विद्युत तापन (Electric heating) के लाभ

Question

Accepted Answer

C: A और B दोनों

Explanation & Concepts:
विद्युत तापन अत्यधिक कुशल है क्योंकि विद्युत ऊर्जा को दहन की आवश्यकता के बिना अनुप्रयोग के बिंदु पर सीधे ऊष्मा में परिवर्तित किया जाता है। इसके अतिरिक्त, यह एक स्वच्छ प्रक्रिया है क्योंकि यह धुआं, वाष्प या राख उत्पन्न नहीं करती है, जिससे यह पर्यावरण के अनुकूल और रखरखाव में आसान हो जाती है।

Working Principle: विद्युत तापन का सिद्धांत मुख्य रूप से जूल के तापन नियम (Joule's Law of Heating) ($H = I^2Rt$) पर आधारित है, जहाँ उच्च-प्रतिरोध सामग्री से प्रवाहित होने वाली धारा ऊष्मा उत्पन्न करती है। यह प्रक्रिया जीवाश्म ईंधन-आधारित तापन विधियों की तुलना में सटीक तापमान नियंत्रण, उच्च शक्ति घनत्व और सुसंगत प्रदर्शन की अनुमति देती है।

Key Formulas: $H = I^2 Rt$ — जूल का नियम जो जूल में उत्पन्न ऊष्मीय ऊर्जा को दर्शाता है; $\eta = \frac{Heat \; Output}{Electrical \; Input}$ — तापन प्रक्रियाओं के लिए दक्षता अनुपात

Key Points: तापन तत्व तक ऊर्जा संचरण के दौरान न्यूनतम ऊर्जा हानि के कारण उच्च दक्षता।; स्वच्छ संचालन इसे खाद्य प्रसंस्करण, फार्मास्युटिकल और उच्च-सटीक धातुकर्म उद्योगों के लिए आदर्श बनाता है।; नियंत्रण में आसानी: थर्मोकपल और PID नियंत्रकों का उपयोग करके स्वचालित तापमान विनियमन की अनुमति देता है।; समान तापन (Uniform heating): इंडक्शन या डाइइलेक्ट्रिक तापन विधियों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।

Advantages: ऊर्जा रूपांतरण की उच्च दक्षता; स्वच्छ और धुएं से मुक्त संचालन; सटीक और लचीला तापमान नियंत्रण; चलते हुए पुर्जों के अभाव के कारण कम रखरखाव लागत

Disadvantages: कोयले या गैस जैसे कच्चे ईंधन की तुलना में विद्युत ऊर्जा की उच्च लागत; स्थिर और विश्वसनीय विद्युत बुनियादी ढांचे की आवश्यकता

Applications: औद्योगिक भट्टियां और ओवन; घरेलू तापन उपकरण (हीटर, टोस्टर, गीजर); लकड़ी और प्लास्टिक को सुखाने के लिए डाइइलेक्ट्रिक हीटिंग; धातु को कठोर करने के लिए इंडक्शन हीटिंग

Additional Info: एक इलेक्ट्रिक भट्टी की दक्षता 90-95% तक हो सकती है, जबकि ईंधन से चलने वाली भट्टियां शायद ही कभी 50% से अधिक होती हैं।. विकल्प A ऊष्मागतिकी दक्षता पर केंद्रित है, जबकि विकल्प B पर्यावरणीय/परिचालन स्वच्छता पर प्रकाश डालता है।

Answer: C सही है — पारंपरिक दहन-आधारित तापन प्रणालियों की तुलना में विद्युत तापन अत्यधिक कुशल और पर्यावरण की दृष्टि से स्वच्छ दोनों है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, याद रखें कि रासायनिक और खाद्य उद्योगों में विद्युत तापन को विशेष रूप से प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि यह दहन गैसों से उत्पाद संदूषण के जोखिम को समाप्त करता है।

Answer

Option A: दक्षता (Efficiency)

Answer

Option B: स्वच्छ (Clean)

Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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