Heat Transfer MCQ Quiz in मल्याळम - Objective Question with Answer for Heat Transfer - സൗജന്യ PDF ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യുക
Last updated on Apr 6, 2025
Latest Heat Transfer MCQ Objective Questions
Heat Transfer Question 1:
ഒരു പൈപ്പിൽ, പൈപ്പ് ഭിത്തിയിൽ നിന്ന് സ്ഥിരമായ താപപ്രവാഹം ഉപയോഗിച്ച് പൂർണ്ണമായും വികസിപ്പിച്ച സ്ഥലത്ത് ലാമിനാർ ഒഴുകുന്നു, ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉയർന്ന ശരാശരി താപനില
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 1 Detailed Solution
വിശദീകരണം:
ഉയർന്ന ശരാശരി താപനില:
പൈപ്പിന്റെ ഒരു ക്രോസ്-സെക്ഷനിൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉയർന്ന ശരാശരി താപനിലയെ നിർവചിക്കുന്നത് ഇപ്രകാരമാണ്. പൈപ്പിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലെ അർധവ്യാസം r മായി ബന്ധപ്പെട്ട് ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയുടെ വ്യതിയാനം കണക്കിലെടുത്ത് ശരാശരി കണക്കാക്കുന്ന താപനില.
Q = ṁ × Cp × Tb
ആ ക്രോസ്-സെക്ഷനിൽ ദ്രാവകം വഹിക്കുന്ന താപമാണ് Q, ṁ എന്നത് i പിണ്ഡത്തിന്റെ ഒഴുക്കിന്റെ നിരക്ക്, ആ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലെ ഉയർന്ന ശരാശരി താപനിലയാണ് Tb.
നിർബന്ധിത സംവഹന പ്രവാഹത്തിൽ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത അവസ്ഥകളുണ്ട്.
സ്ഥിരമായ താപ പ്രവാഹ അവസ്ഥകൾ:
പൈപ്പ് ഭിത്തിയിൽ നിന്ന് സ്ഥിരമായ താപപ്രവാഹമുള്ള പൂർണ്ണമായും വികസിത പ്രദേശത്ത് ലാമിനാർ പ്രവാഹ അവസ്ഥയുടെ കാര്യത്തിൽ, ബൾക്ക് എന്നാൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയും ഭിത്തിയുടെ താപനിലയും പ്രവാഹദിശയിൽ വർദ്ധിക്കുന്നു. ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ ഇത് വിശദീകരിച്ചിരിക്കുന്നു,
സ്ഥിരമായ ഭിത്തി താപനില അവസ്ഥകൾ:
സ്ഥിരമായ ഭിത്തി താപനിലയുള്ള പൂർണ്ണമായും വികസിച്ച പ്രദേശത്ത് ലാമിനാർ പ്രവാഹ അവസ്ഥയുടെ കാര്യത്തിൽ, ഉയർന്ന ശരാശരി താപനില മാത്രമേ പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയിൽ വർദ്ധിക്കുന്നുള്ളൂ.
കുറിപ്പ്:
സ്ഥിരമായ താപപ്രവാഹ അവസ്ഥയ്ക്ക്, നസെൽറ്റ് നമ്പർ = 4.36
സ്ഥിരമായ ഭിത്തി താപനില അവസ്ഥയ്ക്ക് നസെൽറ്റ് നമ്പർ = 3.66
Heat Transfer Question 2:
സമതലങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് മരുഭൂമിയിലെ രാത്രികൾ തണുപ്പായിരിക്കും കാരണം;
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 2 Detailed Solution
ശരിയായ ഉത്തരം മണൽ ഭൂമിയെക്കാൾ വേഗത്തിൽ ചൂട് പ്രസരിപ്പിക്കുന്നു എന്നതാണ്.
പ്രധാന പോയിന്റുകൾ
- മരുഭൂമിയിലെ ജൈവമണ്ഡലങ്ങൾ
- ഭൂമിയെക്കാൾ വേഗത്തിൽ മണൽ ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യുകയും വികിരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
- അങ്ങനെ രാത്രിയിൽ മണലിന്റെ താപനില വളരെ വേഗത്തിൽ കുറയുന്നു, ഇത് മരുഭൂമികളിൽ ചുറ്റുപാടുകൾ തണുപ്പിക്കുന്നു.
- സമതലങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് മരുഭൂമികളിലെ രാത്രികൾ തണുപ്പായിരിക്കും, കാരണം മണൽ ഭൂമിയെക്കാൾ വേഗത്തിൽ ചൂട് പ്രസരിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഓപ്ഷൻ 1 ശരിയാണ്.
- മരുഭൂമികളിലെ വായുവിൽ വളരെ കുറച്ച് ജലബാഷ്പം മാത്രമേ ഉള്ളൂ എന്നതിനാൽ, ഒരു മരുഭൂമിയിൽ ചൂടോ തണുപ്പോ പിടിച്ചുനിർത്തുന്നത് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു.
- രാത്രിയിൽ, സൂര്യൻ മരുഭൂമിയെ ചൂടാക്കുന്നില്ല, പകൽ ചൂടും അവിടെ തങ്ങിനിൽക്കുന്നില്ല.
- ഇക്കാരണത്താൽ, ചില മരുഭൂമികളിൽ രാത്രിയിൽ തണുപ്പ് അനുഭവപ്പെടാം, 40F-ൽ താഴെയായി താഴാം, ഇത് കോട്ട് കാലാവസ്ഥയാണ്.
അധിക വിവരം
- എല്ലാ ബയോമുകളിലും ഏറ്റവും വരണ്ടതാണ് മരുഭൂമി ബയോമുകൾ.
- ഒരു മരുഭൂമിയുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സവിശേഷത അവിടെ വളരെ കുറച്ച് മഴ മാത്രമേ ലഭിക്കുന്നുള്ളൂ എന്നതാണ്.
- മഴക്കാടുകൾക്ക് 2,000 മില്ലിമീറ്ററിൽ കൂടുതൽ മഴ ലഭിക്കുന്നതിനാൽ, മിക്ക മരുഭൂമികളിലും പ്രതിവർഷം 300 മില്ലിമീറ്ററിൽ താഴെ മഴ മാത്രമേ ലഭിക്കുന്നുള്ളൂ.
- അതായത്, ഒരു മഴക്കാടിൽ ലഭിക്കുന്ന മഴയുടെ 10 ശതമാനം മാത്രമേ മരുഭൂമിയിൽ ലഭിക്കുന്നുള്ളൂ!
- മരുഭൂമിയിലെ താപനില പകൽ മുതൽ രാത്രി വരെ ഗണ്യമായി വ്യത്യാസപ്പെടാം, കാരണം വായു വളരെ വരണ്ടതായതിനാൽ രാത്രിയിൽ ചൂട് വേഗത്തിൽ പുറത്തുപോകും.
- പകൽ സമയത്തെ ശരാശരി താപനില 38°C ആണ്, ചില മരുഭൂമികളിൽ രാത്രിയിൽ -4°C വരെ താഴാം.
- മരുഭൂമിയുടെ സ്ഥാനം അനുസരിച്ച് താപനിലയും വളരെയധികം വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.
- മരുഭൂമിയിലെ അവസ്ഥ വളരെ കഠിനമായതിനാൽ, അവിടെ വസിക്കുന്ന സസ്യങ്ങൾ വെള്ളത്തിന്റെ അഭാവം നികത്താൻ പൊരുത്തപ്പെടുത്തലുകൾ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്.
- കള്ളിച്ചെടി പോലുള്ള ചില സസ്യങ്ങൾ അവയുടെ തണ്ടുകളിൽ വെള്ളം സംഭരിക്കുകയും വളരെ സാവധാനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം കുറ്റിച്ചെടികൾ പോലുള്ള മറ്റു ചിലത് കുറച്ച് ഇലകൾ വളർത്തിയോ വെള്ളം ശേഖരിക്കാൻ വലിയ വേരുകളുള്ളോ വെള്ളം സംരക്ഷിക്കുന്നു.
- ചില മരുഭൂമി സസ്യജാലങ്ങൾക്ക് മഴക്കാലത്ത് മാത്രം നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന ഏതാനും ആഴ്ചകൾ മാത്രമുള്ള ഒരു ഹ്രസ്വ ജീവിതചക്രം ഉണ്ട്.
Heat Transfer Question 3:
ഒരു ചൂളയ്ക്ക് വൈദ്യുതി ഏൽക്കാതിരിക്കാൻ പൊതിഞ്ഞ റിഫ്രാക്ടറി ലൈനിംഗ് ഉണ്ട്. വസ്തുക്കളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള താപ ചാലകത 0.03 W/ m K ആണ്. ലൈനിംഗിന്റെ കനം 100 മില്ലീമീറ്ററാണ്. ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ താപനില യഥാക്രമം 250°Cഉം 50°Cഉം ആണ്. ചുറ്റുപാടുകളിലേക്കുള്ള താപനഷ്ടം എത്രയായിരിക്കും?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 3 Detailed Solution
ആശയം:
ചുമരിലൂടെയുള്ള താപ കൈമാറ്റം തന്നിരിക്കുന്നത്,
k എന്നാൽ താപ ചാലകതയും A എന്നാൽ ഒഴുക്കിന്റെ സാമാന്യ വിസ്തീർണ്ണവും dT എന്നാൽ താപ വ്യതിയാനവും dx ഭിത്തിയുടെ കനവുമാണ്.
കണക്കുകൂട്ടൽ:
നൽകിയിരിക്കുന്നത്, വൈദുതി ചാലകത k = 0.03 W/m K, കനം t = 100 mm, Ti = 250°C, To = 50°C
ചുറ്റുപാടിലേക്കുള്ള താപ നഷ്ടം ,യൂണിറ്റ് വിസ്തീർണ്ണത്തിൽ
Heat Transfer Question 4:
T1 താപനിലയിൽ 2 സെന്റിമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള ഒരു ഗോളത്തിന്റെ രൂപത്തിലുള്ള ബോഡി1 ബോഡി2 ൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, ഇത് 5 സെന്റിമീറ്റർ വശമുള്ള പൊള്ളയായ ക്യൂബാണ്, ഇതിന്റെ താപനില T2 (T2 21എത്രയാണ്?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 4 Detailed Solution
ആശയം:
സംയോജന നിയമം: F11 + F12 = 1
പരസ്പര സിദ്ധാന്തം(Reciprocity theorem) : A1 F12 = A2 F21 (A ആണ് ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം)
കണക്കുകൂട്ടൽ:
1 ഗോളത്തെയും 2 ക്യൂബിനെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഗോളത്തിന്റെ വ്യാസാർധം = 2 cm, ക്യൂബിന്റെ വശം = 5 cm
ഗോളത്തിന് F11 = 0, F12 = 1 (ഗോളത്തിൽ നിന്നുള്ള എല്ലാ വികിരണങ്ങളും ക്യൂബിൽ പതിക്കുന്നു)
A1 = 4πr2
A2 = 6a2
(പരസ്പര സിദ്ധാന്തം)Reciprocity theorem
A1 F12 = A2 F21
Heat Transfer Question 5:
ഒരു ക്രോസ്-ഫ്ലോ തരം എയർ ഹീറ്ററിന് 50 m2 വിസ്തീർണ്ണമുണ്ട്. മൊത്തത്തിലുള്ള കൈമാറ്റ ഗുണകം 100 W /m2 K ആണ്; പ്രവാഹത്തിന്റെ താപശേഷി ചൂടോ തണുപ്പോ ആകട്ടെ 1000 W / K ആണ്. എന്താണ് NTU?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 5 Detailed Solution
ആശയം,
താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിന്റെ ഫലപ്രാപ്തിയുടെ അളവാണ് NTU.
മാറ്റ യന്ത്രത്തിന്റെ താപ കൈമാറ്റ വലുപ്പത്തിന്റെ അളവാണ് NTU, NTUവിന്റെ മൂല്യം വലുതാകുമ്പോൾ, താപമാറ്റ യന്ത്രം അതിന്റെ താപവൈദ്യുത പരിധിയിലെത്തുന്നു.
ചൂടും തണുപ്പുമുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾക്കിടയിലെ മിനിമം താപശേഷി ആണ് Cmin
കണക്കുകൂട്ടൽ:
തന്നിരിക്കുന്നത്,
A = 50 m2, U = 100 W/m2 K,
Cmax = Cmin = 1000 W/K
Top Heat Transfer MCQ Objective Questions
ഒരു പൈപ്പിൽ, പൈപ്പ് ഭിത്തിയിൽ നിന്ന് സ്ഥിരമായ താപപ്രവാഹം ഉപയോഗിച്ച് പൂർണ്ണമായും വികസിപ്പിച്ച സ്ഥലത്ത് ലാമിനാർ ഒഴുകുന്നു, ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉയർന്ന ശരാശരി താപനില
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 6 Detailed Solution
Download Solution PDFവിശദീകരണം:
ഉയർന്ന ശരാശരി താപനില:
പൈപ്പിന്റെ ഒരു ക്രോസ്-സെക്ഷനിൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉയർന്ന ശരാശരി താപനിലയെ നിർവചിക്കുന്നത് ഇപ്രകാരമാണ്. പൈപ്പിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലെ അർധവ്യാസം r മായി ബന്ധപ്പെട്ട് ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയുടെ വ്യതിയാനം കണക്കിലെടുത്ത് ശരാശരി കണക്കാക്കുന്ന താപനില.
Q = ṁ × Cp × Tb
ആ ക്രോസ്-സെക്ഷനിൽ ദ്രാവകം വഹിക്കുന്ന താപമാണ് Q, ṁ എന്നത് i പിണ്ഡത്തിന്റെ ഒഴുക്കിന്റെ നിരക്ക്, ആ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലെ ഉയർന്ന ശരാശരി താപനിലയാണ് Tb.
നിർബന്ധിത സംവഹന പ്രവാഹത്തിൽ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത അവസ്ഥകളുണ്ട്.
സ്ഥിരമായ താപ പ്രവാഹ അവസ്ഥകൾ:
പൈപ്പ് ഭിത്തിയിൽ നിന്ന് സ്ഥിരമായ താപപ്രവാഹമുള്ള പൂർണ്ണമായും വികസിത പ്രദേശത്ത് ലാമിനാർ പ്രവാഹ അവസ്ഥയുടെ കാര്യത്തിൽ, ബൾക്ക് എന്നാൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയും ഭിത്തിയുടെ താപനിലയും പ്രവാഹദിശയിൽ വർദ്ധിക്കുന്നു. ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ ഇത് വിശദീകരിച്ചിരിക്കുന്നു,
സ്ഥിരമായ ഭിത്തി താപനില അവസ്ഥകൾ:
സ്ഥിരമായ ഭിത്തി താപനിലയുള്ള പൂർണ്ണമായും വികസിച്ച പ്രദേശത്ത് ലാമിനാർ പ്രവാഹ അവസ്ഥയുടെ കാര്യത്തിൽ, ഉയർന്ന ശരാശരി താപനില മാത്രമേ പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയിൽ വർദ്ധിക്കുന്നുള്ളൂ.
കുറിപ്പ്:
സ്ഥിരമായ താപപ്രവാഹ അവസ്ഥയ്ക്ക്, നസെൽറ്റ് നമ്പർ = 4.36
സ്ഥിരമായ ഭിത്തി താപനില അവസ്ഥയ്ക്ക് നസെൽറ്റ് നമ്പർ = 3.66
ചൂടുള്ള വാതകങ്ങൾ 200°Cൽ താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിൽ പ്രവേശിക്കുകയും 150°Cൽ പുറത്ത് വരികയും ചെയ്യുന്നു. തണുത്ത വായു 40°Cൽ പ്രവേശിക്കുകയും 140°Cൽ പുറത്തുവരികയും ചെയ്യുന്നു. താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിന്റെ കാര്യശേഷി അനുപാതം എത്രയാണ്?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 7 Detailed Solution
Download Solution PDFആശയം:
ദ്രാവകത്തിന്റെ താപശേഷി പിണ്ഡത്തിന്റെ ഒഴുക്കിന്റെ തോതും ദ്രാവകത്തിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട താപവുമാണ്.
താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിലെ ശേഷി അനുപാതം കുറഞ്ഞ താപശേഷിയുടെയും പരമാവധി താപശേഷിയുടെയും അനുപാതമാണ്.
താപശേഷിയുടെ അനുപാതം
ഒരു താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിൽ,
ചൂടുള്ള വാതകം പുറത്തുവിടുന്ന താപം = തണുത്ത വാതകം നേടിയ ചൂട്.
ṁh Cph (Thi - The) = ṁc Cpc (Tce - Tci)
കണക്കുകൂട്ടൽ:
തന്നിരിക്കുന്നത്, Thi = 200°C, The = 150°C, Tce = 140°C, Tci = 40°C
ഇപ്പോൾ,
ṁh Cph (200 - 150) = ṁc Cpc (140 - 40)
ṁh Cph × 50 = ṁc Cpc × 100
കൃത്യമായി, ചൂടുള്ള ദ്രാവകവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ തണുത്ത ദ്രാവക ശേഷി കുറവാണ്
ഒരു ക്രോസ്-ഫ്ലോ തരം എയർ ഹീറ്ററിന് 50 m2 വിസ്തീർണ്ണമുണ്ട്. മൊത്തത്തിലുള്ള കൈമാറ്റ ഗുണകം 100 W /m2 K ആണ്; പ്രവാഹത്തിന്റെ താപശേഷി ചൂടോ തണുപ്പോ ആകട്ടെ 1000 W / K ആണ്. എന്താണ് NTU?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 8 Detailed Solution
Download Solution PDFആശയം,
താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിന്റെ ഫലപ്രാപ്തിയുടെ അളവാണ് NTU.
മാറ്റ യന്ത്രത്തിന്റെ താപ കൈമാറ്റ വലുപ്പത്തിന്റെ അളവാണ് NTU, NTUവിന്റെ മൂല്യം വലുതാകുമ്പോൾ, താപമാറ്റ യന്ത്രം അതിന്റെ താപവൈദ്യുത പരിധിയിലെത്തുന്നു.
ചൂടും തണുപ്പുമുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾക്കിടയിലെ മിനിമം താപശേഷി ആണ് Cmin
കണക്കുകൂട്ടൽ:
തന്നിരിക്കുന്നത്,
A = 50 m2, U = 100 W/m2 K,
Cmax = Cmin = 1000 W/K
T1 താപനിലയിൽ 2 സെന്റിമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള ഒരു ഗോളത്തിന്റെ രൂപത്തിലുള്ള ബോഡി1 ബോഡി2 ൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, ഇത് 5 സെന്റിമീറ്റർ വശമുള്ള പൊള്ളയായ ക്യൂബാണ്, ഇതിന്റെ താപനില T2 (T2 21എത്രയാണ്?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 9 Detailed Solution
Download Solution PDF
ആശയം:
സംയോജന നിയമം: F11 + F12 = 1
പരസ്പര സിദ്ധാന്തം(Reciprocity theorem) : A1 F12 = A2 F21 (A ആണ് ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം)
കണക്കുകൂട്ടൽ:
1 ഗോളത്തെയും 2 ക്യൂബിനെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ഗോളത്തിന്റെ വ്യാസാർധം = 2 cm, ക്യൂബിന്റെ വശം = 5 cm
ഗോളത്തിന് F11 = 0, F12 = 1 (ഗോളത്തിൽ നിന്നുള്ള എല്ലാ വികിരണങ്ങളും ക്യൂബിൽ പതിക്കുന്നു)
A1 = 4πr2
A2 = 6a2
(പരസ്പര സിദ്ധാന്തം)Reciprocity theorem
A1 F12 = A2 F21
ഒരു ചൂളയിൽ നിന്ന് 150mm ഘനമുള്ള റിഫ്രാക്ടറി ഭിത്തി വഴിയുള്ള താപ നഷ്ടം 50 W/m2 ആണ്. റിഫ്രാക്ടറി വസ്തുക്കളുടെ ശരാശരി താപ ചാലകത 0.05 W/mK ആണെങ്കിൽ ഭിത്തി വഴിയുള്ള താപനില വീഴ്ച എത്രയാണ്?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 10 Detailed Solution
Download Solution PDFആശയം:
ഫോറിയർ നിയമമനുസരിച്ച്, ഒരേ തരത്തിലുള്ള ഖരത്തിലൂടെയുള്ള താപയൊഴുക്കിന്റെ നിരക്ക്,Q, താപയൊഴുക്കിന്റെ ദിശയിലേക്കുള്ള വലത് കോണിന്റെ വിസ്തീർണ്ണത്തിനും A, താപയൊഴുക്കിന്റെ വഴിയിലെ താപനില വ്യത്യാസത്തിനും dT,തുല്യാനുപാതത്തിലാണ്.
