ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುವಾಗ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಸೂತ್ರ. ದೇಹವನ್ನು ಬೆಚ್ಚಗಾಗಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದರಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ - ಜ್ಞಾನದ ಹೈಪರ್ಮಾರ್ಕೆಟ್
ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ- ಇದು 1 ಡಿಗ್ರಿ ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ ದೇಹವು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ.
ದೇಹದ ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಲ್ಯಾಟಿನ್ ಅಕ್ಷರದಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಜೊತೆಗೆ.
ದೇಹದ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಏನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ? ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ. ಬಿಸಿಮಾಡುವುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 1 ಕಿಲೋಗ್ರಾಂ ನೀರು 200 ಗ್ರಾಂ ಬಿಸಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.
ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಕಾರದ ಬಗ್ಗೆ ಏನು? ಒಂದು ಪ್ರಯೋಗ ಮಾಡೋಣ. ನಾವು ಎರಡು ಒಂದೇ ಪಾತ್ರೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳೋಣ ಮತ್ತು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ 400 ಗ್ರಾಂ ತೂಕದ ನೀರು ಮತ್ತು 400 ಗ್ರಾಂ ತೂಕದ ಸಸ್ಯಜನ್ಯ ಎಣ್ಣೆಯನ್ನು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಸುರಿದ ನಂತರ, ನಾವು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಬರ್ನರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತೇವೆ. ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ವಾಚನಗೋಷ್ಠಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ, ತೈಲವು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ನೋಡುತ್ತೇವೆ. ನೀರು ಮತ್ತು ಎಣ್ಣೆಯನ್ನು ಒಂದೇ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಿಸಿಮಾಡಲು, ನೀರನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಬಿಸಿ ಮಾಡಬೇಕು. ಆದರೆ ಮುಂದೆ ನಾವು ನೀರನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುತ್ತೇವೆ, ಅದು ಬರ್ನರ್ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಶಾಖವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.
ಹೀಗಾಗಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಒಂದೇ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಿಸಿಮಾಡಲು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ದೇಹವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಬೇಕಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದರ ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ದೇಹವು ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 1 ಕೆಜಿ ತೂಕದ ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು 1 ° C ಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, 4200 J ಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸೂರ್ಯಕಾಂತಿ ಎಣ್ಣೆಯನ್ನು 1 ° C ಯಿಂದ ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಸಮಾನವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ 1700 ಜೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
1 ಕೆಜಿ ಪದಾರ್ಥವನ್ನು 1ºС ಮೂಲಕ ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಎಷ್ಟು ಶಾಖದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಈ ವಸ್ತುವಿನ.
ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪದಾರ್ಥವು ತನ್ನದೇ ಆದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದನ್ನು ಲ್ಯಾಟಿನ್ ಅಕ್ಷರದ c ನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಕಿಲೋಗ್ರಾಂ ಡಿಗ್ರಿಗೆ ಜೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (J/(kg °C)).
ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (ಘನ, ದ್ರವ ಮತ್ತು ಅನಿಲ) ಒಂದೇ ವಸ್ತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ 4200 J/(kg °C), ಮತ್ತು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ 2100 J/(kg °C); ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ 920 J/(kg - °C), ಮತ್ತು ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ - 1080 J/(kg - °C) ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ನೀರು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಮುದ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಗರಗಳಲ್ಲಿನ ನೀರು, ಬೇಸಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಗಾಳಿಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ದೊಡ್ಡ ನೀರಿನ ಬಳಿ ಇರುವ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ, ಬೇಸಿಗೆ ನೀರಿನಿಂದ ದೂರವಿರುವ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ.
ದೇಹವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಅಥವಾ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದರಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ.
ದೇಹವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ದೇಹವು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ, ಅದರ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ) ಮತ್ತು ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಮೇಲಿನಿಂದ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ದೇಹದ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ನಾವು ಎಷ್ಟು ಡಿಗ್ರಿಗಳಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಿದ್ದೇವೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ದೇಹವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಅಥವಾ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದರಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ನೀವು ದೇಹದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಮತ್ತು ಅದರ ಅಂತಿಮ ಮತ್ತು ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ಗುಣಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ:
ಪ್ರ= ಸೆಂ.ಮೀ (ಟಿ 2-ಟಿ 1),
ಎಲ್ಲಿ ಪ್ರ- ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ, ಸಿ- ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಮೀ- ದೇಹದ ತೂಕ, ಟಿ 1- ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ, ಟಿ 2- ಅಂತಿಮ ತಾಪಮಾನ.
ದೇಹವು ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ಟಿ 2> ಟಿ 1ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರ >0 . ದೇಹವು ತಣ್ಣಗಾಗುವಾಗ t 2i< ಟಿ 1ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರ< 0 .
ಇಡೀ ದೇಹದ ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: Q = C (t 2 - ಟಿ 1).
22) ಕರಗುವಿಕೆ: ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ, ಕರಗುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಘನೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಶಾಖದ ಮೊತ್ತದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ, ಸಮ್ಮಿಳನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ, t 0 (Q) ನ ಗ್ರಾಫ್.
ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್
ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಆಣ್ವಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಒಂದು ಶಾಖೆ, ಒಂದು ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮಾದರಿಗಳು. ಆಣ್ವಿಕ ಚಲನ ಸಿದ್ಧಾಂತದಂತೆ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ.
ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್
ಇದು ಪರಸ್ಪರ ಅಥವಾ ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು (ಕೆಲಸ ಅಥವಾ ಶಾಖದ ರೂಪದಲ್ಲಿ) ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಾಯಗಳ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕೆಟಲ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ನೀರು ತಣ್ಣಗಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರು ಮತ್ತು ಕೆಟಲ್‌ನ ನಡುವೆ ಶಾಖವು ವಿನಿಮಯಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಟಲ್‌ನ ಶಾಖವು ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಿಸ್ಟನ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲದೊಂದಿಗೆ ಸಿಲಿಂಡರ್: ಪಿಸ್ಟನ್ ಕೆಲಸವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅನಿಲವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ.
ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ
ಈ ಶಕ್ತಿ, ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಸ್ವೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. Q ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿಯಂತೆ ಜೌಲ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವಿವಿಧ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತನ್ನದೇ ಆದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ತಾಪನ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ
ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ
ವಸ್ತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಬೆಚ್ಚಗಾಗಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಘಟಕಗಳುಈ ವಸ್ತುವಿನ 1K ಮೂಲಕ. 1 ಕೆಜಿ ಗ್ಲಾಸ್ ಅಥವಾ 1 ಕೆಜಿ ನೀರನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ತಿಳಿದಿರುವ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ, ಭೌತಿಕ ಕೋಷ್ಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನೋಡಿ.
ವಸ್ತುವಿನ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಸಿ- ಇದು 1 ಕೆ ಯಿಂದ ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳದೆ ದೇಹವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ.
ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ
ಕರಗುವಿಕೆಯು ಘನದಿಂದ ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗಿದೆ. ಹಿಮ್ಮುಖ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯ ನಾಶಕ್ಕೆ ಖರ್ಚು ಮಾಡುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ
ಸಮ್ಮಿಳನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ಪ್ರತಿ ವಸ್ತುವಿಗೆ ತಿಳಿದಿರುವ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ, ಭೌತಿಕ ಕೋಷ್ಟಕಗಳಲ್ಲಿನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನೋಡಿ.
ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ (ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಕುದಿಯುವ) ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ
ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯು ದ್ರವ (ಘನ) ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗಿದೆ. ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಘನೀಕರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ಪ್ರತಿ ವಸ್ತುವಿಗೆ ತಿಳಿದಿರುವ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ ಭೌತಿಕ ಕೋಷ್ಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನೋಡಿ.
ದಹನ
ವಸ್ತುವು ಸುಟ್ಟುಹೋದಾಗ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ
ದಹನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ಪ್ರತಿ ವಸ್ತುವಿಗೆ ತಿಳಿದಿರುವ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ ಭೌತಿಕ ಕೋಷ್ಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನೋಡಿ.
ದೇಹಗಳ ಮುಚ್ಚಿದ ಮತ್ತು ಅಡಿಯಾಬ್ಯಾಟಿಕ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ, ಶಾಖ ಸಮತೋಲನ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶಾಖ ವಿನಿಮಯದಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಎಲ್ಲಾ ದೇಹಗಳು ನೀಡಿದ ಮತ್ತು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಬೀಜಗಣಿತದ ಮೊತ್ತವು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
Q 1 +Q 2 +...+Q n =0
23) ದ್ರವಗಳ ರಚನೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರ. ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿ: ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ, ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ, ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಗುಣಾಂಕದ ಉದಾಹರಣೆಗಳು.
ಕಾಲಕಾಲಕ್ಕೆ, ಯಾವುದೇ ಅಣು ಹತ್ತಿರದ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಬಹುದು. ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಇಂತಹ ಜಿಗಿತಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಬಾರಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ; ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಣುಗಳನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕಗಳಂತೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೇಂದ್ರಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪರಿಮಾಣದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಚಲಿಸಬಹುದು. ಇದು ದ್ರವಗಳ ದ್ರವತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ನಿಕಟವಾಗಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿರುವ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಬಲವಾದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ, ಅವು ಹಲವಾರು ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಥಳೀಯ (ಅಸ್ಥಿರ) ಆದೇಶ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ನಿಕಟ ಆದೇಶ(ಚಿತ್ರ 3.5.1).
ಗುಣಾಂಕ β ಅನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಪರಿಮಾಣದ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ . ದ್ರವಗಳಿಗೆ ಈ ಗುಣಾಂಕವು ಘನವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಹತ್ತಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ನೀರಿಗೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ≈ 2 10 – 4 K – 1 ರಲ್ಲಿ 20 °C β ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಉಕ್ಕಿನ β st ≈ 3.6 10 – 5 K – 1, ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಗ್ಲಾಸ್ β kv ≈ 9 10 – 6 K - 1 .
ನೀರಿನ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಜೀವನಕ್ಕೆ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಅಸಂಗತತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. 4 °C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಉಷ್ಣತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ನೀರು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ (β< 0). Максимум плотности ρ в = 10 3 кг/м 3 вода имеет при температуре 4 °С.
ನೀರು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದಾಗ, ಅದು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯು ಘನೀಕರಿಸುವ ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತದೆ. ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಘನೀಕರಿಸುವ ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು 0 °C ಆಗಿದೆ. ಜಲಾಶಯದ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ದಟ್ಟವಾದ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ, ತಾಪಮಾನವು ಸುಮಾರು 4 ° C ಆಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಘನೀಕರಿಸುವ ಜಲಾಶಯಗಳ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಜೀವನವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು.
ದ್ರವಗಳ ಅತ್ಯಂತ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವೆಂದರೆ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಮುಕ್ತ ಮೇಲ್ಮೈ . ಒಂದು ದ್ರವ, ಅನಿಲಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಅದನ್ನು ಸುರಿಯುವ ಕಂಟೇನರ್ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ತುಂಬುವುದಿಲ್ಲ. ದ್ರವ ಮತ್ತು ಅನಿಲ (ಅಥವಾ ಆವಿ) ನಡುವೆ ಒಂದು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಉಳಿದ ದ್ರವಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವಿಶೇಷ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಂಕುಚಿತತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚು ದಟ್ಟವಾದ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಿದ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮನಸ್ಸಿನಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ದ್ರವದ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಒಂದು ಅಣುವು ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ದ್ರವಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಿದರೆ, ಇಂಟರ್ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ತದ್ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಣುಗಳನ್ನು ದ್ರವದ ಆಳದಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಎಳೆಯಲು (ಅಂದರೆ, ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ), ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಧನಾತ್ಮಕ ಕೆಲಸವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು Δ ಎಬಾಹ್ಯ, ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ Δ ಎಸ್ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶದ:
ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಅದರ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಕನಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರದಿಂದ ತಿಳಿದಿದೆ. ದ್ರವದ ಮುಕ್ತ ಮೇಲ್ಮೈ ಅದರ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅದು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ದ್ರವದ ಉಚಿತ ಡ್ರಾಪ್ ಗೋಳಾಕಾರದ ಆಕಾರವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ದ್ರವವು ತನ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸ್ಪರ್ಶವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳು ಈ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುತ್ತಿರುವಂತೆ (ಎಳೆಯುತ್ತದೆ) ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿಗಳು .
ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಬಲಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಹಿಗ್ಗಿಸಲಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ನಂತೆ ಕಾಣುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಶಕ್ತಿಗಳು ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ, ಫಿಲ್ಮ್ ಹೇಗೆ ವಿರೂಪಗೊಂಡಿದೆ) ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಪಡೆಗಳು ಅವಲಂಬಿಸಬೇಡಿದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿ.
ಸಾಬೂನು ನೀರಿನಂತಹ ಕೆಲವು ದ್ರವಗಳು ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಪ್ರಸಿದ್ಧವಾದ ಸೋಪ್ ಗುಳ್ಳೆಗಳು ನಿಯಮಿತ ಗೋಳಾಕಾರದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ - ಇದು ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಹ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ನೀವು ತಂತಿಯ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರೆ, ಅದರ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಚಲಿಸಬಲ್ಲದು, ಸೋಪ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ, ನಂತರ ಸಂಪೂರ್ಣ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ದ್ರವದ ಫಿಲ್ಮ್ನೊಂದಿಗೆ ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ (Fig. 3.5.3).
ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿಗಳು ಚಿತ್ರದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಒಲವು ತೋರುತ್ತವೆ. ಚೌಕಟ್ಟಿನ ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ಭಾಗವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು, ಬಲದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಅಡ್ಡಪಟ್ಟಿಯು Δ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಿದರೆ ಅದಕ್ಕೆ ಬಾಹ್ಯ ಬಲವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬೇಕು X, ನಂತರ ಕೆಲಸ Δ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎ vn = ಎಫ್ vn Δ X = Δ ಇ ಪಿ = σΔ ಎಸ್, ಅಲ್ಲಿ Δ ಎಸ್ = 2ಎಲ್Δ X- ಸೋಪ್ ಫಿಲ್ಮ್ನ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ. ಬಲಗಳ ಮಾಡ್ಯುಲಿ ಮತ್ತು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ನಾವು ಬರೆಯಬಹುದು:
| |
ಹೀಗಾಗಿ, ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಗುಣಾಂಕ σ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸುತ್ತುವ ರೇಖೆಯ ಪ್ರತಿ ಯುನಿಟ್ ಉದ್ದಕ್ಕೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಬಲದ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್.
ದ್ರವದ ಹನಿಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸೋಪ್ ಗುಳ್ಳೆಗಳ ಒಳಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ, ಅಧಿಕ ಒತ್ತಡ Δ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಪ. ನೀವು ಮಾನಸಿಕವಾಗಿ ತ್ರಿಜ್ಯದ ಗೋಳಾಕಾರದ ಡ್ರಾಪ್ ಅನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಿದರೆ ಆರ್ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ, ನಂತರ ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ 2π ಉದ್ದದ ಕಟ್ ಗಡಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿರಬೇಕು ಆರ್ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿಗಳು π ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಆರ್ 2 ವಿಭಾಗಗಳು (ಚಿತ್ರ 3.5.4). ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಲಾಗಿದೆ
ಈ ಶಕ್ತಿಗಳು ದ್ರವದ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ದ್ರವ ಒದ್ದೆಯಾಗುತ್ತದೆಘನ ಮೇಲ್ಮೈ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ದ್ರವವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ತೀವ್ರ ಕೋನ θ ನಲ್ಲಿ ಘನದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದ್ರವ-ಘನ ಜೋಡಿಯ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. ಕೋನ θ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಸಂಪರ್ಕ ಕೋನ . ದ್ರವ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬಲಗಳು ಘನ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗಿನ ಅವರ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬಲಗಳನ್ನು ಮೀರಿದರೆ, ನಂತರ ಸಂಪರ್ಕ ಕೋನ θ ಚೂಪಾದವಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ (Fig. 3.5.5). ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಅವರು ದ್ರವ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ ತೇವ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲಘನ ಮೇಲ್ಮೈ. ನಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ತೇವಗೊಳಿಸುವಿಕೆθ = 0, ನಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ತೇವಗೊಳಿಸದಿರುವುದುθ = 180°.
ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳುಸಣ್ಣ ವ್ಯಾಸದ ಕೊಳವೆಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವದ ಏರಿಕೆ ಅಥವಾ ಕುಸಿತವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ - ಲೋಮನಾಳಗಳು. ಒದ್ದೆಯಾಗುವ ದ್ರವಗಳು ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಗಳ ಮೂಲಕ ಏರುತ್ತವೆ, ತೇವಗೊಳಿಸದ ದ್ರವಗಳು ಇಳಿಯುತ್ತವೆ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. 3.5.6 ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತ್ರಿಜ್ಯದ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಆರ್, ρ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ತೇವಗೊಳಿಸುವ ದ್ರವಕ್ಕೆ ಕೆಳ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಮೇಲಿನ ತುದಿ ತೆರೆದಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವದ ಸ್ತಂಭದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಫಲಿತಾಂಶದ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸಮಾನವಾಗುವವರೆಗೆ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವದ ಏರಿಕೆಯು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ. ಎಫ್ n ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿಗಳು ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿ ಮೇಲ್ಮೈಯೊಂದಿಗೆ ದ್ರವದ ಸಂಪರ್ಕದ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ: ಎಫ್ t = ಎಫ್ n, ಎಲ್ಲಿ ಎಫ್ t = ಮಿಗ್ರಾಂ = ρ ಗಂπ ಆರ್ 2 ಜಿ, ಎಫ್ n = σ2π ಆರ್ cos θ.
ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ:
ಸಂಪೂರ್ಣ ಒದ್ದೆಯಾಗದ θ = 180°, cos θ = –1 ಮತ್ತು, ಆದ್ದರಿಂದ, ಗಂ < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.
ಶುದ್ಧ ಗಾಜಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ನೀರು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೇವಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಪಾದರಸವು ಗಾಜಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೇವಗೊಳಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಗಾಜಿನ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಯಲ್ಲಿನ ಪಾದರಸದ ಮಟ್ಟವು ಹಡಗಿನ ಮಟ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗಿಳಿಯುತ್ತದೆ.
24) ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ: ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ, ವಿಧಗಳು (ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ, ಕುದಿಯುವ), ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ, ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ.
ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ. ವಸ್ತುವಿನ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯ ಕಲ್ಪನೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನದ ವಿವರಣೆ. ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ. ಅದರ ಘಟಕಗಳು.
ದ್ರವವನ್ನು ಆವಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ.
ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ - ತೆರೆದ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಸಂಭವಿಸುವ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ.
ದ್ರವ ಅಣುಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಯಾವುದೇ ಅಣು ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕೊನೆಗೊಂಡರೆ, ಅದು ನೆರೆಯ ಅಣುಗಳ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ದ್ರವದಿಂದ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತದೆ. ಹೊರಹಾಕಲ್ಪಟ್ಟ ಅಣುಗಳು ಉಗಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ದ್ರವದ ಉಳಿದ ಅಣುಗಳು ಘರ್ಷಣೆಯ ಮೇಲೆ ವೇಗವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕೆಲವು ಅಣುಗಳು ದ್ರವದಿಂದ ಹೊರಗೆ ಹಾರಲು ಸಾಕಷ್ಟು ವೇಗವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ದ್ರವವು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ.
*ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ದ್ರವದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಅಣುಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಬಲದಿಂದ ಆಕರ್ಷಿಸುವ ದ್ರವಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ಆವಿಯಾಗುತ್ತವೆ.
*ಬಾಷ್ಪೀಕರಣವು ಯಾವುದೇ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ವೇಗವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ .
*ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
*ಗಾಳಿಯೊಂದಿಗೆ (ಗಾಳಿಯ ಹರಿವು), ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ವೇಗವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ದ್ರವವು ವೇಗದ ಅಣುಗಳನ್ನು ಬಿಡುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಉಳಿದ ಅಣುಗಳ ಸರಾಸರಿ ವೇಗವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಹೊರಗಿನಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಒಳಹರಿವು ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ದ್ರವದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಆವಿಯು ದ್ರವವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಘನೀಕರಣ.
ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಉಗಿ ಘನೀಕರಣವು ಮೋಡಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಏರುತ್ತಿರುವ ನೀರಿನ ಆವಿಯು ಗಾಳಿಯ ಮೇಲಿನ ಶೀತ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಮೋಡಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಣ್ಣ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ - ಭೌತಿಕ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸದೆ 1 ಕೆಜಿ ತೂಕದ ದ್ರವವನ್ನು ಉಗಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಎಷ್ಟು ಶಾಖದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಮೌಲ್ಯ.
ಉದ್. ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಶಾಖ L ಅಕ್ಷರದಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು J / kg ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ
ಉದ್. ನೀರಿನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಶಾಖ: L=2.3×10 6 J/kg, ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ L=0.9×10 6
ದ್ರವವನ್ನು ಆವಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ: Q = Lm
ನಮ್ಮ ಲೇಖನದ ಗಮನವು ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ. ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ನಾವು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತೇವೆ, ಈ ಪ್ರಮಾಣವು ಬದಲಾದಾಗ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಮಾನವ ಚಟುವಟಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳ ಬಳಕೆಯ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ಸಹ ನಾವು ತೋರಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಶಾಖ
ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ತನ್ನ ಸ್ಥಳೀಯ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಪದದೊಂದಿಗೆ ತನ್ನದೇ ಆದ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾನೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ವೈಯಕ್ತಿಕ ಅನುಭವ ಮತ್ತು ಅಭಾಗಲಬ್ಧ ಭಾವನೆಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. "ಉಷ್ಣತೆ" ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ನೀವು ಕೇಳಿದಾಗ ನೀವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಏನು ಯೋಚಿಸುತ್ತೀರಿ? ಮೃದುವಾದ ಕಂಬಳಿ, ಚಳಿಗಾಲದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಕೇಂದ್ರ ತಾಪನ ರೇಡಿಯೇಟರ್, ವಸಂತಕಾಲದಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು, ಬೆಕ್ಕು. ಅಥವಾ ತಾಯಿಯ ನೋಟ, ಸ್ನೇಹಿತನ ಸಾಂತ್ವನದ ಮಾತು, ಸಮಯೋಚಿತ ಗಮನ.
ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇದರ ಮೂಲಕ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪದವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸುತ್ತಾರೆ. ಮತ್ತು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಈ ಸಂಕೀರ್ಣ ಆದರೆ ಆಕರ್ಷಕ ವಿಜ್ಞಾನದ ಕೆಲವು ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ.
ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್
ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸರಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವುದು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿಲ್ಲ - ಏನೂ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೊದಲು ನಾವು ನಮ್ಮ ಓದುಗರಿಗೆ ಅವರನ್ನು ನೆನಪಿಸೋಣ.
ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತು ಅಥವಾ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಭಾಗಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತದೆ - ಪರಮಾಣುಗಳು, ಅಯಾನುಗಳು, ಅಣುಗಳು. ಅದರ ಸಮೀಕರಣಗಳು ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಾಮೂಹಿಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಕ್ರೋಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ಗಳು ಬದಲಾದಾಗ ಸಂಪೂರ್ಣ ಭಾಗವಾಗಿ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ (ಟಿ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ), ಒತ್ತಡ (ಪಿ), ಘಟಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿ).
ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ
ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಪದವಾಗಿದೆ, ಇದರ ಅರ್ಥವು ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕುರಿತು ಮಾತನಾಡುವ ಮೊದಲು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್‌ಗಳ ಮೌಲ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಬದಲಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಲ್ಲೇಖ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿಲ್ಲ. ಇದು ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕೇಂದ್ರವು ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿರುವಾಗ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅದು ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ, ಯಾವುದೇ ಚಲನ ಅಂಶವಿಲ್ಲ).
ಒಂದು ವಸ್ತು (ಹೇಳುವುದು, ಬೈಸಿಕಲ್) ಬೆಚ್ಚಗಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ತಂಪಾಗಿದೆ ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಭಾವಿಸಿದಾಗ, ಆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಎಲ್ಲಾ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳು ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸಿವೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನವು ಈ ಸೂಚಕದ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಎಂದರ್ಥವಲ್ಲ.
ಕೆಲಸ ಮತ್ತು ಶಾಖ
ಯಾವುದೇ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಎರಡು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು:
- ಅದರ ಮೇಲೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ;
- ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ.
ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸೂತ್ರವು ಈ ರೀತಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ:
dU=Q-A, ಅಲ್ಲಿ U ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ, Q ಎಂಬುದು ಶಾಖ, A ಕೆಲಸ.
ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ಸರಳತೆಗೆ ಓದುಗರು ಮೋಸ ಹೋಗದಿರಲಿ. ಮರುಜೋಡಣೆಯು Q=dU+A ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಂಟ್ರೊಪಿ (S) ಯ ಪರಿಚಯವು ಸೂತ್ರವನ್ನು dQ=dSxT ರೂಪಕ್ಕೆ ತರುತ್ತದೆ.
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸಮೀಕರಣವು ಭೇದಾತ್ಮಕ ರೂಪವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಮೊದಲ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಅದೇ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಮುಂದೆ, ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳು ಮತ್ತು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲಾದ ನಿಯತಾಂಕವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ಲೋಹದ ಚೆಂಡನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ನೀವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಿದರೆ, ಅದನ್ನು ಎಸೆದು, ಆಳವಾದ ಬಾವಿಗೆ ಬಿಡಿ, ಇದರರ್ಥ ಅದರ ಮೇಲೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದು. ಮೇಲ್ನೋಟಕ್ಕೆ, ಈ ಎಲ್ಲಾ ನಿರುಪದ್ರವ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಚೆಂಡಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅದರ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ. ಈಗ ನಾವು ಈ ಲೇಖನದ ಮುಖ್ಯ ಗುರಿಗೆ ಬರುತ್ತೇವೆ: ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ ಏನು ಎಂಬುದರ ವಿವರಣೆ. ಇದು ಶಾಖ ವಿನಿಮಯದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿದೆ (ಮೇಲಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ). ಇದನ್ನು ಜೂಲ್ಸ್ ಅಥವಾ ಕ್ಯಾಲೋರಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಸ್ಸಂಶಯವಾಗಿ, ನೀವು ಚೆಂಡನ್ನು ಹಗುರವಾದ ಮೇಲೆ, ಬಿಸಿಲಿನಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ ಬೆಚ್ಚಗಿನ ಕೈಯಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿದ್ದರೆ, ಅದು ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ತದನಂತರ ನೀವು ಅವನಿಗೆ ಸಂವಹನ ಮಾಡಿದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.
ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಅನಿಲ ಏಕೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಶಾಲಾ ಮಕ್ಕಳು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಏಕೆ ಇಷ್ಟಪಡುವುದಿಲ್ಲ
ಲೋಹದ ಚೆಂಡಿನ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ವಿಶೇಷ ಸಾಧನಗಳಿಲ್ಲದೆ ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಗಮನಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಓದುಗನು ವಸ್ತುವಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತ್ರ ಪದವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅನಿಲವಾಗಿದ್ದರೆ ಅದು ಇನ್ನೊಂದು ವಿಷಯ. ಅದರ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಿರಿ - ಅದು ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿ - ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಭೂಗತವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ - ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪಠ್ಯಪುಸ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ, ಅನಿಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ದೃಶ್ಯ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆದರೆ, ಅಯ್ಯೋ, ಆಧುನಿಕ ಶಿಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ನೈಜ ಅನುಭವಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನ ಕೊಡುವುದಿಲ್ಲ. ಕ್ರಮಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಕೈಪಿಡಿಯನ್ನು ಬರೆಯುವ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಪಾಯದಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ. ಅನಿಲ ಅಣುಗಳ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಎಲ್ಲಾ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವನಿಗೆ ತೋರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈ ಜಗತ್ತನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಪಿಸ್ಟನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಆದರ್ಶ ಫ್ಲಾಸ್ಕ್ ಬಗ್ಗೆ ಕೇಳಿ ಬೇಸರಗೊಂಡಿದ್ದಾನೆ. ಶಾಲೆಯು ನಿಜವಾದ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಸಮಯವನ್ನು ನಿಗದಿಪಡಿಸಿದರೆ, ವಿಷಯಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ. ಮತ್ತು, ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ಜನರು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಈ ಶಾಖೆಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ, ಜೀವನದಿಂದ ದೂರವಿರುವ ಮತ್ತು ಅನಗತ್ಯವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲು ಇದು ನಿಖರವಾಗಿ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ಈಗಾಗಲೇ ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದ ಬೈಸಿಕಲ್ ಅನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಪೆಡಲ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಒತ್ತುತ್ತಾನೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಮೇಲೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಾನೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಯಾಂತ್ರಿಕತೆಗೆ ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ನೀಡುವುದರ ಜೊತೆಗೆ (ಬೈಸಿಕಲ್ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಧನ್ಯವಾದಗಳು), ಸನ್ನೆಕೋಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ. ಸೈಕ್ಲಿಸ್ಟ್ ತಿರುಗಲು ಹಿಡಿಕೆಗಳನ್ನು ಒತ್ತುತ್ತಾನೆ ಮತ್ತು ಮತ್ತೆ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತಾನೆ.
