Thermal Properties of Matter Lecture 4: Heat Transfer - Conduction

परिचय:

• वक्ता: अलख पांडे, चैनल: Physics वाला
• विषय: Thermal Properties of Matter का चौथा लेक्चर
• टॉपिक: Heat Transfer में Conduction

Heat Transfer के प्रकार:

• Conduction: मुख्य रूप से सॉलिड्स में देखी जाती है।
• Convection: लिक्विड्स और गैसेस में देखी जाती है।
• Radiation: विभिन्न माध्यमों में देखी जाती है।

Conduction की प्रक्रिया:

• मॉलेक्यूलर कोलिज़न: हीट का ट्रांसफर वाइब्रेशन और कोलिज़न द्वारा होता है।
• सॉलिड्स में Conduction: सॉलिड्स में मॉलेक्यूल्स तंग होते हैं, इसलिए वाइब्रेशन के द्वारा ऊर्जा ट्रांसफर करते हैं।

Steady State और Variable State:

• Variable State: जब टेम्परेचर हर पॉइंट पर समय के साथ बदलता है।
• Steady State: जब हर क्रॉस सेक्शन का टेम्परेचर समय के साथ स्थिर रहता है।

Heat Transfer का गणितीय मॉडल:

• Equation:

  [ Q = K \cdot A \cdot \frac{(T_1 - T_2) \cdot t}{L} ]

  • यहाँ, K = Thermal Conductivity, A = Cross Section Area, L = Length

• Heat Current (H):

  [ H = \frac{Q}{t} = K \cdot A \cdot \frac{\Delta T}{L} ]

Thermal Conductivity:

• Units: ( \text{Watt/m}^2 \cdot \text{°C} ) या ( \text{J/m} \cdot \text{s} \cdot \text{°C} )

Temperature Gradient:

• Definition: ग्राफ की स्लोप, ( \frac{dT}{dL} )
• Assumption: Steady state में linear मानते हैं।

Thermal Resistance:

• Analogous to Electrical Resistance

• Formula:

  [ R_{\text{thermal}} = \frac{L}{K \cdot A} ]_

Analogies:

• Electrical: ( I = \frac{\Delta V}{R} )
• Thermal: ( H = \frac{\Delta T}{R_{\text{thermal}}} )_

Example Problem:

• दो कंडक्टर्स में हीट फ्लो के प्रश्न, उनके थर्मल कंडक्टिविटी और लेंथ के आधार पर आइस मेल्टिंग के अनुपात को समझाना।

अगला लेक्चर:

• Series and Parallel Combination of Conductors
• कैसे सीरीज और पैरेलल में अलग-अलग कंडक्टिविटी वाले कंडक्टर्स के बीच हीट फ्लो होती है।