11+ थर्मल संतुलन उदाहरण: विस्तृत स्पष्टीकरण

इस लेख में "थर्मल संतुलन उदाहरण" पर विस्तृत स्पष्टीकरण के साथ चर्चा की जाएगी। किसी पदार्थ की अवस्था परिवर्तन को समझने के लिए ऊष्मीय संतुलन उदाहरण बहुत महत्वपूर्ण अवधारणा है।

11+ थर्मल संतुलन उदाहरण नीचे मुठभेड़ है,

फ्रिज:-

फ्रिज एक ऐसा उपकरण है जो उपयुक्त है थर्मल विस्तार का उदाहरण. जब किसी खाद्य पदार्थ को फ्रिज में रखा जाता है तो उस समय वह वस्तु अपना तापमान कम करना शुरू कर देगी और रेफ्रिजरेटर का तापमान और खाद्य पदार्थ का तापमान समान होगा और खाद्य पदार्थ के तापमान में परिवर्तन की प्रक्रिया बंद हो जाएगी।

रेफ्रिजरेटर एक घरेलू उपकरण और वाणिज्यिक उपकरण है। रेफ्रिजरेटर में थर्मल इंसुलेटर के साथ एक कम्पार्टमेंट होता है और एक गर्मी पंप जिसके माध्यम से गर्मी आसानी से अपने बीच से अपने बाहरी परिवेश में स्थानांतरित कर सकती है। इस प्रक्रिया के लिए रेफ्रिजरेटर के अंदर का तापमान कमरे के तापमान से कम होगा।

थर्मल संतुलन उदाहरण
छवि - रेफ्रिजरेटर;
छवि क्रेडिट - विकिमीडिया कॉमन्स

ओवन:-

ओवन एक उपकरण है जो इसका एक उपयुक्त उदाहरण भी है तापीय प्रसार. जब किसी खाद्य पदार्थ को ओवन में रखा जाता है और उस पर गर्मी लगाई जाती है तो उस समय वह वस्तु अपना तापमान बढ़ाना शुरू कर देगी। जब ओवन का तापमान और खाद्य पदार्थ का तापमान समान होगा उस समय ओवन और खाद्य पदार्थ के बीच तापमान परिवर्तन की प्रक्रिया बंद हो जाएगी।

खाना पकाने के उद्देश्य के लिए एक ओवन का उपयोग किया जाता है और खाद्य पदार्थ को वांछित तापमान पर गर्म करता है।

डॉन रूस पर रोस्तोव इलेक्ट्रिक ओवन में ग्रील्ड चिकन
छवि - ओवन में ग्रील्ड चिकन;
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ओवन के प्रकार:

ओवन के प्रकार नीचे सूचीबद्ध हैं,

  1. बिजली का तंदूर
  2. गैस ओवन
  3. पृथ्वी ओवन
  4. चिनाई ओवन
  5. टोस्टर ओवन
  6. सिरेमिक ओवन
  7. दीवार ओवन
  8. भाप वाला ओवन
  9. माइक्रोवेव ओवन

बर्फ के टुकड़े का पिघलना :-

ऊष्मीय प्रसार का एक अन्य उदाहरण एक आइस क्यूब का पिघलना है। जब एक सामान्य तापमान पर रखा गया एक आइस क्यूब कमरे के तापमान पर पहुंचने की कोशिश करता है और गलनांक बढ़ जाता है तो इस विशेष समय में आइस क्यूब अपनी अवस्था को ठोस से तरल में बदलना शुरू कर देता है।

800px बर्फ घन वायु फंसाना
छवि - एक आइस क्यूब का पिघलना;
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पानी का जमना :-

थर्मल विस्तार का एक और उदाहरण पानी का जमना है। जब पानी को कम तापमान पर रखा जाता है तो यह सामान्य तापमान से कम तापमान पर पहुंचने की कोशिश करता है, इस विशेष समय पर पानी अपनी अवस्था को तरल से ठोस में बदलना शुरू कर देता है।

