NEET प्रश्न (MCQ) हिंदी में — उत्तर और विस्तृत हल सहित
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लंबाई l, अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल A, यंग गुणांक Y और रेखीय प्रसार गुणांक वाली एक प्रतिबंधित इस्पात छड़ को तक गर्म किया जाता है। गर्म करने पर छड़ द्वारा किया जा सकने वाला कार्य है
दो समान पिंड ऐसे पदार्थ से बने हैं जिसकी ऊष्मा धारिता तापमान के साथ बढ़ती है। इनमें से एक C पर है, जबकि दूसरा C पर है। यदि दोनों पिंडों को संपर्क में लाया जाए, तो कोई ऊष्मा हानि न मानते हुए, अंतिम उभयनिष्ठ तापमान है -
(b) पहले पिंड द्वारा खोई गई ऊष्मा = दूसरे पिंड द्वारा प्राप्त ऊष्मा। C तापमान वाले पिंड की ऊष्मा धारिता C वाले पिंड से अधिक होती है, इसलिए अंतिम तापमान C के अधिक निकट होगा। अतः
बर्फ का एक टुकड़ा ऊँचाई h से गिरता है ताकि वह पूरी तरह से पिघल जाए। उत्पन्न ऊष्मा का केवल एक-चौथाई भाग बर्फ द्वारा अवशोषित होता है और गिरने के दौरान बर्फ की सारी ऊर्जा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। h का मान है [बर्फ की गुप्त ऊष्मा 3.4x105 J/Kg है और g=10 N/Kg]
(b) प्रश्न के अनुसार ऊर्जा संरक्षण के नियमानुसार, ऊँचाई h से गिरने के दौरान बर्फ द्वारा प्राप्त ऊर्जा निम्न द्वारा दी जाती है
E=mgh
जैसा कि दिया गया है, इसकी केवल एक-चौथाई ऊर्जा बर्फ द्वारा अवशोषित होती है।
इसलिए, mgh/4=mLI
=> h=mLI x 4/mg
=LI x 4/g
=3.4x105x4/10=13.6x104=13600m=136km
एक धातु की छड़ के दो सिरों को 100°C और 110°C तापमान पर बनाए रखा जाता है। छड़ में ऊष्मा प्रवाह की दर 4.0 J/s पाई जाती है। यदि सिरों को 200°C और 210°C तापमान पर बनाए रखा जाए, तो ऊष्मा प्रवाह की दर होगी
यहाँ, ΔT1=110-100=10°C
=4 J/s
ΔT2=210-200=10°C
=?
चूँकि ऊष्मा प्रवाह की दर तापमान अंतर के अनुक्रमानुपाती होती है और दोनों स्थितियों में तापमान अंतर समान अर्थात 10°C है। अतः दूसरी स्थिति में भी ऊष्मा की समान दर प्रवाहित होगी
अतः, =4 J/s
एक कृष्णिका 5760 K तापमान पर है। 250 nm तरंगदैर्ध्य पर पिंड द्वारा उत्सर्जित विकिरण की ऊर्जा U1 है, 500 nm तरंगदैर्ध्य पर U2 है और 1000 nm पर U3 है। वीन का नियतांक दिया गया है। निम्नलिखित में से कौन सा सही है?
(c) दिया गया है, तापमान, T1=5760K चूँकि, यह दिया गया है कि 250 nm तरंगदैर्ध्य पर पिंड द्वारा उत्सर्जित विकिरण की ऊर्जा U1 है, 500 nm तरंगदैर्ध्य पर U2 है और 1000 nm पर U3 है।
∴ वीन के नियम के अनुसार, हम पाते हैं λmT=b
जहाँ, b=वीन का नियतांक=2.88 x 106 nmK
=> λm=b/T
=>λm=2.88x106 nmK/5760K
=> λm=500 nm
∴ λm= अधिकतम ऊर्जा के संगत तरंगदैर्ध्य, इसलिए, U2>U1.
गर्म पानी पहले 10 मिनट में 60 से 50 तक ठंडा होता है और अगले 10 मिनट में 50 से 42 तक ठंडा होता है। आसपास का तापमान है:
100°C पर भाप को 10°C पर 20 g पानी में प्रवाहित किया जाता है। जब पानी का तापमान 80°C हो जाता है, तो उपस्थित पानी का द्रव्यमान होगा (पानी की विशिष्ट ऊष्मा = 1 cal g-1 °C-1 और भाप की गुप्त ऊष्मा = 540 cal g-1 लें)
भाप द्वारा खोई गई ऊष्मा = पानी द्वारा प्राप्त ऊष्मा
मान लें कि m' मात्रा की भाप पानी में बदलती है।
m' x L + m's(100-80) = msΔT
m' x 540 + m' x 20 = 20 x 1 x(80-10)
m'=20 x 70/560=2.5g
अब, कुल पानी = 20+2.5=22.5g
समान आयामों वाले दो धातु के तार श्रेणीक्रम में जोड़े गए हैं। यदि 1 और 2 क्रमशः धातु के तारों की चालकताएँ हैं, तो संयोजन की प्रभावी चालकता है
पानी की एक निश्चित मात्रा पहले 5 मिनट में 70°C से 60°C तक ठंडी होती है और अगले 5 मिनट में 54°C तक ठंडी होती है। आसपास का तापमान है
मान लीजिए आसपास का तापमान t°C है
पहले मामले के लिए, (70-60)/5min=K(65°-t°C)
(65° 70°C और 60°C का औसत है)
10/5min=K(65°C-t°C) ...(i)
दूसरे मामले के लिए,
(60-54)/5min=K(57-t) ...(ii)
(57°C 60°C और 54°C का औसत है)
समीकरण (i)/(ii) से, 10/6=(65-t)/(57-t)
हल करने पर, हमें t=45° C प्राप्त होता है
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