സംവഹനം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം

സംവഹനം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം സംബന്ധിച്ച ലേഖനം

വെയിൽ ഉള്ളപ്പോൾ കടൽത്തീരത്ത് പോയിട്ടുണ്ടോ? തെളിഞ്ഞ ദിവസത്തിൽ, കടൽത്തീരത്ത്, എപ്പോഴും കടലിൽ നിന്ന് കാറ്റ് വീശുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണ്. കടൽത്തീരത്ത് എപ്പോഴും കാറ്റ് ഉണ്ടാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്, പകൽ സമയത്ത് കടൽക്കാറ്റ് (കടലിൽ നിന്ന് കരയിലേക്ക് വീശുന്ന കാറ്റ്) ഉണ്ടാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്, രാത്രിയിൽ കരയിൽ നിന്ന് കടലിലേക്ക് വീശുന്ന കാറ്റ് (കരയിൽ നിന്ന് കടലിലേക്ക് വീശുന്ന കാറ്റ്) ഉണ്ടാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? മഴക്കാലത്ത് മേഘങ്ങൾക്ക് ചരിവുകളിലേക്ക് ഇറങ്ങാൻ കഴിയുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? കാറ്റ് തണുപ്പായി തോന്നുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? ഈ ചോദ്യങ്ങൾക്കുള്ള ഉത്തരങ്ങൾ കരയുടെയും കടലിന്റെയും പ്രത്യേക താപം, വികാസം, സാന്ദ്രത, സംവഹനം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു!

വിഷയം നന്നായി ശരിയായി മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, മുകളിലുള്ള ചോദ്യങ്ങൾക്കും പിന്നീട് ചോദിച്ചേക്കാവുന്ന മറ്റ് ചോദ്യങ്ങൾക്കും നിങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ കഴിയും.

ചാലകം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം സാധാരണയായി ഖര വസ്തുക്കളിലോ ഖര വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് ദ്രാവക വസ്തുക്കളിലേക്കോ (ദ്രാവക വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് ഖര വസ്തുക്കളിലേക്കോ) അല്ലെങ്കിൽ ഖര വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് വാതക വസ്തുക്കളിലേക്കോ (വാതക വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് ഖര വസ്തുക്കളിലേക്കോ) സംഭവിക്കുന്നു. സംവഹനം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം സാധാരണയായി ദ്രാവക വസ്തുക്കളിലും (ഉദാ. വെള്ളം) വാതക വസ്തുക്കളിലും (ഉദാ. വായു) സംഭവിക്കുമ്പോൾ. സംവഹനം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം വസ്തുക്കളുടെ കൈമാറ്റത്തോടൊപ്പമുള്ള താപ കൈമാറ്റമാണ്. അതിനാൽ സംവഹനം വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം നിങ്ങൾക്ക് നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ, ഒരു കേസ് അവലോകനം ചെയ്യുക, ഉദാഹരണത്തിന്, തീ ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കിയ വെള്ളം. ഒരു പാത്രത്തിലെ വെള്ളം തീ ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കുമ്പോൾ, താപം തീയിൽ നിന്ന് (ഉയർന്ന താപനില) ഒരു പാത്രത്തിലേക്ക് (താഴ്ന്ന താപനില) ചാലകവും വികിരണവും വഴി നീങ്ങുന്നു. തുടർന്ന്, താപം കണ്ടെയ്നറിൽ നിന്ന് (ഉയർന്ന താപനില) കണ്ടെയ്നറിന് സമീപമുള്ള വെള്ളത്തിലേക്ക് (താഴ്ന്ന താപനില) ചാലകം വഴി നീങ്ങുന്നു. അധിക താപം കണ്ടെയ്നറിന് സമീപമുള്ള ജലത്തിന്റെ താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു.

ജലത്തിന്റെ താപനില വർദ്ധിക്കുന്നത് ജലം വികസിക്കുന്നതിനോ ജലത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനോ കാരണമാകുന്നു. കാരണം ജലത്തിന്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നു. കണ്ടെയ്നറിന്റെ അടിഭാഗത്തുള്ള വെള്ളത്തിന് അതിനടുത്തുള്ള വെള്ളത്തേക്കാൾ ഉയർന്ന താപനിലയുണ്ട്. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, കണ്ടെയ്നറിന്റെ അടിഭാഗത്തുള്ള വെള്ളത്തിന് വലിയ വ്യാപ്തവും കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയും ഉണ്ട്, അതേസമയം അതിന് മുകളിലുള്ള വെള്ളത്തിന് കുറഞ്ഞ വ്യാപ്തവും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുമുണ്ട്. സാന്ദ്രതയിലെ വ്യത്യാസം ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള കണ്ടെയ്നറിന്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള വെള്ളം താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നതിനും കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുള്ള കണ്ടെയ്നറിന്റെ അടിഭാഗത്തുള്ള വെള്ളം മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു. ഉള്ളിലെ എല്ലാ വെള്ളത്തിനും ഒരേ താപനില ലഭിക്കുന്നതുവരെ ഈ പ്രക്രിയ തുടർച്ചയായി സംഭവിക്കുന്നു (വായു മർദ്ദം 1 അന്തരീക്ഷമാണെങ്കിൽ, കണ്ടെയ്നറിലെ വെള്ളം 100 ^° C ൽ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയോ തിളയ്ക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു).

