Class 11 · Physics · Ch 10 Thermal Properties of Matterकक्षा 11 · भौतिकी · अध्याय 10 द्रव्य के तापीय गुणClass 11 · Physics · Ch 10 Thermal Properties of Matter

Heat Transfer & Newton’s Law of Coolingऊष्मा संचरण और न्यूटन का शीतलन नियमHeat Transfer aur Newton’s Law of Cooling

H = KAΔT/L · λm T = 2.9 × 10⁻³ m K · H = eσAT⁴ · −dQ/dt = k(T₂ − T₁)H = KAΔT/L · λm T = 2.9 × 10⁻³ m K · H = eσAT⁴ · −dQ/dt = k(T₂ − T₁)H = KAΔT/L · λm T = 2.9 × 10⁻³ m K · H = eσAT⁴ · −dQ/dt = k(T₂ − T₁)

Key points ✍️मुख्य बातें ✍️Key points ✍️

• Three modes — conduction, convection and radiation.तीन विधियाँ — चालन, संवहन और विकिरण।Teen modes — conduction, convection aur radiation.
• Conduction — heat transfer between adjacent parts of a body due to their temperature difference. Gases are poor conductors; liquids are in between.चालन — ताप-अंतर के कारण वस्तु के संलग्न भागों के बीच ऊष्मा संचरण। गैसें कुचालक; द्रव बीच में।Conduction — temperature difference se body ke paas-paas ke parts ke beech heat transfer. Gases bad conductor; liquids beech mein.
• Heat current — H = KA(T_C − T_D)/L (Eq. 10.14); K in W m⁻¹ K⁻¹. Large K → conducts heat rapidly.ऊष्मा धारा — H = KA(T_C − T_D)/L (समी. 10.14); K का मात्रक W m⁻¹ K⁻¹। बड़ा K → तेज़ चालन।Heat current — H = KA(T_C − T_D)/L (Eq. 10.14); K ka unit W m⁻¹ K⁻¹. Bada K → tez conduction.
• Everyday conduction — copper-bottomed pots spread heat evenly; plastic foams insulate because they hold pockets of air.दैनिक जीवन में चालन — ताँबे के तले वाले बर्तन ऊष्मा समान फैलाते हैं; प्लास्टिक फ़ोम में वायु के खाने होते हैं, इसलिए ऊष्मारोधी।Rozana conduction — copper bottom wale bartan heat barabar phailate hain; plastic foam mein hawa ki pockets hoti hain, isliye insulator.
• Convection — heat transfer by actual motion of matter; only in fluids. Natural (gravity) or forced (pump).संवहन — पदार्थ की वास्तविक गति से ऊष्मा संचरण; केवल तरलों में। प्राकृतिक (गुरुत्व) या प्रणोदित (पंप)।Convection — matter ki actual motion se heat transfer; sirf fluids mein. Natural (gravity) ya forced (pump).
• Sea breeze — by day the land heats faster than water; warm air rises and cooler air moves in from the sea. At night the cycle reverses (Fig 10.17).समुद्री समीर — दिन में भूमि जल से जल्दी गर्म होती है; गर्म वायु ऊपर उठती है और समुद्र से ठंडी वायु आती है। रात में चक्र उलट जाता है (चित्र 10.17)।Sea breeze — din mein zameen paani se jaldi garam hoti hai; garam hawa upar uthti hai aur samudra se thandi hawa aati hai. Raat mein cycle ulat jaata hai (Fig 10.17).
• Radiation — needs no medium; electromagnetic waves at the speed of light. Black bodies absorb and emit better than light-coloured ones.विकिरण — माध्यम की आवश्यकता नहीं; प्रकाश की चाल से विद्युतचुंबकीय तरंगें। काली वस्तुएँ हल्के रंग वाली से बेहतर अवशोषक व उत्सर्जक।Radiation — medium ki zaroorat nahi; light ki speed se EM waves. Kaali cheezein halke rang wali se behtar absorb aur emit karti hain.
