$400^{\circ} C$ તાપમાને જાળવી રાખેલ પદાર્થમાંથી $30^{\circ} C$ તાપમાન ધરાવતી આસપાસની હવાને સંવહન દ્વારા અને $30^{\circ} C$ તાપમાન ધરાવતી આસપાસની સપાટીઓને વિકિરણ દ્વારા ઉષ્માનો વ્યય થાય છે. ન્યૂટનનો ઠારણનો અચળાંક $20 \ W / m^2 \ K$ છે અને સ્ટેફન-બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક $5.67 \times 10^{-8} \ W / m^2 \ K^4$ છે. જો સંવહન દ્વારા ઉષ્મા વ્યયનો દર અને વિકિરણ દ્વારા ઉષ્મા વ્યયનો દર સમાન હોય,તો પદાર્થની સપાટીની ઉત્સર્જકતા (emissivity) કેટલી હશે?

તાપમાનના તફાવતને કારણે ઉષ્માના પ્રસરણની રીતો કઈ છે?

નીચેનામાંથી કયું/કયા વિધાન/વિધાનો $CORRECT$ (સાચું/સાચા) છે?
$(i)$ મોટી પરાવર્તકતા ધરાવતો પદાર્થ નબળો ઉત્સર્જક છે.
$(ii)$ ઠંડા દિવસે પિત્તળનો ગ્લાસ લાકડાની ટ્રે કરતા ઘણો વધારે ઠંડો લાગે છે.
$(iii)$ વાતાવરણ વિના પૃથ્વી અતિશય ઠંડી હોત.
$(iv)$ વરાળના પરિભ્રમણ પર આધારિત હીટિંગ સિસ્ટમ ગરમ પાણીના પરિભ્રમણ પર આધારિત સિસ્ટમ કરતા ઇમારતને ગરમ કરવામાં વધુ કાર્યક્ષમ છે.

બે સળિયા (એક અર્ધવર્તુળાકાર અને બીજો સીધો) સમાન દ્રવ્યના અને સમાન આડછેદના ક્ષેત્રફળ ધરાવતા આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ જોડાયેલા છે. બિંદુઓ $A$ અને $B$ ને અલગ-અલગ તાપમાને રાખવામાં આવે છે. આપેલ સમયમાં અર્ધવર્તુળાકાર સળિયાના આડછેદમાંથી પસાર થતી ઉષ્મા અને સીધા સળિયાના આડછેદમાંથી પસાર થતી ઉષ્માનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?

સમજાવો કે શા માટે:
$(a)$ મોટી પરાવર્તકતા ધરાવતો પદાર્થ નબળો ઉત્સર્જક છે.
$(b)$ ઠંડીના દિવસોમાં પિત્તળનો ગ્લાસ લાકડાની ટ્રે કરતા ઘણો વધારે ઠંડો લાગે છે.
$(c)$ આદર્શ કૃષ્ણ પદાર્થ (black body) વિકિરણ માટે કેલિબ્રેટ કરેલ ઓપ્ટિકલ પાયરોમીટર ખુલ્લામાં રાખેલા લાલચોળ ગરમ લોખંડના ટુકડા માટે ખૂબ ઓછું તાપમાન દર્શાવે છે,પરંતુ જ્યારે તે જ ટુકડો ભઠ્ઠીમાં હોય ત્યારે સાચું તાપમાન આપે છે.
$(d)$ વાતાવરણ વગરની પૃથ્વી અતિશય ઠંડી હોત.
$(e)$ વરાળના પરિભ્રમણ પર આધારિત હીટિંગ સિસ્ટમ ગરમ પાણીના પરિભ્રમણ પર આધારિત સિસ્ટમ કરતા ઇમારતને ગરમ કરવામાં વધુ કાર્યક્ષમ છે.

સૂર્ય,જે કાળા પદાર્થ તરીકે વર્તે છે,તે $0.48 \ \mu m$ ની તરંગલંબાઈ પર મહત્તમ વિકિરણ ઉત્સર્જે છે. સૂર્યની સરેરાશ ત્રિજ્યા $6.96 \times 10^{8} \ m$ છે. સ્ટિફન-બોલ્ટ્ઝમેન અચળાંક $5.67 \times 10^{-8} \ W/m^2K^4$ અને વીનનો અચળાંક $0.293 \ cm \cdot K$ છે. વિકિરણને કારણે સૂર્યના દળમાં પ્રતિ સેકન્ડ થતો ઘટાડો ..... $kg/s$ છે.