडा तरल नीचे डूबता है, कैनवेकशन का ख्याल रखते हुए। यदि गुरुत्वाकर्षण की अनुपस्थिति होती तो कन्वेक्शन संभव नहीं होता।
जल की अनैतिक व्यवहार (0-4ºC की रेंज में तापमान के साथ इसकी घनता बढ़ती है) कन्वेक्शन के लिए रोचक परिणाम होते हैं। इनमें से एक है उष्णकटिबंधीय और ध्रुवीय जल में जलीय जीवन की उपस्थिति, और दूसरा है बारिशी चक्र।
थर्मल कन्वेक्शन से निम्नलिखित तथ्यों का व्याख्यान कैसे किया जा सकता है?
- (a) ओकोस का फ्रीज ऊपर से जमने और नीचे से नहीं जमने का तथ्य, उष्णकटिबंधीय और ध्रुवीय समुद्री जलमालों में जलजीवन के मौजूद होने के लिए एकमात्र जिम्मेदार है।
- (b) गहरे समुद्रों के नीचे स्थित तापमान हमेशा 4°C होता है, मौसम के कोई महत्व नहीं रखता।
- (c) आप फ्री फॉल में स्थित एक लिफ्ट या भू-उपग्रह के आंतरिक क्षेत्र को मोमबत्ती के साथ प्रकाशित नहीं कर सकते हैं।
- (d) आप अपने कमरे को एक मोमबत्ती के साथ प्रकाशित कर सकते हैं।
conduction पर अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
दैनिक जीवन में conduction का एक उदाहरण है जब आप एक हॉट पानी में रखी हुई धातु की चम्मच को पकड़ते हैं; पानी से हॉट कर्म को चम्मच के माध्यम से आपके हाथ में स्थानांतरित होता है।
एक चूल्हे पर रखी हुई पैन को गर्म करना।
कॉनडक्शन के तीन प्रकार क्या हैं?
- कॉनडक्शन के तीन प्रकार हैं:
-
- थर्मल कन्डक्शन
-
- विद्युत कन्डक्शन
-
- ध्वनि का कन्डक्शन
-
कॉनडक्शन के तीन प्रकार क्या हैं?
- ताप कंडक्शन
- इलेक्ट्रिक कंडक्शन
- फोटोकंडक्शन
कन्वेक्शन क्या है?
कन्वेक्शन एक तरल, जैसे हवा या पानी, के गति के द्वारा ऊष्मा के संचरण को कहते हैं। यह ऊष्मा के तीन मुख्य तरीकों में से एक है (दूसरे दो तरीके कन्डक्शन और तरंगनी हैं)। कन्वेक्शन तब होता है जब उष्मीय ऊर्जा वाले अणु ऊष्मियता के कम अणुओं की जगह लेते हैं। अणुओं के इस चलन से तरल में चक्रवाती होता है, जो ऊष्मा को फैलाने में मदद करता है।
गर्म तत्वों, जैसे पानी या हवा, के चलन के माध्यम से ऊष्मा अंतरण की प्रक्रिया होती है।
ताप अंतरण की तीन प्रकार होते हैं - कन्डक्शन, कन्वेक्शन और विकिरण।
- कॉनडक्शन
- कन्वेक्शन
- विकिरण