એક દિવસ સવારે,રમેશે સ્નાન કરવા માટે ગીઝરમાંથી $\frac{1}{3}$ ડોલ ગરમ પાણી ભર્યું. બાકીનો $\frac{2}{3}$ ભાગ ઠંડા પાણી (રૂમના તાપમાને) વડે ભરવાનો હતો જેથી મિશ્રણ આરામદાયક તાપમાને આવી શકે. અચાનક રમેશને કોઈ કામ આવી ગયું જેમાં $5-10 \text{ min}$ જેટલો સમય લાગે તેમ હતો. તેની પાસે બે વિકલ્પો હતા: $(1)$ બાકીની ડોલ ઠંડા પાણીથી ભરી દેવી અને પછી કામ પતાવવું,$(2)$ પહેલા કામ પતાવવું અને સ્નાન કરતા પહેલા તરત જ બાકીની ડોલ ભરવી. તમારા મતે કયો વિકલ્પ પાણીને વધુ ગરમ રાખશે? સમજાવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(B) વિકલ્પ $(2)$ પાણીને વધુ ગરમ રાખશે.
ન્યૂટનના શીતલન (cooling) ના નિયમ મુજબ,ઠંડા પડવાનો દર પદાર્થ અને તેની આસપાસના વાતાવરણ વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતના સમપ્રમાણમાં હોય છે,એટલે કે $\frac{dT}{dt} \propto (T - T_s)$.
વિકલ્પ $(1)$ માં,ડોલ ગરમ અને ઠંડા પાણીના મિશ્રણથી ભરેલી છે. આ મિશ્રણનું સરેરાશ તાપમાન આસપાસના રૂમના તાપમાન કરતા વધારે હોય છે,જેના કારણે $5-10 \text{ min}$ ના વિલંબ દરમિયાન આસપાસના વાતાવરણમાં ઉષ્માનો વ્યય વધુ થાય છે.
વિકલ્પ $(2)$ માં,વિલંબ દરમિયાન ડોલમાં માત્ર ગરમ પાણી જ રહે છે. જોકે ગરમ પાણી પોતે ઠંડું પડે છે,પરંતુ સિસ્ટમની કુલ ઉષ્મા ધારણ ક્ષમતા અલગ હોય છે,અને સૌથી મહત્વની વાત એ છે કે ઠંડું પાણી છેલ્લે ઉમેરવાથી,અંતિમ મિશ્રણ આસપાસના વાતાવરણની સાપેક્ષમાં ઊંચા તાપમાને રહેવાનો સમય ઘટી જાય છે. તેથી,વિકલ્પ $(2)$ માં પાણી વધુ ગરમ રહેશે.

Explore More

Similar Questions

એક પદાર્થ $5 \ min$ માં $52.5^{\circ} C$ થી $47.5^{\circ} C$ સુધી અને $7.5 \ min$ માં $47.5^{\circ} C$ થી $42.5^{\circ} C$ સુધી ઠંડું પડે છે. તો આસપાસનું તાપમાન કેટલું હશે ($^{\circ} C$ માં)?

એક પદાર્થ $5 \text{ min}$ માં $70^{\circ} C$ થી $40^{\circ} C$ સુધી ઠંડો થાય છે. $60^{\circ} C$ થી $40^{\circ} C$ સુધી ઠંડો થવા માટે લાગતો સમય ગણો. આસપાસનું તાપમાન $20^{\circ} C$ છે. ($\text{ min}$ માં)

$1 \ kg$ દળ ધરાવતા એક ધાતુના ગોળાને $30^{\circ} C$ તાપમાનવાળા રૂમમાં $40 \ W$ ના હીટર વડે ગરમ કરવામાં આવે છે. ગોળાનું તાપમાન $70^{\circ} C$ પર સ્થિર થાય છે. ન્યૂટનના શીતલનનો નિયમ લાગુ પાડતા,જ્યારે ગોળાનું તાપમાન $40^{\circ} C$ હોય ત્યારે આસપાસના વાતાવરણમાં ઉષ્મા ગુમાવવાનો દર કેટલો હશે ($W$ માં)?

ન્યૂટનનો શીતલનનો નિયમ જણાવો અને તેનું ગાણિતિક સમીકરણ તારવો.

એક બીકરમાં રહેલા પ્રવાહીનું તાપમાન સમય $t$ પર $\theta(t)$ છે અને $\theta_0$ એ આસપાસનું તાપમાન છે. ન્યૂટનના શીતલન (cooling) ના નિયમ મુજબ,$\log_e(\theta - \theta_0)$ અને $t$ વચ્ચેનો સાચો આલેખ કયો છે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo