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द्रव्य के तापीय गुण – कक्षा 11 भौतिकी नोट्स, महत्वपूर्ण प्रश्न और MCQ

NCERT कक्षा 11 भौतिकी, अध्याय 10। नोट्स, मुख्य शब्द, उत्तर सहित महत्वपूर्ण प्रश्न और MCQ।

अध्याय का सार

ऊष्मा ताप अंतर के कारण स्थानांतरित ऊर्जा है। गर्म करने पर वस्तुएँ फैलती हैं, ताप या अवस्था बदलने हेतु विशिष्ट ऊष्मा और गुप्त ऊष्मा चाहिए, और ऊष्मा चालन, संवहन और विकिरण से जाती है।

प्रसार और ऊष्मामिति

रैखिक प्रसार ΔL = αLΔT; β = 2α, γ = 3α (क्षेत्र और आयतन)।
Q = mcΔT; गुप्त ऊष्मा Q = mL (जल: L_गलन ≈ 334 kJ/kg, L_वाष्पन ≈ 2256 kJ/kg)।
जल 0 °C और 4 °C के बीच असंगत प्रसार दिखाता है (4 °C पर अधिकतम घनत्व)।

ऊष्मा स्थानांतरण

चालन: H = KA(T₁ − T₂)/L।
स्टीफ़न–बोल्ट्ज़मान: E = σT⁴ (कृष्णिका); वीन नियम λₘT = नियत।
न्यूटन का शीतलन नियम: कम अंतर हेतु शीतलन दर ∝ (T − T₀)।

मुख्य शब्द

विशिष्ट ऊष्मा धारिता: 1 kg का ताप 1 K बढ़ाने हेतु ऊष्मा
गुप्त ऊष्मा: नियत ताप पर अवस्था परिवर्तन में ली या दी गई ऊष्मा
तापीय चालकता: H = KAΔT/L में K; प्रति इकाई ताप प्रवणता प्रति इकाई क्षेत्रफल ऊष्मा प्रवाह दर

सूत्र

Q = mcΔT
H = KAΔT/L
λₘT = b

उत्तर सहित महत्वपूर्ण प्रश्न

धातु के पाइपों और पटरियों के बीच जगह क्यों छोड़ी जाती है?2 अंक

गर्म करने पर धातुएँ फैलती हैं। जगह गर्मी में तापीय प्रसार की गुंजाइश देती है ताकि पाइप या पटरियाँ मुड़ें या टेढ़ी न हों।

समझाइए कि वस्तु काली, सफ़ेद या रंगीन क्यों दिखती है, और विकिरण का किरचॉफ़ नियम लिखिए।3 अंक

सभी तरंगदैर्ध्य सोखने वाली वस्तु काली, सभी परावर्तित करने वाली सफ़ेद, और कुछ परावर्तित करने वाली उन रंगों की दिखती है। किरचॉफ़ नियम: दिए ताप पर उत्सर्जन क्षमता और अवशोषकता का अनुपात सभी वस्तुओं हेतु समान और कृष्णिका की उत्सर्जन क्षमता के बराबर; अच्छे अवशोषक अच्छे उत्सर्जक हैं।

0 °C की 100 g बर्फ़ 40 °C के 400 g पानी में डाली गई। अंतिम ताप ज्ञात कीजिए (L = 336 J/g, c_जल = 4.2 J/g °C)।5 अंक

बर्फ़ पिघलाने की ऊष्मा = 100 × 336 = 33,600 J। पानी के 0 °C तक ठंडा होने से उपलब्ध ऊष्मा = 400 × 4.2 × 40 = 67,200 J, जो अधिक है, अतः सारी बर्फ़ पिघलती है। अंतिम ताप T: 400 × 4.2 × (40 − T) = 33,600 + 100 × 4.2 × T। 67,200 − 1680T = 33,600 + 420T, अतः 2100T = 33,600 और T = 16 °C।

त्वरित पुनरावृत्ति

जल 4 °C पर सबसे घना।
गर्म वस्तुएँ कम शिखर तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित करती हैं।
विकिरण को माध्यम नहीं चाहिए।

परीक्षा सुझाव

°F = (9/5)°C + 32; K = °C + 273.15।
ऊष्मामिति में दी गई ऊष्मा = ली गई ऊष्मा लिखें और अवस्था परिवर्तन हो तो गुप्त ऊष्मा पद जोड़ें।

अभ्यास MCQ

विशिष्ट ऊष्मा धारिता का SI मात्रक है
1. J/kg
2. W/m
3. J/K
4. J/(kg K)
उत्तर देखें
उत्तर: (d) J/(kg K). प्रति kg प्रति K।
जल का घनत्व अधिकतम होता है
1. 0 °C पर
2. −4 °C पर
3. 100 °C पर
4. 4 °C पर
उत्तर देखें
उत्तर: (d) 4 °C पर. असंगत प्रसार।
100 °C फ़ारेनहाइट में है
1. 180 °F
2. 373 °F
3. 212 °F
4. 100 °F
उत्तर देखें
उत्तर: (c) 212 °F. 180 + 32।
2 kg जल का ताप 10 °C बढ़ाने हेतु ऊष्मा (c = 4200 J/kg K) है
1. 42,000 J
2. 21,000 J
3. 8,400 J
4. 84,000 J
उत्तर देखें
उत्तर: (d) 84,000 J. 2 × 4200 × 10।
0 °C की 1 kg बर्फ़ पिघलाने में ऊष्मा लगती है (L = 336 kJ/kg)
1. 33.6 kJ
2. 4200 J
3. 3.36 kJ
4. 336 kJ
उत्तर देखें
उत्तर: (d) 336 kJ. Q = mL।
कृष्णिका का परम ताप दुगुना हो तो उत्सर्जित शक्ति होगी
1. 2 गुनी
2. 4 गुनी
3. 8 गुनी
4. 16 गुनी
उत्तर देखें
उत्तर: (d) 16 गुनी. E ∝ T⁴।
ठोस हेतु आयतन प्रसार गुणांक γ बराबर है
1. α
2. 2α
3. 3α
4. α/3
उत्तर देखें
उत्तर: (c) 3α. γ = 3α।
20 °C वाले कमरे में एक वस्तु 5 मिनट में 80 °C से 60 °C तक ठंडी होती है। न्यूटन नियम (औसत रूप) से 60 °C से 40 °C तक ठंडा होने में लगभग समय
1. 5 मिनट
2. 6.5 मिनट
3. 8.3 मिनट
4. 15 मिनट
उत्तर देखें
उत्तर: (c) 8.3 मिनट. दर ∝ अधिक ताप: 50 °C पर 4 °C/मिनट, अतः 20/(0.08 × 30) ≈ 8.3 मिनट।

सभी अध्याय: कक्षा 11 भौतिकी

यह सामग्री Kundali IQ ने पुनरावृत्ति में मदद हेतु मानक, स्थापित तथ्यों से लिखी है। यह NCERT का आधिकारिक प्रकाशन नहीं है; अपनी पाठ्यपुस्तक भी अवश्य पढ़ें।