जूल के तापन नियम की व्याख्या कीजिए
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(joule’s law in hindi) जूल का नियम क्या है , सूत्र , चित्र , ऊष्मा : जब किसी विद्युत परिपथ से विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो इलेक्ट्रान और परिपथ के कणों के मध्य टकराव होता है जिससे परिपथ में ऊष्मा उत्पन्न हो जाती है इसे जूल का नियम कहते है , यही कारण होता है कि जब किसी विद्युत तार से धारा प्रवाहित होती है या इलेक्ट्रानिक युक्तियाँ अधिक देर तक कार्यरत रहती है तो वे गर्म हो जाती है।
इंग्लिश महान भौतिकवाद जेम्स प्रेस्कॉट जूल ने अपने नियम में यह बताया कि विद्युत परिपथ में उत्पन्न होने वाली इस ऊष्मा का मान कितना होगा , और इसकी गणना करने के लिए उन्होंने एक सूत्र भी दिया , साथ में उन्होंने यह भी बताया कि यह उत्पन्न ऊष्मा किन किन कारको पर निर्भर करती है।
जूल का नियम : जब विद्युत तार में विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो धारा प्रवाह के कारण इस तार में ऊष्मा उत्पन्न हो जाती है , इसे जुल का नियम कहते है।
इसका SI मात्रक भी जूल होता है।
सूत्र की स्थापना
1. जब विद्युत तार के प्रतिरोध और बह रही विद्युत धारा के समय को नियत रखा जाए तो तार में उत्पन्न ऊष्मा का मान , तार में बह रही विद्युत धारा के वर्ग के समानुपाती होती है –
H ∝ i2
2. तार में उत्पन्न ऊष्मा का मान तार के प्रतिरोध के समानुपाती होती है जबकि तार में प्रवाहित धारा और समय को नियत रखा जाए –
H ∝ R
3. जब तार के प्रतिरोध और प्रवाहित धारा को नियत रखा जाए तो तार में उत्पन्न ऊष्मा का मान तार में बह रही धारा के समय के समानुपाती होती है।
H ∝ t
जब तीनों बिन्दुओं को एक साथ लिखा जाता है तो हमारे पास या सूत्र निम्न प्रकार प्राप्त होता है –
यहाँ J को जूल नियतांक कहते है।
इसे जूल का प्रथम (पहला ) नियम भी कहते है।
जूल का दूसरा या द्वितीय नियम
जूल का दूसरा या द्वितीय नियम बताता है कि किसी आदर्श गैस की आंतरिक ऊर्जा का मान दाब या आयतन पर निभर नहीं करता लेकिन यदि इसका ताप का मान परिवर्तित कर दिया जाए तो आदर्श गैस की आंतरिक उर्जा का मान परिवर्तित हो सकता है इसे जूल का द्वितीय या दूसरा नियम कहते है।
Answer:
जूल ताप का नियम
जूल के ताप का नियम कहता है कि, जब कोई धारा 'i' समय 't' के लिए प्रतिरोध 'r' के चालक से होकर गुजरती है तो चालक में विकसित ऊष्मा धारा के वर्ग, प्रतिरोध और समय के गुणनफल के बराबर होती है।
जूल का नियम उस दर का गणितीय विवरण है जिस पर सर्किट में प्रतिरोध विद्युत ऊर्जा को ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
जूल का नियम
अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जेम्स प्रेस्कॉट ने पाया कि प्रति सेकंड ऊष्मा की मात्रा जो एक धारावाही चालक में विकसित होती है, तार के विद्युत प्रतिरोध और धारा के वर्ग के समानुपाती होती है।
विद्युत तार में धारा प्रवाह के कारण उत्पन्न होने वाली ऊष्मा का वर्णन जूल में किया गया है। जूल के नियम की गणितीय अभिव्यक्ति नीचे दी गई है।
जूल का पहला नियम
जूल का प्रथम नियम किसी चालक में विद्युत धारा प्रवाहित करने से उत्पन्न ऊष्मा के बीच संबंध को दर्शाता है।
Q= I²RT
Q ऊष्मा की मात्रा को इंगित करता है
I विद्युत प्रवाह दिखाता हूं
R कंडक्टर में विद्युत प्रतिरोध की मात्रा है
T समय को दर्शाता है
उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा तार के विद्युत प्रतिरोध के समानुपाती होती है जब सर्किट में करंट और करंट का प्रवाह नहीं बदलता है।
विद्युत प्रवाहित करने वाले चालक में उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा विद्युत प्रतिरोध और धारा आपूर्ति स्थिर रहने पर परिपथ में प्रवाहित धारा के वर्ग के समानुपाती होती है।
धारा प्रवाह के कारण उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा प्रवाह के समय के समानुपाती होती है जब प्रतिरोध और धारा प्रवाह स्थिर रहता है।