किसी पीतल के बॉयलर की पेंदी का क्षेत्रफल `0.15 m^2` तथा मोटाई 1.0 सेमी है। किसी गैस स्टोव पर रखने पर इसमें 6.0 किग्रा/मिनट की दर से जल उबलता है। बॉयलर के संपर्क की ज्वाला के भाग का ताप आकलित कीजिए। पीतल की ऊष्मा चालकता = 109 जूल/सेकण्ड - मीटर x केल्विन, जल की वाष्पन ऊष्मा `= 2256 xx 10^3` जूल/किग्रा है।

Explanation

प्रश्नानुसार, बॉयलर की पेंदी का क्षेत्रफल `A = 0.15 m^2` , मोटाई l = 1.0 सेमी = 0.01 मीटर, पीतल का ऊष्मा चालकता गुणांक K = 109 जूल/सेकण्ड x मीटर x केल्विन,
जल उबलने की दर = 6.0 किग्रा/मिनट `= 6/60 = 0.1` किग्रा/सेकण्ड,
तथा जल वाष्पन की गुप्त ऊष्मा `L = 2256 xx 10^3` जूल/किग्रा
यदि स्टोव के साथ बॉयलर के एक भाग का तापमान `theta_1` है, तो
वह ताप जिस पर जल उबलता है = वाष्पन में प्रयुक्त ऊष्मा ऊर्जा की दर
` (KA (theta_1 - theta_2))/(l) =mL`
` (109 xx 0.15( theta_1 - 100))/(0.01) = 0.1 xx 2256 xx 10^3`
`1635 (theta_1 - 100) = 2256 xx 10^2`
` theta_1 = (225600)/(1635)`
` =237.98^@C ~~ 238^@C` |