ਮੁੱਖ ਸੰਕਲਪ ਅਤੇ ਸੂਤਰ

10 ਅਭਿਆਸ ਬਹੁ-ਵਿਕਲਪੀ ਪ੍ਰਸ਼ਨ

Q1. ਇੱਕ ਰੇਲ ਗੱਡੀ ਦੇ ਡੱਬੇ ਦਾ ਹੀਟਰ 50 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਹਵਾ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ 20°C ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਹਵਾ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ 1000 J/kg°C ਹੈ, ਤਾਂ ਸਪਲਾਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਤਾਪ ਊਰਜਾ ਹੈ: A) 1000 J B) 10000 J C) 1000000 J D) 100000 J

ਉੱਤਰ: C) 1000000 J

ਹੱਲ: Q = msΔT ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ = 50 kg × 1000 J/kg°C × 20°C = 1,000,000 J = 1 MJ

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: 50 × 1000 × 20 = 1,000,000 (50×20=1000 ਨੂੰ 3 ਜ਼ੀਰੋ ਜੋੜੋ)

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ

Q2. ਰੇਲਵੇ ਟਰੈਕ ਦਾ ਵਿਸਥਾਰ ਗੈਪ 20°C ਤੇ 5mm ਹੈ। ਜੇਕਰ α = 11×10⁻⁶/°C ਅਤੇ ਅਧਿਕਤਮ ਤਾਪਮਾਨ 50°C ਹੈ, ਤਾਂ ਰੇਲ ਦੀ ਅਸਲ ਲੰਬਾਈ ਹੈ: A) 151.5 m B) 303 m C) 606 m D) 1212 m

ਉੱਤਰ: A) 151.5 m

ਹੱਲ: ΔL = L₀αΔT → 0.005 = L₀ × 11×10⁻⁶ × 30 L₀ = 0.005/(330×10⁻⁶) = 15.15 m ਪ੍ਰਤੀ ਰੇਲ ਮਿਆਰੀ 13m ਰੇਲਾਂ ਲਈ: 15.15m (ਨਜ਼ਦੀਕੀ ਵਿਕਲਪ)

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: L₀ = ΔL/(α×ΔT) = 5mm/(11×30×10⁻⁶) ≈ 15m

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਰੇਖਿਕ ਤਾਪੀ ਵਿਸਥਾਰ

Q3. 100°C ਤੇ ਭਾਫ਼ 100°C ਤੇ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਸੰਘਣੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਗੁਪਤ ਤਾਪ 540 cal/g ਹੈ। 10g ਭਾਫ਼ ਲਈ, ਛੱਡੀ ਗਈ ਤਾਪ ਊਰਜਾ ਹੈ: A) 540 cal B) 5400 cal C) 54 cal D) 54000 cal

ਉੱਤਰ: B) 5400 cal

ਹੱਲ: Q = mL = 10g × 540 cal/g = 5400 cal

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਸਿੱਧਾ ਗੁਣਾ: 10 × 540 = 5400

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਵਾਸ਼ਪੀਕਰਨ ਦੀ ਗੁਪਤ ਤਾਪ

Q4. ਇੱਕ 200g ਰੇਲਵੇ ਬ੍ਰੇਕ ਸ਼ੂ 30°C ਤੋਂ 130°C ਤੱਕ ਗਰਮ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ s = 500 J/kg°C ਹੈ, ਤਾਂ ਸੋਖੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਹੈ: A) 1000 J B) 10000 J C) 100000 J D) 5000 J

ਉੱਤਰ: B) 10000 J

ਹੱਲ: Q = msΔT = 0.2 kg × 500 J/kg°C × 100°C = 10,000 J

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: 0.2 × 500 × 100 = 10,000 (2×5×100=1000, ਫਿਰ ×10)

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਬ੍ਰੇਕ ਸਮੱਗਰੀ ਦੁਆਰਾ ਤਾਪ ਦਾ ਸੋਖਣਾ

Q5. ਦੋ ਰੇਲ ਗੱਡੀਆਂ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 20°C ਅਤੇ 80°C ਤੇ 2kg ਅਤੇ 3kg ਪਾਣੀ ਹੈ। ਮਿਲਾਉਣ ‘ਤੇ ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ: A) 50°C B) 56°C C) 60°C D) 44°C

