സംവഹനം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം

വെയിൽ ഉള്ള ദിവസം നിങ്ങൾ എപ്പോഴെങ്കിലും കടൽത്തീരത്ത് പോയിട്ടുണ്ടോ? വെയിൽ ഉള്ള ദിവസം, കടലിൽ നിന്ന് കരയിലേക്ക് എപ്പോഴും ഒരു കാറ്റ് വീശാറുണ്ട്. എന്തുകൊണ്ടാണ് കടൽത്തീരത്ത് എപ്പോഴും കാറ്റ് ഉണ്ടാകുന്നത്, പകൽ സമയത്ത് കടൽക്കാറ്റ് (കടലിൽ നിന്ന് കരയിലേക്ക് കാറ്റ് വീശുന്നത്) ഉണ്ടാകുന്നത്, രാത്രിയിൽ കരയിൽ നിന്ന് കടലിലേക്ക് കാറ്റ് വീശുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? മഴക്കാലത്ത് മേഘങ്ങൾ പർവത ചരിവുകളിൽ ഇറങ്ങുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? കാറ്റ് തണുപ്പായി തോന്നുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? ഈ ചോദ്യങ്ങൾക്കുള്ള ഉത്തരങ്ങൾ കരയുടെയും കടലിന്റെയും പ്രത്യേക താപം, വികാസം, സാന്ദ്രത , സംവഹനം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം ( താപ കൈമാറ്റം ) എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ വിഷയം നന്നായി മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, മുകളിലുള്ള ചോദ്യങ്ങൾക്കും പിന്നീട് നിങ്ങൾ ചോദിച്ചേക്കാവുന്ന മറ്റ് ചോദ്യങ്ങൾക്കും നിങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ കഴിയും.

ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം സാധാരണയായി ഖരവസ്തുക്കളിലോ ഖരവസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് ദ്രാവകങ്ങളിലോ (ദ്രാവകങ്ങളിൽ നിന്ന് ഖരവസ്തുക്കളിലേക്ക്) അല്ലെങ്കിൽ ഖരവസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് വാതകങ്ങളിലോ (വാതകങ്ങളിൽ നിന്ന് ഖരവസ്തുക്കളിലേക്ക്) സംഭവിക്കുന്നു. സംവഹന താപ കൈമാറ്റം സാധാരണയായി ദ്രാവകങ്ങളിലും (ഉദാ. വെള്ളം) വാതകങ്ങളിലും (ഉദാ. വായു) സംഭവിക്കുന്നു.

സംവഹന താപ കൈമാറ്റം എന്നത് ദ്രവ്യത്തിന്റെ ചലനത്തോടൊപ്പം താപത്തിന്റെ കൈമാറ്റമാണ്. സംവഹന താപ കൈമാറ്റം നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ, തീ ഉപയോഗിച്ച് വെള്ളം ചൂടാക്കുന്നത് പോലുള്ള ഒരു കേസ് പരിഗണിക്കുക. ഒരു പാത്രത്തിലെ വെള്ളം തീ ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കുമ്പോൾ, താപം തീയിൽ നിന്ന് (ഉയർന്ന താപനില) കണ്ടെയ്നറിലേക്ക് (താഴ്ന്ന താപനില) ചാലകതയിലൂടെയും വികിരണത്തിലൂടെയും നീങ്ങുന്നു. തുടർന്ന് താപം കണ്ടെയ്നറിൽ നിന്ന് (ഉയർന്ന താപനില) കണ്ടെയ്നറിന് സമീപമുള്ള വെള്ളത്തിലേക്ക് (താഴ്ന്ന താപനില) ചാലകതയിലൂടെ നീങ്ങുന്നു. അധിക താപം കണ്ടെയ്നറിന് സമീപമുള്ള ജലത്തിന്റെ താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു . താപനിലയിലെ വർദ്ധനവ് ജലം വികസിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു, അതിന്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നു. വ്യാപ്തം വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നു. കണ്ടെയ്നറിന്റെ അടിഭാഗത്തുള്ള വെള്ളത്തിന് മുകളിലുള്ള വെള്ളത്തേക്കാൾ ഉയർന്ന താപനിലയുണ്ട്. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, കണ്ടെയ്നറിന്റെ അടിഭാഗത്തുള്ള വെള്ളത്തിന് വലിയ വ്യാപ്തവും കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയും ഉണ്ട്, അതേസമയം അതിന് മുകളിലുള്ള വെള്ളത്തിന് ചെറിയ വ്യാപ്തവും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയും ഉണ്ട്. സാന്ദ്രതയിലെ വ്യത്യാസം കൂടുതൽ സാന്ദ്രതയുള്ള കണ്ടെയ്നറിന്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള വെള്ളം താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നതിനും ചെറിയ സാന്ദ്രതയുള്ള കണ്ടെയ്നറിന്റെ അടിഭാഗത്തുള്ള വെള്ളം മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. ഉള്ളിലെ എല്ലാ വെള്ളത്തിനും ഒരേ താപനില ലഭിക്കുന്നതുവരെ ഈ പ്രക്രിയ തുടർച്ചയായി നടക്കുന്നു (വായു മർദ്ദം 1 അന്തരീക്ഷമാണെങ്കിൽ, പാത്രത്തിലെ വെള്ളം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടും, അതായത് 100 ° C താപനിലയിൽ തിളപ്പിക്കുക ).