കരയിലെ കാറ്റും കടൽക്കാറ്റും ഉണ്ടാകുന്നതിൽ ചാലകത, സംവഹനം എന്നിവ വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റവും ഉൾപ്പെടുന്നു. കരയിലെ പ്രത്യേക താപം സമുദ്രജലത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപത്തേക്കാൾ ചെറുതാണ്. അതിനാൽ, സൂര്യപ്രകാശം ഏൽക്കുമ്പോൾ ഭൂമി വേഗത്തിൽ ചൂടാകുന്നു, രാത്രി വരുമ്പോൾ തണുപ്പും കൂടുന്നു. കരയിലെ ചൂട് മുകളിലുള്ള വായുവിനെ വേഗത്തിൽ ചൂടാക്കുന്നു (ചാലകത വഴി കരയിൽ നിന്ന് വായുവിലേക്ക് ചൂട് നീങ്ങുന്നു). വായുവിന്റെ താപനില വർദ്ധിക്കുകയും വായു വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തൽഫലമായി, വായു സാന്ദ്രത കുറയുന്നു. നേരെമറിച്ച്, സമുദ്രജലത്തിന്റെ താപനില തണുത്തതിനാൽ സമുദ്രനിരപ്പിന് മുകളിലുള്ള വായു കരയുടെ ഉപരിതലത്തിലെ വായുവിനേക്കാൾ തണുപ്പാണ്.

സമുദ്രോപരിതലത്തിലെ വായു തണുത്തതായതിനാൽ സാന്ദ്രത കൂടുതലാണ്. വായു സാന്ദ്രതയിലെ വ്യത്യാസം കടലിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ വായു കരയിലേക്ക് നീങ്ങാൻ കാരണമാകുന്നു, അതേസമയം ഭൂമിയിലെ വായു മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് അകന്നു പോകുന്തോറും ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണബലം കുറയുന്നതിനാൽ വായുവിന്റെ അളവ് കുറയുന്നു. വായുവിന്റെ അളവ് കുറയുന്നതിനാൽ വായു മർദ്ദവും കുറയുന്നു.

ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ അകലെയായതിനാൽ മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്ന ചൂടുള്ള വായു തണുത്തു, വായു മർദ്ദം കുറയുന്നു. തണുത്ത വായു പിന്നീട് താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നു, കരയുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് അല്ല, മറിച്ച് കൂടുതൽ തണുത്തുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള സമുദ്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക്. ഈ പ്രക്രിയ തുടർച്ചയായി നടക്കുന്നതിനാൽ കടലിൽ നിന്ന് കരയിലേക്ക് വായു പ്രവാഹം ഉണ്ടാകുന്നു. ചുരുക്കത്തിൽ, കടലിന്റെ ഉപരിതലത്തിനടുത്തുള്ള വായു നിലത്തേക്ക് നീങ്ങുന്നു, ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിനടുത്തുള്ള വായു മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, മുകളിലുള്ള വായു കടലിന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു.

പുക എപ്പോഴും മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? ചുറ്റുമുള്ള വായുവിന്റെ താപനിലയേക്കാൾ താപനില കൂടുതലായതിനാലാണ് പുക മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നത്. പുകയുടെ താപനില കൂടുതലായതിനാൽ, വ്യാപ്തം വർദ്ധിക്കുകയും സാന്ദ്രത കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. പുകയുടെ പിണ്ഡം ചെറുതാകുമ്പോൾ ചുറ്റുമുള്ള വായു മർദ്ദവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സമ്മർദ്ദം കുറയുന്നു. പുകയ്ക്ക് ചുറ്റുമുള്ള വായു പുകയെ മുകളിലേക്ക് അമർത്തുന്നു.

മഴക്കാലത്ത് മേഘം താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? മഴക്കാലത്ത് മേഘങ്ങളിൽ ധാരാളം ജലബാഷ്പം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാൽ മേഘങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നു. ധാരാളം ജലബാഷ്പം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ളതുമായ മേഘങ്ങൾ, മേഘ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് സമാനമായ സാന്ദ്രതയുള്ള പ്രദേശത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള വായുവിന്റെ സ്ഥാനത്തേക്ക് താഴേക്ക് നീങ്ങുന്നു. മുകളിലുള്ള വിശദീകരണം നിങ്ങൾ നന്നായി മനസ്സിലാക്കിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ ഈ വിഷയവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നിരവധി കാര്യങ്ങൾ നിങ്ങൾക്ക് ചോദ്യം ചെയ്യാനും ഉത്തരം നൽകാനും കഴിയും.