गुरुमुडा नेटवर्क्स
बर्नोलीचे तत्त्व आणि बर्नोलीच्या समीकरणाबद्दलचा लेख
जेव्हा आपण मोटारसायकल चालवतो, तेव्हा आपण घातलेले कपडे मागे फुगतात. कधीकधी, जर जोरात वारा वाहिला, तर दरवाजा आपोआप बंद होऊ शकतो. वारा घराबाहेर वाहत असला तरी, दरवाजा घराच्या आत असतो.
हे बर्नोलीच्या तत्त्वाचा वापर करून स्पष्ट केले जाऊ शकते. डॅनियल बर्नोली (१७००-१७८२) यांनी एका तत्त्वाचा शोध लावला, ज्याचा उपयोग वरील घटनेचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
बर्नौलीचे तत्व
सातत्य समीकरणाबद्दलचा लेख
नळाच्या तोंडातून बाहेर येणाऱ्या पाण्याच्या वेगाकडे लक्ष देत, पाण्याचा नळ हळूहळू उघडून बघा. आता तुलना करा, नळाचे तोंड बंद असताना पाण्याचा प्रवाह अधिक वेगवान असतो की उघडा असताना? असे का होते? हे समजून घेण्यासाठी, कृपया सातत्य समीकरणाचा अभ्यास करा.
Streamline
स्थिर प्रवाहात, एका बिंदूवर, समजा बिंदू A वर, प्रत्येक द्रव कणाचा वेग नेहमी सारखाच असतो. बिंदू B ओलांडताना, द्रव कणांचा वेग बदलू शकतो. तथापि, बिंदू B वर पोहोचल्यावर, मागून येणारे द्रव कण त्यांच्या आधीच्या द्रव कणांच्या वेगानेच वाहतात. त्याचप्रमाणे बिंदू C वर येताना आणि पुढेही असेच घडते. प्रवाह रेषा ही A, B आणि C या बिंदूंना जोडणारी एक वक्ररेषा आहे.
१. ब्लॅक प्रिन्सिपलची व्याख्या
जर आपण एका उघड्या भांड्यात (उदाहरणार्थ बादली) गरम आणि थंड पाणी एकत्र केले, तर उष्णता गरम पाण्याकडून थंड पाण्याकडे हस्तांतरित होते. भांडे उघडे असल्यामुळे, काही उष्णता हवेत जाते. भांडे देखील गरम होते. गरम पाण्याने सोडलेली उष्णता केवळ थंड पाण्याद्वारेच शोषली जात नाही, तर वातावरण आणि भांड्यांद्वारेही शोषली जाते. या प्रकरणात, बादली ही एक उष्णता-रोधक नसलेली प्रणाली आहे. जेव्हा आपण बंद थर्मोसमध्ये गरम आणि थंड पाणी एकत्र करतो, तेव्हा उष्णता गरम पाण्याकडून थंड पाण्याकडे हस्तांतरित होते. थर्मोस या उष्णता-रोधक प्रणाली आहेत, त्यामुळे कोणतीही उष्णता हवेत किंवा थर्मोसमध्ये जात नाही. जोपर्यंत गरम आणि थंड पाण्याचे मिश्रण औष्णिक समतोल साधत नाही, तोपर्यंत थंड पाणी केवळ गरम पाण्याने सोडलेली उष्णता शोषून घेते.
१. प्रारणाद्वारे उष्णता हस्तांतरणाची व्याख्या
उष्ण दिवशी काळे कपडे घातल्यावर किंवा दिवसा व्यायाम करताना कसे वाटते? पांढरे कपडे घातल्याच्या अनुभवाशी तुलना करा. दिवसा काळे कपडे घातल्यास तुम्हाला गरम वाटते. असे का होते? सकाळी सूर्य आणि पृथ्वीमधील अंतर हे दिवसा आणि संध्याकाळच्या सूर्य आणि पृथ्वीमधील अंतराएवढेच असते. मग सकाळ आणि संध्याकाळ थंड, तर दिवसा जास्त गरम का असते? या प्रश्नांची उत्तरे प्रारणाद्वारे होणाऱ्या उष्णता हस्तांतरणाशी संबंधित आहेत.
संवहनद्वारे उष्णता हस्तांतरणाबद्दलचा लेख
सूर्यप्रकाश असताना तुम्ही कधी समुद्रकिनाऱ्यावर गेला आहात का? निरभ्र दिवशी, समुद्रकिनाऱ्यावर नेहमी समुद्राकडून वारा वाहत असतो. समुद्रकिनाऱ्यावर नेहमी वारा का असतो, आणि समुद्राकडून जमिनीकडे वाहणारा वारा (समुद्री झुळूक) दिवसा, तर जमिनीकडून समुद्राकडे वाहणारा वारा (भूवाळूक) रात्री का असतो? पावसाळ्यात ढग उतारांवर खाली का येतात? वारा थंड का लागतो? या प्रश्नांची उत्तरे जमीन आणि समुद्राची विशिष्ट उष्णता, प्रसरण, घनता आणि संवहनाद्वारे होणाऱ्या उष्णता हस्तांतरणाशी संबंधित आहेत!
