ऊष्मीय चालन (Thermal conduction),ऊष्मीय संवहन (Thermal convection) और ऊष्मीय विकिरण (Thermal radiation) के बीच स्पष्ट अंतर स्पष्ट कीजिए।

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(N/A) ऊष्मीय ऊर्जा का स्थानांतरण तीन अलग-अलग तंत्रों द्वारा किया जा सकता है:
$1$. ऊष्मीय चालन (Thermal Conduction): ठोस पदार्थों में ऊष्मा का स्थानांतरण,जहाँ कण अपनी माध्य स्थिति के चारों ओर कंपन करते हैं और उनका कोई शुद्ध विस्थापन नहीं होता है। इसके लिए गुरुत्वाकर्षण की आवश्यकता नहीं होती है और इसमें धाराओं का निर्माण नहीं होता है।
$2$. ऊष्मीय संवहन (Thermal Convection): तरल पदार्थों (द्रव और गैस) में ऊष्मा का स्थानांतरण,जहाँ कण भौतिक रूप से एक स्थान से दूसरे स्थान तक गति करते हैं और ऊष्मीय ऊर्जा ले जाते हैं। इस प्रक्रिया के लिए गुरुत्वाकर्षण आवश्यक है और इससे संवहन धाराएं बनती हैं।
$3$. ऊष्मीय विकिरण (Thermal Radiation): विद्युत चुम्बकीय तरंगों (विशेष रूप से अवरक्त विकिरण) के रूप में ऊष्मा का स्थानांतरण। इस प्रक्रिया के लिए किसी भौतिक माध्यम की आवश्यकता नहीं होती है और यह निर्वात में भी हो सकती है।

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सूर्य,जो एक कृष्णिका (black body) के रूप में कार्य करता है,$0.48 \ \mu m$ की तरंगदैर्ध्य पर अधिकतम विकिरण उत्सर्जित करता है। सूर्य की औसत त्रिज्या $6.96 \times 10^{8} \ m$ है। स्टीफन-बोल्ट्जमैन नियतांक $5.67 \times 10^{-8} \ W/m^2K^4$ और वीन का नियतांक $0.293 \ cm \cdot K$ है। विकिरण के कारण सूर्य के द्रव्यमान में प्रति सेकंड होने वाली कमी ..... $kg/s$ है।

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तीन डिस्क $x, y$ और $z$ जिनकी त्रिज्याएँ क्रमशः $2 \ m, 2 \ m$ और $6 \ m$ हैं,उनकी बाहरी सतहों पर कोटिंग की गई है। यदि उनके द्वारा उत्सर्जित अधिकतम शक्ति के संगत तरंगदैर्घ्य क्रमशः $3 \ \mu m, 4 \ \mu m$ और $5 \ \mu m$ हैं,तो उत्सर्जित शक्ति $(P)$ के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है?

Column-$I$ में,सिस्टम के परिवेश और Column-$II$ में ऊष्मा स्थानांतरण के तरीके नीचे दिए गए हैं। निम्नलिखित का मिलान करें:
Column-$I$ Column-$II$
$(a)$ कमरे में गर्म चाय का कप $(i)$ प्रदीप्त संवहन (Forced convection)
$(b)$ आग के पास रखा पदार्थ $(ii)$ प्राकृतिक संवहन (Natural convection)
$(iii)$ चालन (Conduction)
$(iv)$ विकिरण (Radiation)

निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन $CORRECT$ (सही) है/हैं?
$(i)$ उच्च परावर्तकता वाला पिंड एक खराब उत्सर्जक होता है।
$(ii)$ ठंडे दिन में पीतल का गिलास लकड़ी की ट्रे की तुलना में बहुत अधिक ठंडा महसूस होता है।
$(iii)$ वायुमंडल के बिना पृथ्वी अत्यधिक ठंडी होती।
$(iv)$ भाप के परिसंचरण पर आधारित हीटिंग सिस्टम,गर्म पानी के परिसंचरण पर आधारित सिस्टम की तुलना में इमारत को गर्म करने में अधिक कुशल होते हैं।

समझाइए कि क्यों:
$(a)$ उच्च परावर्तकता वाला पिंड एक खराब उत्सर्जक होता है।
$(b)$ ठंड के दिनों में पीतल का गिलास लकड़ी की ट्रे की तुलना में बहुत अधिक ठंडा लगता है।
$(c)$ एक आदर्श कृष्णिका (black body) विकिरण के लिए अंशांकित एक ऑप्टिकल पाइरोमीटर खुले में रखे लाल गर्म लोहे के टुकड़े के तापमान के लिए बहुत कम मान देता है,लेकिन जब वही टुकड़ा भट्टी में होता है तो सही मान देता है।
$(d)$ वायुमंडल के बिना पृथ्वी अत्यधिक ठंडी होती।
$(e)$ भाप के परिसंचरण पर आधारित हीटिंग सिस्टम गर्म पानी के परिसंचरण पर आधारित सिस्टम की तुलना में इमारत को गर्म करने में अधिक कुशल होते हैं।

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