સુષુપ્ત ગરમીને સમજવી
જો તમે ઠંડા પાણી અને બરફના મિશ્રણવાળા કન્ટેનરમાં પારો થર્મોમીટર નાખો છો, તો તમે જોશો કે નીચે ગયા પછી, પારાની સપાટી સ્થિર રહે છે અથવા હવે ખસતી નથી. પાણીના ગલનબિંદુ અથવા પાણીના ઠંડું બિંદુ (0 ° સે) પર પહોંચ્યા પછી પારાની સપાટી ફરવાનું બંધ કરે છે. જો કન્ટેનર ખુલ્લું હોય, તો ગરમી ઊંચા તાપમાને હવામાંથી નીચા તાપમાને બરફ અને પાણીના મિશ્રણમાં વહે છે. હવામાંથી વધારાની ગરમી બરફ પીગળે છે. જેમ જેમ બરફ પીગળે છે, શું બરફ અને પાણીના મિશ્રણનું તાપમાન બદલાય છે? જેમ જેમ બરફ પીગળે છે, પાણી અને બરફના મિશ્રણનું તાપમાન બદલાતું નથી.
ઉદાહરણ તરીકે, જો બરફ અને પાણીના મિશ્રણને આગ અથવા ઇલેક્ટ્રિક હીટરનો ઉપયોગ કરીને ગરમ કરવામાં આવે, તો બધો બરફ પાણીમાં ફેરવાઈ જાય છે. જો તેને ગરમ કરવાનું ચાલુ રાખવામાં આવે, તો પાણીનું તાપમાન 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી વધે છે. 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાને , પાણી બાષ્પીભવન થવાનું શરૂ કરે છે. જો જ્યોત મોટી કરવામાં આવે અથવા પાણી ગરમ થવાનું ચાલુ રાખવામાં આવે, તો પાણી જેટલી ઝડપથી વરાળમાં ફેરવાય છે, જ્યારે પાણીનું તાપમાન બદલાતું નથી અથવા 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર રહે છે. આ પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ છે , જે પાણી પહોંચી શકે તે ઉચ્ચતમ તાપમાન છે.
ગરમી અને તાપમાનમાં ફેરફાર અને પાણીની સ્થિતિમાં ફેરફાર વચ્ચેના સંબંધનો આલેખ.
AB = વધારાની ગરમી બરફનું તાપમાન 0 સુધી વધારી દે છે oC
BC = બરફને પાણીમાં ઓગાળવા માટે વધારાની ગરમી
CD = વધારાની ગરમી પાણીનું તાપમાન 0 થી વધારે છે oસે થી ૧૫.૫ oC
DE = પાણીને બાષ્પીભવન કરવા માટે વધારાની ગરમી
EF = વધારાની ગરમી વરાળનું તાપમાન વધારે છે
ઉપરનો ગ્રાફ તાપમાનમાં ફેરફારની પ્રક્રિયા અને પાણીની ગરમી શોષી લેતી વખતે તેની સ્થિતિમાં ફેરફાર દર્શાવે છે (1 વાતાવરણના હવાના દબાણ પર). જો પાણી ગરમી છોડે છે , તો જે પ્રક્રિયા થાય છે તે ઉપરોક્ત પ્રક્રિયાથી વિપરીત છે (તીર ઉલટું છે). B - C માંથી ગરમી ઉમેરવાથી પાણીના તાપમાનમાં ફેરફાર થતો નથી પરંતુ ફક્ત બરફને પાણીમાં ઓગાળે છે. તેવી જ રીતે, D - E માંથી ગરમી ઉમેરવાથી પાણીના તાપમાનમાં ફેરફાર થતો નથી પરંતુ ફક્ત પાણીને વરાળમાં બદલાય છે. પાણી ફક્ત એક ઉદાહરણ છે. મૂળભૂત રીતે, બધી વસ્તુઓ સ્થિતિમાં ફેરફારની પ્રક્રિયા અને તાપમાનમાં ફેરફારનો અનુભવ કરશે જેમ કે જ્યારે પદાર્થ ગરમી શોષી લે છે ત્યારે પાણી. તફાવત ઠંડું બિંદુ અને ઉત્કલન બિંદુમાં રહેલો છે. દરેક પદાર્થનું ઠંડું બિંદુ અને ઉત્કલન બિંદુ અલગ હોય છે. જો કોઈ પદાર્થ ગરમી છોડે છે, તો જે પ્રક્રિયા થાય છે તે ઉપરોક્ત પ્રક્રિયાથી વિપરીત છે.
ફ્યુઝનની ગરમી (L)F)
ફ્યુઝનની ગરમી કોઈ પદાર્થની ઘન સ્થિતિ બદલવા માટે 1 કિલોગ્રામ પદાર્થ દ્વારા શોષાયેલી ગરમીનું પ્રમાણ અથવા કોઈ પદાર્થની પ્રવાહી સ્થિતિ બદલવા માટે 1 કિલોગ્રામ પદાર્થ દ્વારા છોડવામાં આવતી ગરમી. પદાર્થની ઘન સ્થિતિ બદલવા માટે શોષાયેલી (અથવા છોડવામાં આવતી) ગરમીનું પ્રમાણ નક્કી કરવા માટેનું સૂત્ર:
ક્યૂ = મી લF
વર્ણન: Q = શોષાયેલી અથવા મુક્ત ગરમી, m = પદાર્થનું દળ, LF = ફ્યુઝનની ગરમી (F = ફ્યુઝન).
વરાળ ગરમી (LV)
વરાળ ગરમી કોઈ પદાર્થની ૧ કિલોગ્રામ ગરમી પ્રવાહીમાંથી વાયુમાં રૂપાંતરિત થાય છે અથવા કોઈ પદાર્થની ૧ કિલોગ્રામ ગરમી વાયુમાંથી પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. પદાર્થની પ્રવાહી સ્થિતિને વાયુ (અથવા વાયુથી પ્રવાહી)માં રૂપાંતરિત થાય છે અને શોષાય છે (અથવા છોડાય છે) તે ગરમીનું પ્રમાણ નક્કી કરવા માટેનું સૂત્ર:
ક્યૂ = મી લV
વર્ણન: Q = શોષાયેલી અથવા મુક્ત ગરમી, m = પદાર્થનું દળ, LV = વરાળની ગરમી (V = Vએપોરાઇઝેશન)
ફ્યુઝનની ગરમી અને બાષ્પીભવનની ગરમીને સુષુપ્ત ગરમી કહેવામાં આવે છે.
દરેક પદાર્થનું ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ અલગ હોય છે. દરેક પદાર્થના ફ્યુઝનની ગરમી અને બાષ્પીભવનની ગરમી પણ અલગ અલગ હોય છે.
સંદર્ભ