ન્યૂટનનો શીતલનનો નિયમ જણાવો અને તેનું ગાણિતિક સમીકરણ તારવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) ન્યૂટનના શીતલન નિયમ મુજબ,પદાર્થ દ્વારા ઉષ્મા ગુમાવવાનો દર,$-\frac{dQ}{dt}$,એ પદાર્થ અને તેના પર્યાવરણ વચ્ચેના તાપમાનના તફાવત $\Delta T = (T - T_s)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે,જો આ તફાવત નાનો હોય.
ગાણિતિક રીતે,$-\frac{dQ}{dt} = k(T - T_s) \dots (1)$
જ્યાં $k$ એ પદાર્થની સપાટીના ક્ષેત્રફળ અને સ્વભાવ પર આધારિત ધન અચળાંક છે.
જો $m$ દળ અને $s$ વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા ધરાવતો પદાર્થ $T$ તાપમાને હોય,તો તાપમાનમાં થતા નાના ફેરફાર $dT$ માટે ગુમાવેલી ઉષ્મા $dQ = ms dT$ થાય.
તેથી,ઉષ્મા ગુમાવવાનો દર $\frac{dQ}{dt} = ms \frac{dT}{dt} \dots (2)$ થાય.
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ ને સરખાવતા:
$-ms \frac{dT}{dt} = k(T - T_s)$
$\frac{dT}{T - T_s} = -\frac{k}{ms} dt$
ધારો કે $K = \frac{k}{ms}$,તો $\frac{dT}{T - T_s} = -K dt$.
બંને બાજુ સંકલન કરતા:
$\int \frac{dT}{T - T_s} = -\int K dt$
$\ln(T - T_s) = -Kt + C$
$T - T_s = e^{-Kt + C} = C' e^{-Kt}$
$T(t) = T_s + C' e^{-Kt}$
આ સમીકરણ દર્શાવે છે કે પદાર્થનું તાપમાન કેવી રીતે ઘટીને પર્યાવરણના તાપમાન $T_s$ તરફ જાય છે.

Explore More

Similar Questions

$25^{\circ}C$ તાપમાન ધરાવતા મોટા રૂમમાં રાખેલી એક વસ્તુને $80^{\circ}C$ થી $70^{\circ}C$ સુધી ઠંડી થતા $12 \text{ મિનિટ}$ લાગે છે. તે જ વસ્તુને $70^{\circ}C$ થી $60^{\circ}C$ સુધી ઠંડી થતા લાગતો સમય આશરે કેટલો હશે.....$min$

ગરમ પાણીથી ભરેલું બીકર એક રૂમમાં રાખવામાં આવે છે. જો તે $80^{\circ} C$ થી $75^{\circ} C$ સુધી ઠંડું થવા માટે $t_1$ મિનિટ,$75^{\circ} C$ થી $70^{\circ} C$ સુધી ઠંડું થવા માટે $t_2$ મિનિટ અને $70^{\circ} C$ થી $65^{\circ} C$ સુધી ઠંડું થવા માટે $t_3$ મિનિટ લે છે,તો:

સમાન કદના બે પ્રવાહીને સમાન પરિસ્થિતિમાં $60^{\circ}C$ થી $50^{\circ}C$ સુધી ઠંડુ પાડવા માટે અનુક્રમે $324 \; sec$ અને $810 \; sec$ સમય લાગે છે. જો તેમની વિશિષ્ટ ઉષ્માનો ગુણોત્તર $3:4$ હોય,તો તેમની ઘનતાનો ગુણોત્તર શોધો. (કેલરીમીટરનો જલ તુલ્યાંક નહિવત છે.)

પાણીથી ભરેલી એક ડોલ $75^{\circ}C$ થી $70^{\circ}C$ સુધી ઠંડી થવા માટે $T_1$ સમય લે છે,$70^{\circ}C$ થી $65^{\circ}C$ સુધી ઠંડી થવા માટે $T_2$ સમય લે છે,અને $65^{\circ}C$ થી $60^{\circ}C$ સુધી ઠંડી થવા માટે $T_3$ સમય લે છે. નીચેનામાંથી કયું સાચું છે?

બે મિત્રો $A$ અને $B$ ચા માટે બીજા મિત્રની રાહ જોઈ રહ્યા છે. $A$ એ કપમાં ચા લીધી અને ઠંડુ દૂધ ઉમેર્યું અને પછી રાહ જુએ છે. $B$ એ કપમાં ચા લીધી અને જ્યારે મિત્ર આવે ત્યારે ઠંડુ દૂધ ઉમેર્યું. તો કોના કપમાં ચા વધુ ગરમ હશે?

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