ಬಾಹ್ಯ ಲೇಪನದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ (ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅಥವಾ ಲೋಹ) ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಸೂರ್ಯನ ಕೆಳಗೆ ತೆರವುಗೊಳಿಸಲು ಸವಾರಿ ಮಾಡುತ್ತಾನೆ - ಬೈಸಿಕಲ್ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಅದರ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಳೆಯ ಓಕ್ ಮರದ ನೆರಳಿನಲ್ಲಿ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಪಡೆಯಲು ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತಂಪಾಗುತ್ತದೆ, ಕ್ಯಾಲೋರಿಗಳು ಅಥವಾ ಜೌಲ್ಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ - ಶಕ್ತಿ ವಿನಿಮಯ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಎಲ್ಲಾ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕುವುದು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ, ಅಗ್ರಾಹ್ಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಿಜ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಯಾವುದೇ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ.
ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್
ಇದೆಲ್ಲವೂ ತುಂಬಾ ಶೈಕ್ಷಣಿಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಓದುಗರು ಬಹುಶಃ ಹೇಳಬಹುದು, ಆದರೆ ಈ ಸೂತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ನಾವು ಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಏಕೆ ಪೀಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದ್ದೇವೆ? ಮತ್ತು ಈಗ ನಾವು ಮಾನವ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಯಾವ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಅವರ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಯಾರಿಗಾದರೂ ಹೇಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತೇವೆ.
ಮೊದಲು, ನಿಮ್ಮ ಸುತ್ತಲೂ ನೋಡಿ ಮತ್ತು ಎಣಿಸಿ: ಎಷ್ಟು ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳು ನಿಮ್ಮನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆದಿವೆ? ಬಹುಶಃ ಹತ್ತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು. ಆದರೆ ಪೇಪರ್ ಕ್ಲಿಪ್, ಕ್ಯಾರೇಜ್, ರಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಫ್ಲ್ಯಾಷ್ ಡ್ರೈವ್ ಆಗುವ ಮೊದಲು, ಯಾವುದೇ ಲೋಹವು ಕರಗುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿಣದ ಅದಿರನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಸ್ಯವು ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಲು ಎಷ್ಟು ಇಂಧನ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವಾಗ, ಲೋಹವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ಅದಕ್ಕೆ ನೀಡಬೇಕಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಇಂಧನದ ಒಂದು ಘಟಕದಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು ಜೂಲ್ ಅಥವಾ ಕ್ಯಾಲೋರಿಗಳಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ, ಸೂತ್ರಗಳು ನೇರವಾಗಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು ಉದಾಹರಣೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಪರ್ಮಾರ್ಕೆಟ್ಗಳು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಸರಕುಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ - ಮೀನು, ಮಾಂಸ, ಹಣ್ಣು. ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಮಾಂಸ ಅಥವಾ ಸಮುದ್ರಾಹಾರದಿಂದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅರೆ-ಸಿದ್ಧ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿದರೆ, ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಿಸುವ ಘಟಕಗಳು ಪ್ರತಿ ಟನ್ ಅಥವಾ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನದ ಘಟಕಕ್ಕೆ ಎಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅವರು ತಿಳಿದಿರಬೇಕು. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಒಂದು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಿಂದ ತಂಪಾಗಿಸಿದಾಗ ಒಂದು ಕಿಲೋಗ್ರಾಂ ಸ್ಟ್ರಾಬೆರಿ ಅಥವಾ ಸ್ಕ್ವಿಡ್ ಎಷ್ಟು ಶಾಖವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೀವು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬೇಕು. ಮತ್ತು ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯ ಫ್ರೀಜರ್ ಎಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಇದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಮಾನಗಳು, ಹಡಗುಗಳು, ರೈಲುಗಳು
ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಲನರಹಿತ, ಸ್ಥಿರ ವಸ್ತುಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಮೇಲೆ ತೋರಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಅವುಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ, ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳು ಮತ್ತೊಂದು ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.
"ಲೋಹದ ಆಯಾಸ" ಅಂತಹ ವಿಷಯವಿದೆ. ಇದು ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದರದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ಲೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಆರ್ದ್ರ ಉಷ್ಣವಲಯದಿಂದ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಮೇಲಿನ ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ವಿಮಾನವು ಹೊರಡುವುದನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾದಾಗ ಕಂಡುಬರುವ ಲೋಹದ ಬಿರುಕುಗಳಿಂದ ಅದು ಬೀಳದಂತೆ ನೋಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಶ್ರಮಿಸಬೇಕು. ಅವರು ನಿಜವಾದ ಹೊರೆಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯ ದೊಡ್ಡ ಅಂಚು ಹೊಂದಿರುವ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಮತ್ತು ಕುರುಡಾಗಿ ಹುಡುಕದಿರಲು, ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಮೇಲೆ ಆಕಸ್ಮಿಕವಾಗಿ ಮುಗ್ಗರಿಸುವ ಆಶಯದೊಂದಿಗೆ, ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ನೀವು ಬಹಳಷ್ಟು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಮಾಡಬೇಕು.
ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಎರಡು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು:
- ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದು,
- ಉಷ್ಣ ಸಂವಹನವನ್ನು ಬಳಸುವುದು.
ದೇಹಕ್ಕೆ ಶಾಖದ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಹೊಂದಿರುವ ದೇಹದ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅಣುಗಳು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದೇಹದ ಕೆಲವು ಅಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯಿಂದಾಗಿ ಉಷ್ಣ ಸಂವಹನವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯೂ ಸಾಧ್ಯ. ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು (ಇಡೀ ದೇಹಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅಣುಗಳಿಗೆ) ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಒಂದು ದೇಹದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಒಂದು ದೇಹದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ
ಉಷ್ಣತೆಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ದೇಹಗಳೊಂದಿಗೆ (ಪರಿಸರ) ಶಾಖ ವಿನಿಮಯದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ದೇಹವು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ (ಅಥವಾ ಬಿಟ್ಟುಕೊಟ್ಟ) ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ಶಾಖದ ಸಂಕೇತವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ Q ಅಕ್ಷರವಾಗಿದೆ.
ಇದು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಮಾಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಮೊದಲ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯ ನಿಯಮಗಳ ಗಣಿತದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಶಾಖವನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶಾಖವನ್ನು ಆಣ್ವಿಕ ಚಲನೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಶಾಖವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ (ದೇಹ) ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದು, ಅಥವಾ ಅದರಿಂದ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಶಾಖವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿದರೆ, ಅದು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ.
ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾದಾಗ ಶಾಖವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವ ಸೂತ್ರ
ನಾವು ಶಾಖದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತೇವೆ. ಅದರ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಪಡೆಯುವ (ನೀಡುವ) ಶಾಖದ ಅಂಶವು ಸಂಪೂರ್ಣ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಲ್ಲ ಎಂದು ನಾವು ಗಮನಿಸೋಣ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಶಾಖವು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಒಂದು ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗೆ ನೀಡಲಾಗುವ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವು T ನಿಂದ T+dT ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
ಇಲ್ಲಿ C ದೇಹದ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಪ್ರಶ್ನೆಯಲ್ಲಿರುವ ದೇಹವು ಏಕರೂಪವಾಗಿದ್ದರೆ, ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಸೂತ್ರ (1) ಅನ್ನು ಹೀಗೆ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು:
ದೇಹದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಎಲ್ಲಿದೆ, m ಎಂಬುದು ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಮೋಲಾರ್ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ವಸ್ತುವಿನ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ವಸ್ತುವಿನ ಮೋಲ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ.
ದೇಹವು ಏಕರೂಪವಾಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಿದರೆ, ಅದರ ಉಷ್ಣತೆಯು ಒಂದು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ದೇಹವು ಪಡೆಯುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು () ಹೀಗೆ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು:
ಅಲ್ಲಿ t 2, t 1 ದೇಹದ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರ. ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವಾಗ () ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಕೆಲ್ವಿನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ದಯವಿಟ್ಟು ಗಮನಿಸಿ.
ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಸೂತ್ರ
ವಸ್ತುವಿನ ಒಂದು ಹಂತದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಶಾಖ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ವಸ್ತುವಿನ ಅಂಶವನ್ನು ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ದ್ರವಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು, ಅದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಶಾಖವನ್ನು () ನೀಡಬೇಕು:
ಸಮ್ಮಿಳನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಎಲ್ಲಿದೆ, dm ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ದೇಹವು ಪ್ರಶ್ನೆಯಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದುಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು ಎಂದು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಶಾಖವು (4) ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ದ್ರವವನ್ನು ಆವಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು (ಬಾಷ್ಪೀಕರಣದ ಶಾಖ) ಹೀಗೆ ಕಾಣಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ r ಎಂಬುದು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವಾಗಿದೆ. ಉಗಿ ಘನೀಕರಿಸಿದಾಗ, ಶಾಖ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ಶಾಖವು ವಸ್ತುವಿನ ಸಮಾನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಘನೀಕರಣದ ಶಾಖಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಘಟಕಗಳು
SI ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಮಾಪನದ ಮೂಲ ಘಟಕ: [Q]=J
ಶಾಖದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ-ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಘಟಕ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಾಂತ್ರಿಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. [Q]=ಕ್ಯಾಲೋರಿ (ಕ್ಯಾಲೋರಿ). 1 ಕ್ಯಾಲ್=4.1868 ಜೆ.
ಸಮಸ್ಯೆ ಪರಿಹಾರದ ಉದಾಹರಣೆಗಳು
ಉದಾಹರಣೆ
ವ್ಯಾಯಾಮ. t = 40C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 200 ಲೀಟರ್ ನೀರನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಯಾವ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರನ್ನು ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡಬೇಕು, ಒಂದು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು t 1 = 10 C ಆಗಿದ್ದರೆ, ಎರಡನೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವು t 2 = 60 C ಆಗಿರುತ್ತದೆ ?
ಪರಿಹಾರ.ನಾವು ಶಾಖ ಸಮತೋಲನ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬರೆಯೋಣ:
ಅಲ್ಲಿ Q=cmt ನೀರನ್ನು ಬೆರೆಸಿದ ನಂತರ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ; Q 1 = cm 1 t 1 - ತಾಪಮಾನ t 1 ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ m 1 ನೊಂದಿಗೆ ನೀರಿನ ಒಂದು ಭಾಗದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ; Q 2 = cm 2 t 2 - ತಾಪಮಾನ t 2 ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ m 2 ನೊಂದಿಗೆ ನೀರಿನ ಒಂದು ಭಾಗದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ.
