ఒక ఇత్తడి రాడ్ (థర్మల్ కండక్టివిటీ 109 J/sm K) క్రాస్ సెక్షన్ 0.04 మీ² మరియు పొడవు 20 సెం.మీ. రాడ్ యొక్క రెండు చివరలను 200°C ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసంలో నిర్వహించినట్లయితే, రాడ్ ద్వారా ఉష్ణ ప్రవాహం రేటు ________.

Question

Question

This question was previously asked in

RRB ALP Fitter 23 Jan 2019 Official Paper (Shift 3)

Answer 1

భావన:

కండక్షన్:

పొరుగు అణువులు లేదా అణువుల మధ్య ఘర్షణల ద్వారా ఉష్ణ శక్తి ప్రసారం చేయబడే ప్రక్రియ ఇది.
ఘనపదార్థాలు మరియు ద్రవాలలో ఇది మరింత సులభంగా సంభవిస్తుంది, ఇక్కడ కణాలు వాయువుల కంటే దగ్గరగా ఉంటాయి, ఇక్కడ కణాలు మరింత దూరంగా ఉంటాయి.
ఉష్ణ ప్రవాహ రేటు అనేది కొన్ని పదార్ధాలలో ఒక యూనిట్ సమయానికి బదిలీ చేయబడిన వేడి మొత్తం, సాధారణంగా వాట్స్‌లో (సెకనుకు జౌల్స్) కొలుస్తారు.
సూత్రం, ఉష్ణ ప్రవాహం రేటు, \(\frac{Q}{t}=\frac{kAΔ T}{a}\) ,
ఎక్కడ, ΔT = ఉష్ణోగ్రతలో వ్యత్యాసం, A = వైశాల్యం, k = ఉష్ణ వాహకత, a = కండక్టర్ యొక్క మందం, Q = వేడి, t = సమయం

గణన:

ఇచ్చినది,

మందం, a = 20 సెం.మీ = 0.2 మీ, వైశాల్యం, A = 0.04 మీ2 , ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం, ΔT = 200ºC,

ఉష్ణ వాహకత, k = 109 J/(sm K)

షీట్ ద్వారా ఉష్ణ ప్రవాహం రేటును ఇలా లెక్కించవచ్చు:

\(\frac{Q}{t}=\frac{kAΔ T}{a}\)

\(\frac{Q}{t}=\frac{109\times 0.04\times 200}{0.2}\)

\(\frac{Q}{t}=4360 ~J/s\)

\(\frac{Q}{t}=4.360 ~kJ/s\)