गीले बालों को सुखाना :-

गीले बालों का सूखना थर्मल विस्तार का एक और नियमित उदाहरण है। जब हम अपने गीले बालों को सामान्य कमरे के तापमान में सुखाते हैं तो उस समय हमारे गीले बाल कमरे के तापमान पर पहुंच जाते हैं और बाल रूखे हो जाते हैं।

गीले कपड़े सुखाना :-

गीले कपड़ों का सूखना थर्मल विस्तार का एक और नियमित उदाहरण है। जब हम अपने गीले कपड़े सामान्य कमरे के तापमान में सुखाते हैं तो उस समय हमारे गीले कपड़े कमरे के तापमान पर पहुंच जाते हैं और कपड़ा सूख जाएगा।

एक कप चाय की ठंडक :-

एक कप चाय को ठंडा करना एक और नियमित उदाहरण है थर्मल विस्तार का। जब एक कप चाय को सामान्य कमरे के तापमान पर रखा जाता है तो उस समय एक कप चाय कमरे के तापमान पर पहुंचने की कोशिश करती है और क्वथनांक घट जाएगा। एक कप चाय अपना तापमान बदलने लगती है और ठंडी हो जाती है।

800px लाल चाय
चित्र - एक कप चाय को ठंडा करना;
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आइसक्रीम का पिघलना:-

ऊष्मीय प्रसार का एक अन्य उदाहरण आइसक्रीम का पिघलना है। जब आइसक्रीम को सामान्य कमरे के तापमान पर रखा जाता है तो उस समय कमरे के तापमान और गलनांक पर पहुंचने का प्रयास बढ़ जाएगा और हिमांक कम हो जाएगा। आइसक्रीम अपनी अवस्था को ठोस से तरल में बदलना शुरू कर देती है।

पिघलती हुई आइसक्रीम
छवि - आइसक्रीम का पिघलना;
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आइसक्रीम का जमना:-

थर्मल विस्तार का एक और उदाहरण आइसक्रीम का जमना है। जब आइसक्रीम को रेफ्रिजरेटर पर रखा जाता है तो उस समय आइसक्रीम रेफ्रिजरेंट तापमान पर पहुंचने की कोशिश करती है और गलनांक कम हो जाएगा और हिमांक बढ़ जाएगा। इस विशेष कारण से आइसक्रीम अपनी अवस्था को तरल से ठोस में बदलना शुरू कर देती है।

गर्म छड़ का ठंडा होना:-

गर्म छड़ का ठंडा होना ऊष्मीय प्रसार का एक अन्य उदाहरण है। जब किसी भी ऑपरेशन को करने के बाद रॉड का तापमान अधिक होता है तो वह गर्म हो जाता है। जब एक गर्म छड़ को सामान्य कमरे के तापमान पर रखा जाता है तो उस समय रॉड कमरे के तापमान पर पहुंचने की कोशिश करती है। छड़ अपना तापमान कम करने लगती है और ठंडी हो जाती है।

चाय बनाना :-

जब हम चाय बनाते हैं तो उस समय गर्म पानी के साथ दूध डाला जाता है उस समय दूध का तापमान कम होता है और पानी का तापमान ठंडा होता है लेकिन जब गर्म पानी और ठंडा दूध दोनों में मिलाया जाता है तो मिश्रण सामान्य तापमान में आता है। तो, चाय बनाना भी एक और है थर्मल का उदाहरण विस्तार।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न:-

प्रश्न: -

ऊष्मीय संतुलन का सूत्र लिखिए।

समाधान: - जब दो अलग-अलग पदार्थ एक ही तापमान पर रहते हैं तो इसका मतलब है कि दो अलग-अलग मामले थर्मल संतुलन बनाए रखते हैं।

तापीय संतुलन का सूत्र है,

gif

कहा पे,

क्यू = शरीर के विशिष्ट पदार्थ की कुल ऊर्जा जो जूल में व्यक्त की जाती है

मी = शरीर के विशिष्ट पदार्थ का द्रव्यमान जिसे ग्राम में व्यक्त किया जाता है

Ce = विशिष्ट गर्मी शरीर के विशिष्ट पदार्थ का जो जूल प्रति केल्विन प्रति किलोग्राम में व्यक्त किया जाता है

टी = (अंतिम तापमान - प्रारंभिक तापमान) शरीर के विशिष्ट पदार्थ का जो केल्विन में व्यक्त किया जाता है

प्रश्न: -

एक घर में एक कटोरा मौजूद होता है जिसे सुंदर पत्थरों से सजाया जाता है। कटोरा एल्यूमीनियम से बना है। कटोरी का वजन 15 ग्राम और तापमान करीब 39 डिग्री सेंटीग्रेड है. अब एल्युमिनियम के कटोरे में पानी रखा गया है। इस स्थिति में पानी का तापमान 20 डिग्री सेंटीग्रेड और पानी का वजन लगभग 32 ग्राम होगा.