ಸಮೀಕರಣದಿಂದ (1.1) ಇದು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ:
ಶೀತ (ವಿ 1) ಮತ್ತು ಬಿಸಿ (ವಿ 2) ನೀರಿನ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ (ವಿ) ಸಂಯೋಜಿಸುವಾಗ, ನಾವು ಇದನ್ನು ಊಹಿಸಬಹುದು:
ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ಸಮೀಕರಣಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:
ಅದನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಿದ ನಂತರ ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:
ಸಿಲಿಂಡರ್ನಲ್ಲಿನ ಅನಿಲದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀವು ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾಡುವುದರ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಅನಿಲವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ (ಚಿತ್ರ 43). ನೀವು ಪಿಸ್ಟನ್ ಅನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಿದರೆ, ಅನಿಲದ ಪರಿಮಾಣವು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾಡದೆ ಒಂದು ದೇಹದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ ಅಥವಾ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಶಾಖ ವಿನಿಮಯದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ದೇಹಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಶಾಖ ವಿನಿಮಯದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ದೇಹವು ನೀಡುವ ಶಕ್ತಿ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಆಣ್ವಿಕ ಚಿತ್ರ.ದೇಹಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಬಿಸಿ ದೇಹದ ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಶೀತ ದೇಹದ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಅಣುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅಣುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗಳು ಸಮನಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಶೀತ ದೇಹದ ಅಣುಗಳ ವೇಗವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಸಿ ದೇಹದ ವೇಗವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಶಾಖ ವಿನಿಮಯದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದು ರೂಪದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ: ಬಿಸಿ ದೇಹದ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವನ್ನು ಶೀತ ದೇಹಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಶಾಖ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣ. VII ವರ್ಗದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಕೋರ್ಸ್‌ನಿಂದ, ತಾಪಮಾನವು t 1 ರಿಂದ ತಾಪಮಾನ t 2 ವರೆಗೆ m ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ದೇಹವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ತಿಳಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ ಎಂದು ತಿಳಿದಿದೆ.
Q = cm(t 2 - t 1) = cmΔt. (4.5)
ದೇಹವು ತಣ್ಣಗಾದಾಗ, ಅದರ ಶಾಶ್ವತ ತಾಪಮಾನ t 2 ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನ t 1 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೇಹವು ನೀಡುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ (4.5) ಗುಣಾಂಕ ಸಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 1 ಕೆಜಿಯಷ್ಟು ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣತೆಯು 1 ಕೆ ಯಿಂದ ಬದಲಾದಾಗ ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಅಥವಾ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ.
ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕೆಲ್ವಿನ್‌ನಿಂದ ಗುಣಿಸಿದಾಗ ಕಿಲೋಗ್ರಾಮ್‌ನಿಂದ ಭಾಗಿಸಿದ ಜೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ವಿಭಿನ್ನ ದೇಹಗಳಿಗೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು 1 K ಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 4190 J/(kg K), ಮತ್ತು ತಾಮ್ರವು 380 J/(kg K) ಆಗಿದೆ.
ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನೀವು ನಿರಂತರ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಅನಿಲವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದರೆ, ಅದು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ 1 ° C ಯಿಂದ ಅನಿಲವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು, ಸ್ಥಿರ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖವನ್ನು ಅದಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ದ್ರವ ಮತ್ತು ಘನ ಕಾಯಗಳು ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ.ದ್ರವವನ್ನು ಉಗಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವನ್ನು ಅದಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಬೇಕು. ಈ ರೂಪಾಂತರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ದ್ರವದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ದ್ರವವನ್ನು ಆವಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದರಿಂದ ಅಣುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ನಂತರ, ಅನಿಲ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಸರಾಸರಿ ಅಂತರವು ದ್ರವ ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಅನೇಕ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ದ್ರವದಿಂದ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಿಮಾಣದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಬಾಹ್ಯ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 1 ಕೆಜಿ ದ್ರವವನ್ನು ಆವಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು r ಅಕ್ಷರದಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗೆ ಜೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನೀರಿನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ: 100 ° C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 2.256 · 10 6 J / kg. ಇತರ ದ್ರವಗಳಿಗೆ (ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್, ಈಥರ್, ಪಾದರಸ, ಸೀಮೆಎಣ್ಣೆ, ಇತ್ಯಾದಿ) ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು 3-10 ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.
ಮೀ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ದ್ರವವನ್ನು ಆವಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
ಉಗಿ ಘನೀಕರಿಸಿದಾಗ, ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ
Q k = –rm. (4.7)
ಸಮ್ಮಿಳನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ.ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ದೇಹವು ಕರಗಿದಾಗ, ಅದಕ್ಕೆ ಒದಗಿಸಲಾದ ಎಲ್ಲಾ ಶಾಖವು ಅಣುಗಳ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಅಣುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಕರಗುವಿಕೆಯು ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
ಕರಗುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ 1 ಕೆಜಿ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅದೇ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ದ್ರವವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಾಖದ λ (ಲ್ಯಾಂಬ್ಡಾ) ಅನ್ನು ಸಮ್ಮಿಳನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವಸ್ತುವಿನ 1 ಕೆಜಿ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣಗೊಂಡಾಗ, ನಿಖರವಾಗಿ ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಕರಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು: 3.4 · 10 5 J/kg.
m ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ದೇಹವನ್ನು ಕರಗಿಸಲು, ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
Qpl = λm. (4.8)
ದೇಹದ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
Qcr = - λm. (4.9)
1. ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಏನೆಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ? 2. ವಸ್ತುಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಏನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ? 3. ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ಏನೆಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ? 4. ಸಮ್ಮಿಳನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ಏನೆಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ? 5. ಯಾವ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ?