സംവഹനം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം - 1കരയിലെ കാറ്റും കടൽക്കാറ്റും ഉണ്ടാകുന്നതിൽ ചാലകത, സംവഹനം എന്നിവയിലൂടെയുള്ള താപ കൈമാറ്റവും ഉൾപ്പെടുന്നു. കരയുടെ പ്രത്യേക താപം (ഒരു ഖരവസ്തുവിന്റെ പ്രത്യേക താപം) കടൽ വെള്ളത്തേക്കാൾ കുറവാണ്, അതിനാൽ സൂര്യപ്രകാശം ഏൽക്കുമ്പോൾ ഭൂമി കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ ചൂടാകുകയും രാത്രിയിൽ കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ തണുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഭൂമി കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ ചൂടാകുകയും അതിന് മുകളിലുള്ള വായുവിനെ ചൂടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (ചാലകത വഴി കരയിൽ നിന്ന് വായുവിലേക്ക് താപ കൈമാറ്റം). അധിക താപം സ്വീകരിക്കുന്ന വായുവിന്റെ താപനില വർദ്ധിക്കുകയും വായു വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തൽഫലമായി, വായുവിന്റെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നു. നേരെമറിച്ച്, സമുദ്രജലത്തിന്റെ താപനില തണുത്തതാണ്, അതിനാൽ സമുദ്രോപരിതലത്തിന് മുകളിലുള്ള വായു കരയുടെ ഉപരിതലത്തിന് മുകളിലുള്ള വായുവിനെ അപേക്ഷിച്ച് തണുപ്പാണ്. സമുദ്രനിരപ്പിലെ വായു തണുപ്പാണ്, അതിനാൽ അതിന്റെ സാന്ദ്രത കൂടുതലാണ്. വായു സാന്ദ്രതയിലെ ഈ വ്യത്യാസം സമുദ്രനിരപ്പിലെ വായു കരയിലേക്ക് നീങ്ങാൻ കാരണമാകുന്നു, അതിന് മുകളിലുള്ള വായുവിനെ മുകളിലേക്ക് തള്ളുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുന്തോറും ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണബലം കുറയുന്നതിനാൽ വായു കുറയുന്നു. വായുവിന്റെ അളവ് കുറയുന്നതിനാൽ വായു മർദ്ദവും കുറയുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് അകലേക്കു പോകുന്തോറും വായു മർദ്ദം കുറയുന്നതിനാൽ കരയ്ക്ക് മുകളിലുള്ള ചൂടുള്ള വായു തണുക്കുന്നു. തണുത്ത വായു പിന്നീട് താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നു, കരയുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്കല്ല, മറിച്ച് തണുത്ത താപനിലയുള്ള സമുദ്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക്. ഈ പ്രക്രിയ തുടർച്ചയായി സംഭവിക്കുന്നു, കടലിൽ നിന്ന് കരയിലേക്ക് വായു പ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ചുരുക്കത്തിൽ, സമുദ്രോപരിതലത്തിനടുത്തുള്ള വായു കരയിലേക്കും, കരയുടെ ഉപരിതലത്തിനടുത്തുള്ള വായു മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, അതിന് മുകളിലുള്ള വായു സമുദ്രോപരിതലത്തിലേക്കും നീങ്ങുന്നു.

പുക എപ്പോഴും മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

പുകയുടെ താപനില ചുറ്റുമുള്ള വായുവിനേക്കാൾ കൂടുതലായതിനാൽ പുക ഉയരുന്നു. പുകയുടെ താപനില കൂടുതലായതിനാൽ അതിന്റെ വ്യാപ്തം വർദ്ധിക്കുകയും സാന്ദ്രത കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. പുകയുടെ സാന്ദ്രത കുറയുമ്പോൾ ചുറ്റുമുള്ള വായു മർദ്ദവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ പുക മർദ്ദം കുറയുന്നു. ചുറ്റുമുള്ള വായു പുകയെ മുകളിലേക്ക് തള്ളുന്നു.

മഴക്കാലത്ത് മേഘങ്ങൾ താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? മഴക്കാലത്ത് മേഘങ്ങളിൽ ധാരാളം ജലബാഷ്പം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് അവയുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ധാരാളം ജലബാഷ്പം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ളതുമായ മേഘങ്ങൾ, ചുറ്റുമുള്ള വായുവിന് മേഘത്തിന്റെ അതേ സാന്ദ്രതയുള്ള ഒരു സ്ഥലത്തേക്ക് താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നു.

റഫറൻസ്