उष्मागतिशास्त्र
वहन पट्टी
उष्णता दंडातून Q/t = kAΔT/L ने वाहते.
वहन पट्टी — संवादी उष्मागतिशास्त्र सिम्युलेशन. उष्णता दंडातून Q/t = kAΔT/L ने वाहते. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
ऊष्मा वहन
उष्णता दंडातून Q/t = kAΔT/L ने वाहते.
फुरियेचा वहन-नियम तापमान-गडी जास्त, छेद जास्त किंवा उष्णता वाहकता k जास्त असताना उष्णता जास्त जलद पाठवतो. दंडाची भूमिती अशी निवडली आहे की स्थिर-अवस्था उष्णता-प्रवाह टोकांच्या तापमानांतून वाचायला सोपा असेल.
- Q/t = kAΔT/L
- फुरिये नियम
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
तांब्याचा दंड गरम व थंड शरीरांना जोडतो. जाड दंड (जास्त छेद-क्षेत्रफळ) वापरल्यास उष्णता जास्त जलद की कमी जलद वाहते?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- जाड दंड उष्णता जास्त जलद वाहवतो — जास्त क्षेत्रफळ म्हणजे उष्णतेला रुंद वाट.
- जाड दंड उष्णता कमी जलद वाहवतो.
- दंडाची जाडी वहन-दरावर परिणाम करत नाही.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- छेद क्षेत्रफळ A (m²)
तुम्ही काय मापता:
- ऊष्मा-प्रवाह दर Q̇ (W)
तपासणी कशी चालते
- कंडक्शन-बार प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. तांब्याचा दंड (k = 401 W/(m·K), लांबी 0.1 m) 450 K शरीराला 300 K शरीराशी जोडतो.
- वाहकावर उष्णता-प्रवाह-दर वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी दंडाचे छेद-क्षेत्रफळ निश्चित करा व उष्णता-प्रवाह दर नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
फुरियेचा वहन नियम — Q/t = k·A·ΔT / L
उष्णता पदार्थातून त्याच्या वाहकता, छेद-क्षेत्रफळ, तापमान-फरक व लांबीने ठरवलेल्या दराने वाहते: Q̇ = kAΔT/L. मोठे क्षेत्रफळ किंवा तापमान-फरक वहन जलद करतो; लांब वाट मंद करते.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी k = 401 W/(m·K), ΔT = 150 K, L = 0.1 m सह Q̇ = kAΔT/L काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- फुरियेचा नियम वापरून, स्थिर तापमान-फरक व लांबीवर दंडाचे छेद-क्षेत्रफळ दुप्पट केल्यावर उष्णता-प्रवाह दर दुप्पट का होतो ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- कमी उष्णता-वाहकता असलेला पदार्थ (काचेसारखा, k ≈ 0.8 W/(m·K)) तांब्यापेक्षा (k = 401 W/(m·K)) त्याच क्षेत्रफळ व लांबीसाठी खूपच मंद उष्णता वाहवतो. घराची इन्सुलेशन कमी-k सामग्री का वापरते ते स्पष्ट करा.
- हा प्रयोह क्षेत्रफळ बदलतो, पण सूत्रात लांबी L भाजकातही आहे. दंडाची लांबी दुप्पट केल्यावर उष्णता-प्रवाह दर दुप्पट की अर्धा होईल? लांब वाट उष्णतेला जास्त प्रतिकार का करते ते स्पष्ट करा.
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.1 Thermal energy transfers
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- Middle School Physical Science — Controlling heat transfer
- Middle School Physical Science — Energy transfer between materials
- वहन-दंडामध्ये स्वागत आहे
- वाहक निवडा
- प्ले दाबा
- दंडातून उष्णता
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.