കണക്കുകൂട്ടൽ:
തന്നിരിക്കുന്നത്:
dx = 150 mm = 0.15 m, k = 0.05 W/mK, Q = 50 W/m2
ഒരു ചൂളയ്ക്ക് വൈദ്യുതി ഏൽക്കാതിരിക്കാൻ പൊതിഞ്ഞ റിഫ്രാക്ടറി ലൈനിംഗ് ഉണ്ട്. വസ്തുക്കളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള താപ ചാലകത 0.03 W/ m K ആണ്. ലൈനിംഗിന്റെ കനം 100 മില്ലീമീറ്ററാണ്. ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ താപനില യഥാക്രമം 250°Cഉം 50°Cഉം ആണ്. ചുറ്റുപാടുകളിലേക്കുള്ള താപനഷ്ടം എത്രയായിരിക്കും?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 11 Detailed Solution
Download Solution PDFആശയം:
ചുമരിലൂടെയുള്ള താപ കൈമാറ്റം തന്നിരിക്കുന്നത്,
k എന്നാൽ താപ ചാലകതയും A എന്നാൽ ഒഴുക്കിന്റെ സാമാന്യ വിസ്തീർണ്ണവും dT എന്നാൽ താപ വ്യതിയാനവും dx ഭിത്തിയുടെ കനവുമാണ്.
കണക്കുകൂട്ടൽ:
നൽകിയിരിക്കുന്നത്, വൈദുതി ചാലകത k = 0.03 W/m K, കനം t = 100 mm, Ti = 250°C, To = 50°C
ചുറ്റുപാടിലേക്കുള്ള താപ നഷ്ടം ,യൂണിറ്റ് വിസ്തീർണ്ണത്തിൽ
20cm ഘനവും1 m2 വിസ്തീർണ്ണവുമുള്ള നിരപ്പായ മതിലിന്റെ താപ ചാലകത 0.5 W/m ആണ്. 100°C താപനില വ്യത്യാസം K. A അതിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു. അങ്ങനെയാണെങ്കിൽ താപയൊഴുക്ക് എത്രയാണ്?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 12 Detailed Solution
Download Solution PDFആശയം:
ഫോറിയർ നിയമമനുസരിച്ച്, ഒരേ തരത്തിലുള്ള ഖരത്തിലൂടെയുള്ള താപയൊഴുക്കിന്റെ നിരക്ക്,Q, താപയൊഴുക്കിന്റെ ദിശയിലേക്കുള്ള വലത് കോണിന്റെ വിസ്തീർണ്ണത്തിനും A, താപയൊഴുക്കിന്റെ വഴിയിലെ താപനില വ്യത്യാസത്തിനും dT,തുല്യാനുപാതത്തിലാണ്.
കണക്കുകൂട്ടൽ:
Given, dx = 20 cm = 0.2 m, k = 0.5 W/m. K, A = 1 m2, dT = 100°C
സമതലങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് മരുഭൂമിയിലെ രാത്രികൾ തണുപ്പായിരിക്കും കാരണം;
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 13 Detailed Solution
Download Solution PDFശരിയായ ഉത്തരം മണൽ ഭൂമിയെക്കാൾ വേഗത്തിൽ ചൂട് പ്രസരിപ്പിക്കുന്നു എന്നതാണ്.
പ്രധാന പോയിന്റുകൾ
- മരുഭൂമിയിലെ ജൈവമണ്ഡലങ്ങൾ
- ഭൂമിയെക്കാൾ വേഗത്തിൽ മണൽ ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യുകയും വികിരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
- അങ്ങനെ രാത്രിയിൽ മണലിന്റെ താപനില വളരെ വേഗത്തിൽ കുറയുന്നു, ഇത് മരുഭൂമികളിൽ ചുറ്റുപാടുകൾ തണുപ്പിക്കുന്നു.
- സമതലങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് മരുഭൂമികളിലെ രാത്രികൾ തണുപ്പായിരിക്കും, കാരണം മണൽ ഭൂമിയെക്കാൾ വേഗത്തിൽ ചൂട് പ്രസരിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഓപ്ഷൻ 1 ശരിയാണ്.
- മരുഭൂമികളിലെ വായുവിൽ വളരെ കുറച്ച് ജലബാഷ്പം മാത്രമേ ഉള്ളൂ എന്നതിനാൽ, ഒരു മരുഭൂമിയിൽ ചൂടോ തണുപ്പോ പിടിച്ചുനിർത്തുന്നത് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു.