उस सटीक तापमान का पता लगाएं जहां एल्युमिनियम का तापमान और पानी का तापमान समान होगा।

समाधान: -

हम जानते हैं कि,

gif

कहा पे,

क्यू = शरीर के विशिष्ट पदार्थ की कुल ऊर्जा

मी = शरीर के विशिष्ट पदार्थ का द्रव्यमान

Ce = शरीर के विशिष्ट पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा

t= (अंतिम तापमान - प्रारंभिक तापमान) शरीर के विशिष्ट पदार्थ का

एल्यूमीनियम के लिए,

दिए गए डेटा हैं,

mA = 15 ग्राम

CeA = 0.215 कैलोरी प्रति ग्राम डिग्री सेंटीग्रेड

टीA = (टीf - टीiA) डिग्री सेंटीग्रेड = (टीf - 39) डिग्री सेंटीग्रेड

पानी के लिए,

QW = एमW * सीeW *डीटीW………… .. समीकरण (1)

दिए गए डेटा हैं,

mW = 32 ग्राम

CeW = 1 कैलोरी प्रति ग्राम डिग्री सेंटीग्रेड

tW = (टीf - टीiW) डिग्री सेंटीग्रेड = (टीf - 20) डिग्री सेंटीग्रेड

अब, ………….. eqn (1) और ………….. eqn (2) से हम लिख सकते हैं,

gif

eqn (1) और eqn (2) से मान रखने पर,

(सी . के लिए मान डालेंeW = 1 कैलोरी प्रति ग्राम डिग्री सेंटीग्रेड)

gif.latex?3.225%20T f%20 %20125

Tf= 21.7 डिग्री सेंटीग्रेड

एक घर में एक कटोरा मौजूद होता है जिसे सुंदर पत्थरों से सजाया जाता है। कटोरा एल्यूमीनियम से बना है। कटोरी का वजन 15 ग्राम और तापमान करीब 39 डिग्री सेंटीग्रेड है. अब एल्युमिनियम के कटोरे में पानी रखा गया है। इस स्थिति में पानी का तापमान 20 डिग्री सेंटीग्रेड और पानी का वजन लगभग 32 ग्राम होगा

सटीक तापमान जहां एल्यूमीनियम का तापमान और पानी का तापमान समान होगा 21.7 डिग्री सेंटीग्रेड

प्रश्न: -

ऊष्मागतिक संतुलन के प्रकारों की व्याख्या कीजिए।

समाधान: - एक प्रणाली को थर्मोडायनामिक संतुलन कहा जाता है जब यांत्रिक संतुलन, थर्मल संतुलन और रासायनिक संतुलन समान होते हैं।

थर्मोडायनामिक संतुलन तीन प्रकार के होते हैं, वे हैं,

यांत्रिक संतुलन:-

एक प्रणाली को यांत्रिक संतुलन कहा जाता है जब किसी भी स्थिति में दबाव नहीं बदला जाएगा और असंतुलित बल के अभिनय में भी कोई बदलाव नहीं होगा।

थर्मल संतुलन:-

एक प्रणाली को तापीय संतुलन कहा जाता है जब पदार्थ की प्रणाली के अंदर किसी भी स्थिति में तापमान में कोई बदलाव नहीं होगा।

रासायनिक संतुलन:-

एक प्रणाली को रासायनिक संतुलन कहा जाता है जब सिस्टम के अंदर कोई रासायनिक प्रतिक्रिया मौजूद नहीं होती है और साथ ही किसी भी प्रकार की संरचना में परिवर्तन मौजूद नहीं होता है।