संवहन द्वारा ताप स्थानान्तरण

के तपाईं कहिल्यै घमाइलो दिनमा समुद्र तटमा जानुभएको छ? घमाइलो दिनमा, समुद्र तटमा सधैं समुद्रबाट जमिनमा हावा चल्छ। किन समुद्र तटमा सधैं हावा चल्छ र किन दिनमा समुद्री हावा (समुद्रबाट जमिनमा बहने हावा) हुन्छ, र रातमा जमिनको हावा (जमिनबाट समुद्रमा बहने हावा) हुन्छ? वर्षाको समयमा पहाडको भिरालोमा बादल किन झर्छ? हावा किन चिसो महसुस हुन्छ? यी प्रश्नहरूको जवाफ जमिन र समुद्रको विशिष्ट ताप, विस्तार, घनत्व , र संवहनद्वारा ताप स्थानान्तरण ( ताप स्थानान्तरण ) सँग सम्बन्धित छ। यो विषयलाई राम्रोसँग र सही रूपमा बुझेर, तपाईं माथिका प्रश्नहरू र तपाईंले पछि सोध्न सक्ने अन्य प्रश्नहरूको जवाफ दिन सक्नुहुन्छ।

चालकताद्वारा ताप स्थानान्तरण सामान्यतया ठोस पदार्थहरूमा वा ठोस पदार्थबाट तरल पदार्थमा (तरल पदार्थबाट ठोस पदार्थमा) वा ठोस पदार्थबाट ग्याँसहरूमा (ग्याँसबाट ठोस पदार्थमा) हुन्छ। संवहन ताप स्थानान्तरण सामान्यतया तरल पदार्थहरू (जस्तै, पानी) र ग्याँसहरू (जस्तै, हावा) मा हुन्छ।

संवहन ताप स्थानान्तरण भनेको पदार्थको चालसँगै तापको स्थानान्तरण हो। संवहन ताप स्थानान्तरणलाई राम्रोसँग बुझ्नको लागि, आगो प्रयोग गरेर पानी तताउने जस्ता घटनालाई विचार गर्नुहोस्। जब कन्टेनरमा रहेको पानी आगोले तताइन्छ, ताप आगो (उच्च तापक्रम) बाट कन्टेनर (कम तापक्रम) मा प्रवाह र विकिरणद्वारा सर्छ। त्यसपछि ताप कन्टेनर (उच्च तापक्रम) बाट कन्टेनर नजिकको पानी (कम तापक्रम) मा प्रवाह द्वारा सर्छ। अतिरिक्त तापले कन्टेनर नजिकको पानीको तापक्रम बढाउँछ । तापक्रममा वृद्धिले पानीलाई विस्तार गर्छ, यसको आयतन बढाउँछ। आयतन बढ्दै जाँदा, यसको घनत्व घट्छ। कन्टेनरको तल्लो नजिकको पानीको तापक्रम माथिको पानी भन्दा बढी हुन्छ। अर्को शब्दमा, कन्टेनरको तल्लो नजिकको पानीको आयतन ठूलो र घनत्व कम हुन्छ, जबकि माथिको पानीको आयतन सानो र घनत्व बढी हुन्छ। घनत्वमा भिन्नताले गर्दा कन्टेनरको सतहमा रहेको पानी, जसको घनत्व बढी हुन्छ, तलतिर सर्छ र कन्टेनरको तल्लो नजिकको पानी, जसको घनत्व कम हुन्छ, माथि सर्छ। यो प्रक्रिया निरन्तर चलिरहन्छ जबसम्म भित्रको सबै पानीको तापक्रम एउटै हुँदैन (यदि हावाको चाप १ वायुमण्डल छ भने, भाँडोमा रहेको पानी वाष्पीकरण हुनेछ, अर्थात् १०० डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा उमालिन्छ )।

संवहन द्वारा ताप स्थानान्तरण - १जमिनको हावा र समुद्री हावाको घटनामा पनि चालन र संवहनद्वारा ताप स्थानान्तरण समावेश हुन्छ। जमिनको विशिष्ट ताप (ठोसको विशिष्ट ताप) समुद्री पानीको भन्दा कम हुन्छ, त्यसैले सूर्यको प्रकाशमा पर्दा जमिन छिटो तातो हुन्छ र रातमा पनि छिटो चिसो हुन्छ। जमिन छिटो तातो हुन्छ, माथिको हावा तताउँछ (चालनद्वारा जमिनबाट हावामा ताप स्थानान्तरण हुन्छ)। अतिरिक्त ताप प्राप्त गर्ने हावाको तापक्रम बढ्छ र हावा फैलिन्छ। फलस्वरूप, हावाको घनत्व घट्छ। यसको विपरीत, समुद्री पानीको तापक्रम चिसो हुन्छ, त्यसैले समुद्रको सतह माथिको हावा पनि जमिनको सतह माथिको हावाको तुलनामा चिसो हुन्छ। समुद्र सतहमा हावा चिसो हुन्छ, त्यसैले यसको घनत्व बढी हुन्छ। हावाको घनत्वमा यो भिन्नताले समुद्र सतहमा हावालाई जमिनतिर सर्छ, माथिको हावालाई माथि धकेल्छ। पृथ्वीको सतहबाट जति टाढा जान्छ, पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षण बल घट्दै जाँदा कम हावा उत्पादन हुन्छ। हावाको मात्रा घट्दै जाँदा, हावाको चाप पनि घट्छ। जमिन माथिको तातो हावा जुन माथि सर्छ, त्यो चिसो हुन्छ किनभने पृथ्वीको सतहबाट जति टाढा जान्छ, त्यहाँ हावाको चाप त्यति नै कम हुन्छ। त्यसपछि चिसो हावा फेरि तलतिर सर्छ, जमिनको सतहतिर होइन तर समुद्रको सतहतिर, जसको तापक्रम चिसो हुन्छ। यो प्रक्रिया निरन्तर हुन्छ, जसले गर्दा समुद्रबाट जमिनमा हावाको प्रवाह हुन्छ। छोटकरीमा भन्नुपर्दा, समुद्रको सतह नजिकको हावा जमिनतिर सर्छ, जमिनको सतह नजिकको हावा माथितिर सर्छ, र माथिको हावा समुद्रको सतहतिर सर्छ।

धुवाँ किन सधैं माथितिर जान्छ?

धुवाँ बढ्छ किनभने यसको तापक्रम वरपरको हावा भन्दा बढी हुन्छ। धुवाँको तापक्रम बढी भएकोले यसको आयतन बढ्छ र यसको घनत्व घट्छ। धुवाँको कम घनत्वले वरपरको हावाको चापको तुलनामा कम धुवाँको चाप निम्त्याउँछ। वरपरको हावाले धुवाँलाई माथितिर धकेल्छ।

वर्षायाममा बादलहरू किन तलतिर सर्छन्? वर्षायाममा बादलहरूमा धेरै पानीको बाष्प हुन्छ, जसले गर्दा तिनीहरूको घनत्व बढ्छ। धेरै पानीको बाष्प भएका र उच्च घनत्व भएका बादलहरू तलतिर सर्छन् जहाँ वरपरको हावाको घनत्व बादलको जस्तै हुन्छ।

सन्दर्भ