- രാത്രിയിൽ, സൂര്യൻ മരുഭൂമിയെ ചൂടാക്കുന്നില്ല, പകൽ ചൂടും അവിടെ തങ്ങിനിൽക്കുന്നില്ല.
- ഇക്കാരണത്താൽ, ചില മരുഭൂമികളിൽ രാത്രിയിൽ തണുപ്പ് അനുഭവപ്പെടാം, 40F-ൽ താഴെയായി താഴാം, ഇത് കോട്ട് കാലാവസ്ഥയാണ്.
അധിക വിവരം
- എല്ലാ ബയോമുകളിലും ഏറ്റവും വരണ്ടതാണ് മരുഭൂമി ബയോമുകൾ.
- ഒരു മരുഭൂമിയുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സവിശേഷത അവിടെ വളരെ കുറച്ച് മഴ മാത്രമേ ലഭിക്കുന്നുള്ളൂ എന്നതാണ്.
- മഴക്കാടുകൾക്ക് 2,000 മില്ലിമീറ്ററിൽ കൂടുതൽ മഴ ലഭിക്കുന്നതിനാൽ, മിക്ക മരുഭൂമികളിലും പ്രതിവർഷം 300 മില്ലിമീറ്ററിൽ താഴെ മഴ മാത്രമേ ലഭിക്കുന്നുള്ളൂ.
- അതായത്, ഒരു മഴക്കാടിൽ ലഭിക്കുന്ന മഴയുടെ 10 ശതമാനം മാത്രമേ മരുഭൂമിയിൽ ലഭിക്കുന്നുള്ളൂ!
- മരുഭൂമിയിലെ താപനില പകൽ മുതൽ രാത്രി വരെ ഗണ്യമായി വ്യത്യാസപ്പെടാം, കാരണം വായു വളരെ വരണ്ടതായതിനാൽ രാത്രിയിൽ ചൂട് വേഗത്തിൽ പുറത്തുപോകും.
- പകൽ സമയത്തെ ശരാശരി താപനില 38°C ആണ്, ചില മരുഭൂമികളിൽ രാത്രിയിൽ -4°C വരെ താഴാം.
- മരുഭൂമിയുടെ സ്ഥാനം അനുസരിച്ച് താപനിലയും വളരെയധികം വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.
- മരുഭൂമിയിലെ അവസ്ഥ വളരെ കഠിനമായതിനാൽ, അവിടെ വസിക്കുന്ന സസ്യങ്ങൾ വെള്ളത്തിന്റെ അഭാവം നികത്താൻ പൊരുത്തപ്പെടുത്തലുകൾ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്.
- കള്ളിച്ചെടി പോലുള്ള ചില സസ്യങ്ങൾ അവയുടെ തണ്ടുകളിൽ വെള്ളം സംഭരിക്കുകയും വളരെ സാവധാനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം കുറ്റിച്ചെടികൾ പോലുള്ള മറ്റു ചിലത് കുറച്ച് ഇലകൾ വളർത്തിയോ വെള്ളം ശേഖരിക്കാൻ വലിയ വേരുകളുള്ളോ വെള്ളം സംരക്ഷിക്കുന്നു.
- ചില മരുഭൂമി സസ്യജാലങ്ങൾക്ക് മഴക്കാലത്ത് മാത്രം നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന ഏതാനും ആഴ്ചകൾ മാത്രമുള്ള ഒരു ഹ്രസ്വ ജീവിതചക്രം ഉണ്ട്.
Heat Transfer Question 14:
ഒരു പൈപ്പിൽ, പൈപ്പ് ഭിത്തിയിൽ നിന്ന് സ്ഥിരമായ താപപ്രവാഹം ഉപയോഗിച്ച് പൂർണ്ണമായും വികസിപ്പിച്ച സ്ഥലത്ത് ലാമിനാർ ഒഴുകുന്നു, ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉയർന്ന ശരാശരി താപനില
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 14 Detailed Solution
വിശദീകരണം:
ഉയർന്ന ശരാശരി താപനില:
പൈപ്പിന്റെ ഒരു ക്രോസ്-സെക്ഷനിൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉയർന്ന ശരാശരി താപനിലയെ നിർവചിക്കുന്നത് ഇപ്രകാരമാണ്. പൈപ്പിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലെ അർധവ്യാസം r മായി ബന്ധപ്പെട്ട് ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയുടെ വ്യതിയാനം കണക്കിലെടുത്ത് ശരാശരി കണക്കാക്കുന്ന താപനില.
