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 :
EXPLANATION
Heat Transfer & Heat Exchangers
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।
Explanation not matching this question?
क्या व्याख्या इस प्रश्न से मेल नहीं खा रही?
Report
Want to practice this paper in exam conditions?
क्या आप परीक्षा जैसे माहौल में अभ्यास करना चाहते हैं?
Test yourself in 5-question batch format with timer and hidden answers.
5-प्रश्नों के बैच फॉर्मैट, टाइमर और छिपे उत्तरों के साथ खुद को परखें।
Start Practice Mode →
प्रैक्टिस टेस्ट मोड शुरू करें →