• Thermos flask — double glass walls coated with silver reflect radiation; the vacuum between them cuts conduction and convection.थर्मस फ्लास्क — चाँदी चढ़ी दोहरी काँच की दीवारें विकिरण परावर्तित करती हैं; बीच का निर्वात चालन व संवहन रोकता है।Thermos flask — silver coated double glass walls radiation reflect karti hain; beech ka vacuum conduction aur convection rokta hai.
• Wien’s law — λm T = 2.9 × 10⁻³ m K (Eq. 10.15): the hotter the body, the shorter the peak wavelength.वीन का नियम — λm T = 2.9 × 10⁻³ m K (समी. 10.15): जितनी गर्म वस्तु, उतना छोटा शिखर तरंगदैर्घ्य।Wien’s law — λm T = 2.9 × 10⁻³ m K (Eq. 10.15): jitni garam body, utna chhota peak wavelength.
• Stefan–Boltzmann — H = AeσT⁴; σ = 5.67 × 10⁻⁸ W m⁻² K⁻⁴; e = 1 for a perfect radiator. Net loss H = eσA(T⁴ − Ts⁴) (Eq. 10.18).स्टीफ़न–बोल्ट्ज़मान — H = AeσT⁴; σ = 5.67 × 10⁻⁸ W m⁻² K⁻⁴; पूर्ण विकिरक के लिए e = 1। नेट हानि H = eσA(T⁴ − Ts⁴) (समी. 10.18)।Stefan–Boltzmann — H = AeσT⁴; σ = 5.67 × 10⁻⁸ W m⁻² K⁻⁴; perfect radiator ke liye e = 1. Net loss H = eσA(T⁴ − Ts⁴) (Eq. 10.18).
• Newton’s law of cooling — −dQ/dt = k(T₂ − T₁): rate of heat loss ∝ temperature difference; valid for small differences. k depends on the area and nature of the surface.न्यूटन का शीतलन नियम — −dQ/dt = k(T₂ − T₁): ऊष्मा हानि की दर ∝ ताप-अंतर; छोटे अंतर के लिए मान्य। k पृष्ठ के क्षेत्रफल व प्रकृति पर निर्भर।Newton’s law of cooling — −dQ/dt = k(T₂ − T₁): heat loss rate ∝ temperature difference; chhote difference ke liye valid. k surface ke area aur nature par depend.
• Cooling equation — dT₂/dt = −K(T₂ − T₁), K = k/ms → T₂ = T₁ + C′e^(−Kt).शीतलन समीकरण — dT₂/dt = −K(T₂ − T₁), K = k/ms → T₂ = T₁ + C′e^(−Kt)।Cooling equation — dT₂/dt = −K(T₂ − T₁), K = k/ms → T₂ = T₁ + C′e^(−Kt).
• Exam trick (Example 10.8) — use the average temperature: rate of fall = K × (average temperature − room temperature).परीक्षा युक्ति (उदाहरण 10.8) — औसत ताप लीजिए: ताप गिरने की दर = K × (औसत ताप − कमरे का ताप)।Exam trick (Example 10.8) — average temperature lijiye: girne ki rate = K × (average temperature − room temperature).

Source: NCERT Physics Class 11, Ch 10 Thermal Properties of Matter (Fig 10.14 Steady state heat flow by conduction; Fig 10.17 Convection cycles; Fig 10.18 Blackbody radiation; Fig 10.19 and 10.20 Newton’s law of cooling). Notes and drawing: original work by Simple Learning Hub.स्रोत: NCERT भौतिकी कक्षा 11, अध्याय 10 द्रव्य के तापीय गुण (चित्र 10.14 चालन द्वारा स्थायी ऊष्मा प्रवाह; चित्र 10.17 संवहन चक्र; चित्र 10.18 कृष्णिका विकिरण; चित्र 10.19 और 10.20 न्यूटन का शीतलन नियम)। नोट्स और चित्र: Simple Learning Hub का मौलिक कार्य।Source: NCERT Physics Class 11, Ch 10 Thermal Properties of Matter (Fig 10.14 Steady state heat flow by conduction; Fig 10.17 Convection cycles; Fig 10.18 Blackbody radiation; Fig 10.19 and 10.20 Newton’s law of cooling). Notes aur drawing: Simple Learning Hub ka original kaam.