5 సెంటీమీటర్ల మందం మరియు 0.25 మీ² విస్తీర్ణం కలిగిన స్టైరోఫోమ్ షీట్ దాని లోపలి మరియు బయటి ఉపరితలాల మధ్య 40 ° C ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాన్ని కలిగి ఉంటుంది. షీట్ యొక్క ఉష్ణ ప్రవాహం రేటు ఎంత? [ఉష్ణ వాహకత 0.01 J/(s m K)]

Question

Question

This question was previously asked in

RRB ALP Electrician 22 Jan 2019 Official Paper (Shift 3)

Answer 1

Concept:

ప్రవాహం:

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 యూనిట్ సమయానికి బదిలీ చేయబడిన వేడి మొత్తం, సాధారణంగా వాట్స్‌లో కొలుస్తారు (సెకనుకు జూల్స్).
ఫార్ములా, ఉష్ణ ప్రవాహం రేటు,\(\frac{Q}{t}=\frac{kAΔ T}{a}\),
ఎక్కడ, ΔT = ఉష్ణోగ్రతలో వ్యత్యాసం, A = ప్రాంతం, k = ఉష్ణ వాహకత, a = వాహకం యొక్క మందం, Q = ఉష్ణం, t = సమయం

సాధన:

ఇచ్చిన,

మందం, a = 5 సెం.మీ = 0.05 మీ ప్రాంతం, A = 0.25 మీ², ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం, Δ T = 40ºC, ఉష్ణ వాహకత, k = 0.01 J/(s m K)

షీట్ ద్వారా ఉష్ణ ప్రవాహం రేటును ఇలా లెక్కించవచ్చు:

\(\frac{Q}{t}=\frac{kAΔ T}{a}\)

\(\frac{Q}{t}=\frac{0.01\times 0.25\times 40}{0.05}\)

\(\frac{Q}{t}=2.0 ~J/s\)

అందువల్ల, షీట్ ద్వారా ఉష్ణ ప్రవాహం రేటు 2.0 J/s.