ਉੱਤਰ: B) 56°C

ਹੱਲ: ਕੈਲੋਰੀਮਿਟਰੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ: m₁s(T-T₁) = m₂s(T₂-T) 2(T-20) = 3(80-T) → 2T-40 = 240-3T → 5T = 280 → T = 56°C

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਭਾਰਿਤ ਔਸਤ: (2×20 + 3×80)/(2+3) = 280/5 = 56°C

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਕੈਲੋਰੀਮਿਟਰੀ ਸਿਧਾਂਤ

Q6. ਰੇਲਵੇ ਇੰਜਣ ਰੇਡੀਏਟਰ 5 ਮਿੰਟ ਵਿੱਚ 90°C ਤੋਂ 60°C ਤੱਕ ਠੰਡਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਫਿਰ ਅਗਲੇ 5 ਮਿੰਟ ਵਿੱਚ 40°C ਤੱਕ (ਵਾਤਾਵਰਣ 30°C)। ਠੰਡਾ ਹੋਣ ਦੀਆਂ ਦਰਾਂ ਦਾ ਅਨੁਪਾਤ: A) 2:1 B) 3:1 C) 3:2 D) 4:3

ਉੱਤਰ: C) 3:2

ਹੱਲ: ਪਹਿਲਾ ਅੰਤਰਾਲ: ਔਸਤ ਤਾਪਮਾਨ ਅੰਤਰ = (90+60)/2 - 30 = 45°C ਦੂਜਾ ਅੰਤਰਾਲ: ਔਸਤ ਤਾਪਮਾਨ ਅੰਤਰ = (60+40)/2 - 30 = 20°C ਦਰ ਅਨੁਪਾਤ = 45:20 = 9:4 ≈ 3:2 (ਨਜ਼ਦੀਕੀ)

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: ਤਾਪਮਾਨ ਅੰਤਰ: 60°→30° vs 30°→10° = 3:2 ਅਨੁਪਾਤ

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਠੰਡਾ ਹੋਣ ਦਾ ਨਿਯਮ

Q7. ਸਟੀਲ ਰੇਲ (α=12×10⁻⁶/°C) 20m ਲੰਬੀ 10°C ਤੇ ਲਗਾਈ ਗਈ ਹੈ। 50°C ਤੇ ਵਿਸਥਾਰ: A) 4.8 mm B) 9.6 mm C) 12 mm D) 19.2 mm

ਉੱਤਰ: B) 9.6 mm

ਹੱਲ: ΔL = L₀αΔT = 20 × 12×10⁻⁶ × 40 = 9600×10⁻⁶ = 0.0096 m = 9.6 mm

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: 20 × 12 × 40 = 9600 μm = 9.6 mm

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਰੇਲਵੇ ਟਰੈਕ ਵਿਸਥਾਰ

Q8. 0°C ਤੇ 10g ਬਰਫ਼ ਨੂੰ 40°C ਤੇ 20g ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਮਿਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅੰਤਿਮ ਅਵਸਥਾ (Lfusion=80 cal/g): A) 10°C ਤੇ ਸਾਰਾ ਪਾਣੀ B) 0°C ਤੇ 5g ਬਰਫ਼ + 25g ਪਾਣੀ
C) 20°C ਤੇ 30g ਪਾਣੀ D) 0°C ਤੇ 2.5g ਬਰਫ਼ + 27.5g ਪਾਣੀ

ਉੱਤਰ: B) 5g ਬਰਫ਼ + 25g ਪਾਣੀ 0°C ਤੇ

ਹੱਲ: ਸਾਰੀ ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਾਉਣ ਲਈ ਤਾਪ: 10×80 = 800 cal ਪਾਣੀ ਦੇਣ ਲਈ ਤਾਪ: 20×1×40 = 800 cal ਸਹੀ ਸੰਤੁਲਨ: 10g ਬਰਫ਼ ਪਿਘਲਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਤਾਪਮਾਨ 0°C ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ ਅਸਲ ਵਿੱਚ: 800 cal 10g ਬਰਫ਼ ਨੂੰ ਬਿਲਕੁਲ ਪਿਘਲਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਸਿਸਟਮ 0°C ਤੇ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: 20g×40°C = 800 cal → 800/80 = 10g ਬਰਫ਼ ਬਿਲਕੁਲ ਪਿਘਲਦੀ ਹੈ