१. वहनाद्वारे उष्णता हस्तांतरणाची व्याख्या
तुम्ही लाकडी खुर्चीत बसल्यास, त्या खुर्चीचा पृष्ठभाग गरम होतो. याउलट, तुम्ही प्लॅस्टिक किंवा धातूच्या खुर्चीत बसल्यास, बसल्यानंतर त्या खुर्चीचा पृष्ठभाग गरम लागत नाही. लाकडी खुर्चीचा पृष्ठभाग गरम होतो, तर धातूच्या खुर्चीचा का होत नाही? गादीशिवाय थंड जमिनीवर झोपल्याने वेदना का होऊ शकतात? तुम्ही कधी थंडी-प्रतिरोधक जॅकेट घातले आहे का? बहुतेक थंडी-प्रतिरोधक जॅकेट्स लोकरीची का बनवलेली असतात? वहनाद्वारे होणाऱ्या उष्णता हस्तांतरणाच्या विषयाशी संबंधित अजूनही अनेक गोष्टी आहेत ज्यांचा विचार केला जाऊ शकतो आणि ज्यावर प्रश्न विचारले जाऊ शकतात.
सुप्त उष्णता, विशिष्ट उष्णता आणि उष्णता धारकता याबद्दलचा लेख
जर तुम्ही थंड पाणी आणि बर्फाचे मिश्रण असलेल्या भांड्यात पाऱ्याचे तापमापक ठेवले, तर खाली सरकल्यानंतर पाऱ्याचा पृष्ठभाग हलणे थांबतो, असे तुमच्या लक्षात येईल. पाण्याच्या गोठणबिंदूच्या (० ° C) तापमानाला पोहोचल्यावर पाऱ्याचा पृष्ठभाग हलणे थांबवतो. जर भांडे उघडे असेल, तर जास्त तापमान असलेल्या हवेतून उष्णता बर्फ आणि थंड पाण्याच्या मिश्रणाकडे वाहते. हवेतील उष्णतेमुळे बर्फ वितळतो. जोपर्यंत बर्फ वितळतो, तोपर्यंत बर्फ आणि थंड पाण्याच्या मिश्रणाचे तापमान बदलते का? जोपर्यंत बर्फ वितळतो, तोपर्यंत पाणी आणि बर्फाच्या मिश्रणाचे तापमान बदलत नाही.
लेखातील उष्णतेची व्याख्या उष्णतेचे यांत्रिक समतुल्य उष्णतेचे समीकरण
१. उष्णतेची व्याख्या
जर तापमानात फरक असलेल्या वस्तू एकमेकांना स्पर्श करतात, तर जास्त तापमानाच्या वस्तूंपासून कमी तापमानाच्या वस्तूंमध्ये उष्णतेचे हस्तांतरण होते. स्पर्श करणाऱ्या वस्तूंचे तापमान समान झाल्यावर उष्णतेचे हस्तांतरण थांबते. उदाहरणार्थ, जर आपण गरम पाणी थंड पाण्यात मिसळले, तर उष्णता सामान्यतः गरम पाण्याकडून थंड पाण्याकडे जाते. जेव्हा आपण गरम इस्त्री थंड पाण्यात टाकतो, तेव्हा उष्णता इस्त्रीकडून पाण्याकडे जाते. इस्त्री आणि पाण्याचे तापमान समान झाल्यावर उष्णतेचा प्रवाह थांबतो. जेव्हा एखादी नर्स तुमच्या शरीराला थर्मामीटर लावते, तेव्हा उष्णता...
तापमान वाढल्यावर प्रत्येक वस्तू प्रसरण पावते (वस्तूंचे आकारमान वाढते) आणि तापमान कमी झाल्यावर वस्तू आकुंचन पावतात (वस्तूंचे आकारमान कमी होते). पाणीसुद्धा तापमान वाढल्यावर प्रसरण पावते आणि तापमान कमी झाल्यावर आकुंचन पावते, पण ० ° C ते ४ ° C तापमानात असे होत नाही. ०°C आणि ४°C च्या दरम्यान, तापमान वाढल्याने पाण्याचे आकारमान कमी होते (पाणी आकुंचन पावते). जर आपण पाणी ० ° C तापमानावर गरम केले, तर पाणी अधिक गरम होते आणि त्याचे आकारमान कमी होते. जेव्हा पाणी ४ ° C तापमानाला पोहोचते, तेव्हा आकुंचनाची प्रक्रिया थांबते. ४ ° C च्या वर , तापमान वाढल्याने पाण्याचे आकारमान वाढते. याउलट, जेव्हा तापमान ४ ° C पासून ० ° C पर्यंत कमी होते, तेव्हा पाणी प्रसरण पावते (पाण्याचे आकारमान वाढते).
तापमान बदलल्यावर बहुतेक घन वस्तूंमध्ये रेषीय प्रसरण होते. रेषीय प्रसरण म्हणजे वस्तूची लांबी वाढणे किंवा कमी होणे. सामान्यतः, तापमान वाढल्यावर वस्तूची लांबी वाढते, तर तापमान कमी झाल्यावर वस्तूची लांबी कमी होते. तुम्हाला वाटेल की रेषीय प्रसरण फक्त पातळ तारांसारख्या वस्तूंमध्येच होऊ शकते. उदाहरणार्थ, रस्त्याच्या कडेला उन्हात उभी असलेली गाडी पाहा. जेव्हा गाडी जास्त गरम होते, तेव्हा लोखंडी पत्रा जाड होऊ शकतो किंवा त्याच्या बाजूची लांबी वाढू शकते. जस्त धातूपासून बनवलेल्या घरांच्या छतांमध्येही प्रसरण होऊ शकते. अशावेळी, जेव्हा जस्त जास्त गरम होते, तेव्हा त्याच्या कडांची रुंदी वाढते आणि जस्त जाडही होऊ शकते. रेल्वे रुळ आणि पुलावरील लोखंड किंवा पोलाद यांच्या बाबतीतही असेच घडले होते.