सामग्री: तापको परिभाषा, तापीय चालकता, ताप क्षमता
के तपाईंले कहिल्यै आइस्ड टी, आइस्ड मिल्क, आइस्ड सिरप आदि पिउनुभएको छ? ठीक छ, आइस्ड टी बनाउँदा, हामी सामान्यतया गिलासमा आइस क्यूबहरूसँग तातो वा तातो पानी मिसाउँछौं। तातो पानी वा तातो पानीको तापक्रम बढी हुन्छ, जबकि आइस क्यूबको तापक्रम कम हुन्छ। केही समय छुएपछि, आइस क्यूब र तातो चियाको मिश्रण आइस्ड टीमा परिणत हुन्छ (आइस क्यूब र तातो चियाको मिश्रण समान तापक्रममा पुगेको हुन्छ)। हामीले तातो पानीलाई चिसो पानीसँग मिसाउँदा पनि त्यस्तै प्रक्रिया हुन्छ। छुएपछि, तातो पानी र चिसो पानी तातो पानीमा परिणत हुन्छ (तातो पानी र चिसो पानीको मिश्रण समान तापक्रममा पुगेको हुन्छ)। किन यी वस्तुहरू छुएपछि समान तापक्रममा पुग्न सक्छन्?
तापको परिभाषा
जब फरक तापक्रम भएका वस्तुहरू एकअर्काको सम्पर्कमा आउँछन्, ताप स्थानान्तरण, जसलाई प्रायः ताप भनिन्छ, उच्च तापक्रम भएको वस्तुबाट कम तापक्रम भएको वस्तुमा हुन्छ। सम्पर्कमा रहेका वस्तुहरू समान तापक्रममा पुगेपछि यो ताप स्थानान्तरण रोकिन्छ। उदाहरणका लागि, यदि हामीले तातो पानीलाई चिसो पानीसँग मिसाउँछौं भने, ताप सामान्यतया तातो पानीबाट चिसो पानीमा सर्छ। जब हामीले चिसो पानीमा तातो फलाम राख्छौं, ताप तातो फलामबाट पानीमा सर्छ। फलाम र पानी समान तापक्रममा पुगेपछि ताप प्रवाह बन्द हुन्छ। जब डाक्टर वा नर्सले तपाईंको शरीरमा थर्मोमिटर जोड्छन्, ताप तपाईंको शरीरबाट थर्मोमिटरमा सर्छ। तपाईंको शरीर र थर्मोमिटर समान तापक्रममा पुगेपछि यो ताप स्थानान्तरण बन्द हुन्छ। यदि प्रयोग गरिएको थर्मोमिटर पारा थर्मोमिटर हो भने, जब तपाईंको शरीर र थर्मोमिटर एउटै तापक्रममा पुग्छ, पाराको सतह चल्न बन्द हुन्छ। पाराको सतहमा देखाइएको संख्या त्यस समयमा तपाईंको शरीरको तापक्रम हो।
स्वाभाविक रूपमा, ताप स्वाभाविक रूपमा उच्च तापक्रम भएका वस्तुहरूबाट कम तापक्रम भएका वस्तुहरूमा सर्छ। ताप स्थानान्तरणले एकअर्कासँग सम्पर्कमा रहेका वस्तुहरूको तापक्रम बराबर गर्छ। १८ औं शताब्दीमा, भौतिकशास्त्रीहरूले शंका गरे कि तापको प्रवाह तरल पदार्थको चाल हो, एक अदृश्य प्रकारको तरल पदार्थ (तरल पदार्थहरू बग्न सक्ने पदार्थहरू हुन्। तरल पदार्थहरूमा तरल पदार्थ र ग्याँसहरू समावेश हुन्छन्। पानी (तरल पदार्थ) तरल पदार्थ हो किनभने यो बग्न सक्छ। हावा पनि तरल पदार्थ हो किनभने यो बग्न सक्छ)। यो तरल पदार्थलाई क्यालोरिक नाम दिइएको थियो । क्यालोरिकको सिद्धान्त अब प्रयोग गरिँदैन किनभने प्रयोगात्मक परिणामहरूको आधारमा, यो क्यालोरिकको अस्तित्व प्रमाणित गर्न सकिँदैन।
१९ औं शताब्दीमा, जेम्स प्रेस्कट जुल (१८१८-१८८९) नामक एक अंग्रेजी भौतिकशास्त्रीले हलचल गर्ने चक्र प्रयोग गरेर भाँडोमा पानी कसरी तताउने भनेर अध्ययन गरे। आफ्नो प्रयोगको नतिजाको आधारमा, जुलले आगोले तताएको पानीसँग तुलना गरे। जब ज्वाला र पानी भएको भाँडो सम्पर्कमा आउँछन्, ताप आगो (उच्च तापक्रम) बाट पानी (कम तापक्रम) मा सर्छ। आगोसँग सम्पर्कको कारणले पानीको तापक्रममा भएको वृद्धि र हलचलकर्ताले गरेको कामको कारणले पानीको तापक्रममा भएको वृद्धि बीचको तुलना गरेपछि, जुलले निष्कर्ष निकाले कि ताप भनेको उच्च-तापमान वस्तुबाट कम-तापमान वस्तुमा सर्ने ऊर्जा हो। ताप ऊर्जा होइन (ताप कुनै विशेष प्रकारको ऊर्जा होइन, जस्तै गतिज ऊर्जा, सम्भाव्य ऊर्जा, रासायनिक ऊर्जा, आदि) । ताप भनेको ताप भिन्नताका कारण सर्ने ऊर्जा हो। त्यसैले जब ताप उच्च-तापमान वस्तुबाट कम-तापमान वस्तुमा बग्छ , ऊर्जा वास्तवमा उच्च-तापमान वस्तुबाट कम-तापमान वस्तुमा सर्दैछ। सम्पर्कमा रहेका वस्तुहरू समान तापक्रम वा तापीय सन्तुलनमा पुगेपछि ऊर्जाको स्थानान्तरण रोकिन्छ ।
तापीय चालकता
धेरैजसो भाँडाकुँडा किन एल्युमिनियमबाट बनेका हुन्छन्? मानौं तपाईंको बायाँ हातले फलाम समात्छ, तपाईंको दायाँ हातले गिलास समात्छ, र त्यसपछि फलाम र गिलास आगोमा छोइन्छ। के तपाईंको बायाँ हातले तातो छिटो महसुस गर्छ कि दायाँ? यी प्रश्नहरू, र सायद तपाईंले सोध्नुहुनेछ अन्य प्रश्नहरू, वस्तुको तापीय चालकतासँग सम्बन्धित छन्। वस्तुको तापीय चालकता भनेको वस्तुको यस मार्फत ताप स्थानान्तरण गर्ने क्षमता हो । उच्च तापीय चालकता (k) भएका वस्तुहरू तापका राम्रो चालकहरू (राम्रो तापीय चालकहरू) हुन्। यसको विपरीत, कम तापीय चालकता भएका वस्तुहरू तापका खराब चालकहरू (खराब तापीय चालकहरू) हुन्।
ताप क्षमता
ताप क्षमता (C) भनेको सम्पूर्ण वस्तुको तापक्रम एक डिग्रीले बढाउन आवश्यक तापको मात्रा हो । ताप क्षमताको सूत्र यस प्रकार छ:
C = mc
जानकारी: C = ताप क्षमता, m = वस्तुको पिण्ड, c = वस्तुको विशिष्ट ताप ।