Q = ṁ × Cp × Tb
ആ ക്രോസ്-സെക്ഷനിൽ ദ്രാവകം വഹിക്കുന്ന താപമാണ് Q, ṁ എന്നത് i പിണ്ഡത്തിന്റെ ഒഴുക്കിന്റെ നിരക്ക്, ആ ക്രോസ്-സെക്ഷനിലെ ഉയർന്ന ശരാശരി താപനിലയാണ് Tb.
നിർബന്ധിത സംവഹന പ്രവാഹത്തിൽ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത അവസ്ഥകളുണ്ട്.
സ്ഥിരമായ താപ പ്രവാഹ അവസ്ഥകൾ:
പൈപ്പ് ഭിത്തിയിൽ നിന്ന് സ്ഥിരമായ താപപ്രവാഹമുള്ള പൂർണ്ണമായും വികസിത പ്രദേശത്ത് ലാമിനാർ പ്രവാഹ അവസ്ഥയുടെ കാര്യത്തിൽ, ബൾക്ക് എന്നാൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനിലയും ഭിത്തിയുടെ താപനിലയും പ്രവാഹദിശയിൽ വർദ്ധിക്കുന്നു. ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ ഇത് വിശദീകരിച്ചിരിക്കുന്നു,
സ്ഥിരമായ ഭിത്തി താപനില അവസ്ഥകൾ:
സ്ഥിരമായ ഭിത്തി താപനിലയുള്ള പൂർണ്ണമായും വികസിച്ച പ്രദേശത്ത് ലാമിനാർ പ്രവാഹ അവസ്ഥയുടെ കാര്യത്തിൽ, ഉയർന്ന ശരാശരി താപനില മാത്രമേ പ്രവാഹത്തിന്റെ ദിശയിൽ വർദ്ധിക്കുന്നുള്ളൂ.
കുറിപ്പ്:
സ്ഥിരമായ താപപ്രവാഹ അവസ്ഥയ്ക്ക്, നസെൽറ്റ് നമ്പർ = 4.36
സ്ഥിരമായ ഭിത്തി താപനില അവസ്ഥയ്ക്ക് നസെൽറ്റ് നമ്പർ = 3.66
Heat Transfer Question 15:
ചൂടുള്ള വാതകങ്ങൾ 200°Cൽ താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിൽ പ്രവേശിക്കുകയും 150°Cൽ പുറത്ത് വരികയും ചെയ്യുന്നു. തണുത്ത വായു 40°Cൽ പ്രവേശിക്കുകയും 140°Cൽ പുറത്തുവരികയും ചെയ്യുന്നു. താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിന്റെ കാര്യശേഷി അനുപാതം എത്രയാണ്?
Answer (Detailed Solution Below)
Heat Transfer Question 15 Detailed Solution
ആശയം:
ദ്രാവകത്തിന്റെ താപശേഷി പിണ്ഡത്തിന്റെ ഒഴുക്കിന്റെ തോതും ദ്രാവകത്തിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട താപവുമാണ്.
താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിലെ ശേഷി അനുപാതം കുറഞ്ഞ താപശേഷിയുടെയും പരമാവധി താപശേഷിയുടെയും അനുപാതമാണ്.
താപശേഷിയുടെ അനുപാതം
ഒരു താപമാറ്റ യന്ത്രത്തിൽ,
ചൂടുള്ള വാതകം പുറത്തുവിടുന്ന താപം = തണുത്ത വാതകം നേടിയ ചൂട്.
ṁh Cph (Thi - The) = ṁc Cpc (Tce - Tci)
കണക്കുകൂട്ടൽ:
തന്നിരിക്കുന്നത്, Thi = 200°C, The = 150°C, Tce = 140°C, Tci = 40°C
ഇപ്പോൾ,
ṁh Cph (200 - 150) = ṁc Cpc (140 - 40)
ṁh Cph × 50 = ṁc Cpc × 100
കൃത്യമായി, ചൂടുള്ള ദ്രാവകവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ തണുത്ത ദ്രാവക ശേഷി കുറവാണ്