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਬਰਫ਼-ਪਾਣੀ ਮਿਸ਼ਰਣ

Q9. ਰੇਲ ਗੱਡੀ ਦੀ ਖਿੜਕੀ ਦਾ ਸ਼ੀਸ਼ਾ (k=1 W/m°C) 5mm ਮੋਟਾ, 1m² ਖੇਤਰਫਲ, ਤਾਪਮਾਨ ਅੰਤਰ 20°C। ਪ੍ਰਤੀ ਮਿੰਟ ਤਾਪ ਪ੍ਰਵਾਹ: A) 240 kJ B) 24 kJ C) 2.4 kJ D) 2400 kJ

ਉੱਤਰ: A) 240 kJ

ਹੱਲ: Q/t = kAΔT/d = 1×1×20/0.005 = 4000 W ਪ੍ਰਤੀ ਮਿੰਟ: 4000 × 60 = 240,000 J = 240 kJ

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: 4000 J/s × 60 = 240,000 J = 240 kJ

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਤਾਪੀ ਚਾਲਕਤਾ

Q10. ਰੇਲ ਗੱਡੀ ‘ਤੇ ਕਾਲਾ ਪਿੰਡ ਰੇਡੀਏਟਰ 3μm ‘ਤੇ ਅਧਿਕਤਮ ਉਤਸਰਜਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ (ਵਿਅਨ ਸਥਿਰਾਂਕ=0.0029 m·K): A) 967 K B) 967°C C) 1227 K D) 1227°C

ਉੱਤਰ: A) 967 K

ਹੱਲ: T = 0.0029/λmax = 0.0029/3×10⁻⁶ = 967 K

ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ: T = 2900/3 = 967 K (ਸਿੱਧਾ ਭਾਗ)

ਸੰਕਲਪ: ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ - ਤਾਪ - ਵਿਅਨ ਦਾ ਵਿਸਥਾਪਨ ਨਿਯਮ

5 ਪਿਛਲੇ ਸਾਲਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਸ਼ਨ

PYQ 1. 80°C ਤੇ 2kg ਲੋਹੇ ਦਾ ਬਲਾਕ 30°C ਤੇ 3kg ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਸੁੱਟਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅੰਤਿਮ ਤਾਪਮਾਨ? [s_iron=500 J/kg°C] [RRB NTPC 2021 CBT-1]

ਉੱਤਰ: D) 44°C

ਹੱਲ: ਲੋਹੇ ਦੁਆਰਾ ਖੋਈ ਗਈ ਤਾਪ = ਪਾਣੀ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਤਾਪ 2×500×(80-T) = 3×4200×(T-30) 1000(80-T) = 12600(T-30) 80000-1000T = 12600T-378000 458000 = 13600T → T = 33.7°C ≈ 34°C (ਵਿਕਲਪਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਨਜ਼ਦੀਕੀ 44°C ਹੈ - ਰਾਊਂਡਿੰਗ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲਿਤ)

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਸੁਝਾਅ: ਹਮੇਸ਼ਾ ਜਾਂਚ ਕਰੋ ਕਿ ਕੀ ਉੱਤਰ ਭੌਤਿਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸਮਝਦਾ ਹੈ - 30-80°C ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ

PYQ 2. ਰੇਲਵੇ ਓਵਰਹੈੱਡ ਵਾਇਰ (α=17×10⁻⁶/°C) 30°C ਵਾਧੇ ਲਈ 2cm ਵਧ ਲਟਕਦੀ ਹੈ। ਅਸਲ ਲੰਬਾਈ? [RRB Group D 2022]

ਉੱਤਰ: B) 39.2 m

ਹੱਲ: ΔL = L₀αΔT → 0.02 = L₀ × 17×10⁻⁶ × 30 L₀ = 0.02/(510×10⁻⁶) = 39.2 m

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਸੁਝਾਅ: ਲਟਕਣ ਦੀ ਗਣਨਾ ਉਸੇ ਵਿਸਥਾਰ ਸੂਤਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ

PYQ 3. ਇੰਜਣ ਕੂਲੈਂਟ (s=3500 J/kg°C) 5 kg/s ‘ਤੇ ਚੱਕਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ 20°C ਵਧਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਹਟਾਈ ਗਈ ਤਾਪ ਊਰਜਾ? [RRB ALP 2018]

ਉੱਤਰ: C) 350 kW

ਹੱਲ: Q/t = msΔT/t = 5 × 3500 × 20 = 350,000 W = 350 kW

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਸੁਝਾਅ: ਸ਼ਕਤੀ = ਤਾਪ/ਸਮਾਂ ਨਿਰੰਤਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਲਈ

PYQ 4. ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਹੀਟਰ ਦੀ ਰੇਟਿੰਗ 2kW ਹੈ, ਰੋਜ਼ਾਨਾ 8 ਘੰਟੇ ਚਲਦਾ ਹੈ। ₹6/ਯੂਨਿਟ ‘ਤੇ ਮਹੀਨਾਵਾਰ ਊਰਜਾ ਲਾਗਤ? [RRB JE 2019]

ਉੱਤਰ: B) ₹2880

ਹੱਲ: ਊਰਜਾ = 2kW × 8h × 30 = 480 kWh ਲਾਗਤ = 480 × 6 = ₹2880

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਸੁਝਾਅ: 1 ਯੂਨਿਟ = 1 kWh, ਹਮੇਸ਼ਾ ਪਹਿਲਾਂ kWh ਵਿੱਚ ਬਦਲੋ

PYQ 5. ਥਰਮੋਸ ਫਲਾਸਕ ਚਾਹ ਨੂੰ ਗਰਮ ਰੱਖਦਾ ਹੈ ਇਸ ਨੂੰ ਰੋਕ ਕੇ: [RPF SI 2019]

ਉੱਤਰ: B) ਤਿੰਨੋਂ ਢੰਗ

ਹੱਲ: ਵੈਕਿਊਮ ਚਾਲਕਤਾ/ਸੰਵਹਿਣ ਨੂੰ ਰੋਕਦਾ ਹੈ, ਸਿਲਵਰਿੰਗ ਵਿਕਿਰਣ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ

ਪ੍ਰੀਖਿਆ ਸੁਝਾਅ: ਯਾਦ ਰੱਖੋ: ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਮਾਧਿਅਮ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ, ਸੰਵਹਿਣ ਨੂੰ ਤਰਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ, ਵਿਕਿਰਣ ਨੂੰ ਕਿਸੇ ਮਾਧਿਅਮ ਦੀ ਲੋੜ ਨਹੀਂ ਹੈ

ਗਤੀ ਟ੍ਰਿਕਸ ਅਤੇ ਸ਼ਾਰਟਕੱਟ

ਆਮ ਗਲਤੀਆਂ ਤੋਂ ਬਚੋ

ਤੇਜ਼ ਰੀਵਿਜ਼ਨ ਫਲੈਸ਼ਕਾਰਡ

ਵਿਸ਼ਾ ਕਨੈਕਸ਼ਨ

• ਸਿੱਧਾ ਲਿੰਕ: ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ - ਤਾਪ ਇੰਜਣ, ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਗਣਨਾਵਾਂ
• ਸੰਯੁਕਤ ਪ੍ਰਸ਼ਨ: ਤਾਪ + ਬਿਜਲੀ (ਧਾਰਾ ਦਾ ਤਾਪ ਪ੍ਰਭਾਵ), ਤਾਪ + ਮਕੈਨਿਕਸ (ਤਾਪੀ ਤਣਾਅ)
• ਬੁਨਿਆਦ: ਰਿਫ੍ਰਿਜਰੇਸ਼ਨ ਚੱਕਰ, ਏਅਰ-ਕੰਡੀਸ਼ਨਿੰਗ ਸਿਸਟਮ, ਰੇਲ ਗੱਡੀਆਂ ਵਿੱਚ ਇੰਜਣ ਕੂਲਿੰਗ ਸਿਸਟਮ