ऊष्मागतिकी, ऊर्जा एवं यांत्रिकी Practice Questions (Q11-15) - Agricultural Engineering and Technology

ICAR PG Agricultural Engineering And Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Consider the following processes; arrange them in the order as performed in a vapor compression refrigeration cycle:

(A) Compression

(B) Evaporation

(C) Condensing

(D) Throttling

Choose the correct answer from the options given below:

निम्नलिखित प्रक्रमों पर विचार कीजिए; वाष्प संपीड़न प्रशीतन चक्र में निष्पादित होने वाले क्रम में इन्हें व्यवस्थित कीजिए:

(A) संपीड़न (कम्प्रेशन)

(B) वाष्पीकरण (इवेपोरेशन)

(C) संघनन (कंडेन्सिंग)

(D) थ्रॉटलिंग (विस्तार)

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर का चयन कीजिए:

(A), (D), (C), (B) (A), (D), (C), (B) (A), (C), (D), (B) (A), (C), (D), (B) (C), (A), (D), (B) (C), (A), (D), (B) (C), (B), (D), (A) (C), (B), (D), (A)

ICAR PG Agricultural Engineering And Technology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

The curved boundary line of a psychrometric chart represents:

साइक्रोमेट्रिक चार्ट की वक्राकार सीमा रेखा किसे दर्शाती है?

$100\%$ relative humidity $100\%$ सापेक्ष आर्द्रता $0\%$ relative humidity $0\%$ सापेक्ष आर्द्रता Wet bulb temperature आर्द्र बल्ब तापमान Humid volume आर्द्र आयतन

ICAR PG Agricultural Engineering And Technology 29 Jun 2024Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Cold air at 10°C is forced to flow over a flat plate maintained at 40°C. The mean heat transfer coefficient is $30\text{ W}/(\text{m}^2\cdot{}^\circ\text{C})$. What will be the heat flow rate from the plate to the air through a plate area of $2\text{ m}^2$?

10°C पर ठंडी हवा को 40°C पर बनाए रखी गई एक समतल प्लेट पर प्रवाहित किया जाता है। औसत ऊष्मा अंतरण गुणांक (mean heat transfer coefficient) $30\text{ W}/(\text{m}^2\cdot{}^\circ\text{C})$ है। $2\text{ m}^2$ प्लेट क्षेत्रफल के माध्यम से प्लेट से हवा में ऊष्मा प्रवाह की दर (heat flow rate) क्या होगी?

9 kW 9 kW 8 kW 8 kW 5 kW 5 kW 90 kW 90 kW

ICAR PG Agricultural Engineering And Technology 29 Jun 2024Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

A counter flow, shell and tube type heat exchanger is to be used to cool water from $T_{h, \text{in}} = 22^\circ\text{C}$ to $T_{h, \text{out}} = 6^\circ\text{C}$, using brine entering at $T_{c, \text{in}} = -2^\circ\text{C}$ and leaving at $T_{c, \text{out}} = 3^\circ\text{C}$. The logarithmic mean temperature difference ($\Delta T_m$) for such system will be:

एक काउंटर फ्लो (प्रति-प्रवाह), शेल और ट्यूब प्रकार के हीट एक्सचेंजर का उपयोग पानी को $T_{h, \text{in}} = 22^\circ\text{C}$ से $T_{h, \text{out}} = 6^\circ\text{C}$ तक ठंडा करने के लिए किया जाता है, जिसमें ब्राइन $T_{c, \text{in}} = -2^\circ\text{C}$ पर प्रवेश करता है और $T_{c, \text{out}} = 3^\circ\text{C}$ पर निकलता है। इस प्रणाली के लिए लघुगणकीय माध्य तापमान अंतर (LMTD / $\Delta T_m$) क्या होगा?

$\frac{19 - 8}{\ln\left(\frac{19}{8}\right)}$ $\frac{19 - 8}{\ln\left(\frac{19}{8}\right)}$ $\frac{16 - 5}{\ln\left(\frac{16}{5}\right)}$ $\frac{16 - 5}{\ln\left(\frac{16}{5}\right)}$ $\frac{22 - 6}{\ln\left(\frac{3}{-2}\right)}$ $\frac{22 - 6}{\ln\left(\frac{3}{-2}\right)}$ $\frac{24 - 9}{\ln\left(\frac{24}{9}\right)}$ $\frac{24 - 9}{\ln\left(\frac{24}{9}\right)}$

ICAR PG Agricultural Engineering And Technology 09 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Which of the following Law's are based on gradient :

(A) Stefan-Boltzmann law

(B) Fourier's law

(C) Newton's law of cooling

(D) Fick's law

Choose the correct answer from the options given below :

निम्नलिखित में से कौन-से नियम प्रवणता (gradient) पर आधारित हैं?

(A) स्टीफन-बोल्ट्ज़मान का नियम (Stefan-Boltzmann law)

(B) फूरियर का नियम (Fourier's law)

(C) न्यूटन का शीतलन नियम (Newton's law of cooling)

(D) फिक का नियम (Fick's law)

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए :

(A), (B) and (C) only. केवल (A), (B) और (C) (B), (C) and (D) only. केवल (B), (C) और (D) (A), (C) and (D) only. केवल (A), (C) और (D) (A), (B) and (D) only. केवल (A), (B) और (D)

Detailed Analysis of Transport Phenomena Laws:

Fourier's Law of Heat Conduction (B): Heat flux is directly proportional to temperature gradient: $q = -k \frac{dT}{dx}$. (Gradient-based).
Newton's Law of Cooling (C): Convective heat transfer is driven by the temperature difference/gradient across the thermal boundary layer: $q = h(T_s - T_\infty) = -k_f \left(\frac{\partial T}{\partial y}\right)_{y=0}$. (Gradient-based).
Fick's Law of Mass Diffusion (D): Mass flux is directly proportional to concentration gradient: $J = -D \frac{dC}{dx}$. (Gradient-based).
Stefan-Boltzmann Law (A): Governs thermal radiation based on absolute temperature to the fourth power: $E = \epsilon \sigma T^4$. It depends on absolute surface temperature, not a spatial gradient.

Thus, laws based on gradients are (B), (C), and (D) only. Hence, Option 2 is correct.

परिवहन परिघटना नियमों का विस्तृत विश्लेषण:

फूरियर का चालन नियम (B): ऊष्मा प्रवाह की दर तापीय प्रवणता के समानुपाती होती है ($q = -k \frac{dT}{dx}$)। (प्रवणता-आधारित)
न्यूटन का शीतलन नियम (C): संवहन ऊष्मा अंतरण तापांतर/तापीय सीमा परत प्रवणता पर निर्भर करता है [$q = h(T_s - T_\infty)$]। (प्रवणता-आधारित)
फिक का विसरण नियम (D): द्रव्यमान विसरण सांद्रता प्रवणता के समानुपाती होता है ($J = -D \frac{dC}{dx}$)। (प्रवणता-आधारित)
स्टीफन-बोल्ट्ज़मान नियम (A): यह विकिरण ऊष्मा उत्सर्जन का नियम है जो परम ताप की चतुर्थ घात पर निर्भर करता है ($E = \sigma T^4$), इसमें कोई स्थानिक प्रवणता (gradient) नहीं होती।

अतः प्रवणता पर आधारित नियम केवल (B), (C) और (D) हैं। अतः विकल्प 2 सही उत्तर है।

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