1. ਸੰਚਾਲਨ ਦੁਆਰਾ ਗਰਮੀ ਦੇ ਤਬਾਦਲੇ ਦੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ
ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਲੱਕੜ ਦੀ ਕੁਰਸੀ 'ਤੇ ਬੈਠਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਲੱਕੜ ਦੀ ਕੁਰਸੀ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਗਰਮ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਪਲਾਸਟਿਕ ਜਾਂ ਧਾਤ ਦੀ ਬਣੀ ਕੁਰਸੀ 'ਤੇ ਬੈਠਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਧਾਤ ਜਾਂ ਪਲਾਸਟਿਕ ਦੀ ਕੁਰਸੀ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਬੈਠਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਗਰਮ ਮਹਿਸੂਸ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ। ਲੱਕੜ ਦੀ ਕੁਰਸੀ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਗਰਮ ਕਿਉਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਧਾਤ ਦੀ ਕੁਰਸੀ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਗਰਮ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ? ਬਿਨਾਂ ਗੱਦੇ ਦੇ ਠੰਡੇ ਫਰਸ਼ 'ਤੇ ਸੌਣ ਨਾਲ ਦਰਦ ਕਿਉਂ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ? ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਕਦੇ ਐਂਟੀ-ਕੋਲਡ ਜੈਕੇਟ ਪਹਿਨੀ ਹੈ? ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਐਂਟੀ-ਕੋਲਡ ਜੈਕੇਟ ਉੱਨ ਦੀਆਂ ਕਿਉਂ ਬਣੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ? ਅਜੇ ਵੀ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਚੀਜ਼ਾਂ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ 'ਤੇ ਸੰਚਾਲਨ ਦੁਆਰਾ ਗਰਮੀ ਦੇ ਤਬਾਦਲੇ ਦੇ ਵਿਸ਼ੇ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸਵਾਲ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।
ਜਦੋਂ ਕਿਸੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੀ ਵਸਤੂ ਦਾ ਇੱਕ ਹਿੱਸਾ ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੀ ਵਸਤੂ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਊਰਜਾ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੀ ਵਸਤੂ ਤੋਂ ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੀ ਵਸਤੂ ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ ਚਲੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਊਰਜਾ ਦੇ ਜੋੜ ਨਾਲ ਪਰਮਾਣੂ ਅਤੇ ਅਣੂ ਚੀਜ਼ਾਂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਲੈ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਹਿੱਲਦੇ ਸਮੇਂ, ਅਣੂ ਵਿੱਚ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (KE = 1/2 mv 2 )। ਤੇਜ਼ ਗਤੀ ਵਾਲੇ ਅਣੂ (ਵੱਧ ਗਤੀ ਊਰਜਾ) ਆਪਣੇ ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਧੱਕਦੇ ਹਨ। ਅਣੂ ਆਪਣੇ ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਅਣੂ ਨਾਲ ਟਕਰਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ। ਇਸ ਲਈ, ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਹਿਲਾਉਂਦੇ ਸਮੇਂ ਅਣੂ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਟਕਰਾ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਵਸਤੂ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਟਕਰਾਅ ਰਾਹੀਂ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਗਰਮੀ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਨੂੰ ਸੰਚਾਲਨ ਦੁਆਰਾ ਗਰਮੀ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
2. ਚਾਲਨ ਦੁਆਰਾ ਗਰਮੀ ਦੇ ਤਬਾਦਲੇ ਦਾ ਸਮੀਕਰਨ
ਖੱਬੇ ਪਾਸੇ ਸਥਿਤ ਵਸਤੂ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵੱਧ ਹੈ (T1) ਜਦੋਂ ਕਿ ਸੱਜੇ ਪਾਸੇ ਸਥਿਤ ਵਸਤੂ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਘੱਟ ਹੈ (T2). ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅੰਤਰ ਦੇ ਕਾਰਨ (T1 - T2), ਗਰਮੀ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੀ ਵਸਤੂ ਤੋਂ ਇੱਕ ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੀ ਵਸਤੂ (ਸੱਜੇ ਪਾਸੇ ਗਰਮੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ) ਵੱਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਗਰਮੀ ਦੁਆਰਾ ਲੰਘਾਈ ਗਈ ਵਸਤੂ ਦਾ ਇੱਕ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ (A) ਅਤੇ ਲੰਬਾਈ (l) ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਪ੍ਰਯੋਗ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ (Q/t) ਦੌਰਾਨ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਗਰਮੀ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅੰਤਰ (T 1 – T 2 ) ਦੇ ਸਿੱਧੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ,
ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਏਰੀਆ (A), ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ (k = ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ) ਅਤੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਪਾਤੀ। ਚਾਲਨ ਦੁਆਰਾ ਗਰਮੀ ਦੇ ਤਬਾਦਲੇ ਲਈ ਫਾਰਮੂਲਾ:
ਵਰਣਨ: Q/t = ਤਾਪ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦਰ, k = ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ, A = ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ, T 1 = ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ, T 2 = ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ, l = ਵਸਤੂ ਦੀ ਲੰਬਾਈ।
3. ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ (k)
ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਕੁੱਕਵੇਅਰ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦੇ ਕਿਉਂ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ? ਜੇਕਰ ਤੁਹਾਡਾ ਖੱਬਾ ਹੱਥ ਲੋਹਾ ਫੜਦਾ ਹੈ, ਤੁਹਾਡਾ ਸੱਜਾ ਹੱਥ ਕੱਚ ਫੜਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਲੋਹਾ ਅਤੇ ਕੱਚ ਅੱਗ ਨਾਲ ਛੂਹ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਖੱਬਾ ਹੱਥ ਜਾਂ ਸੱਜਾ ਹੱਥ ਤੇਜ਼ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ? ਇਹ ਸਵਾਲ ਅਤੇ ਸ਼ਾਇਦ ਹੋਰ ਸਵਾਲ ਜੋ ਤੁਸੀਂ ਪੁੱਛੋਗੇ ਉਹ ਵਸਤੂਆਂ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਹਨ। ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਵਸਤੂ ਵਿੱਚੋਂ ਗਰਮੀ ਨੂੰ ਲਿਜਾਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ। ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ (k) ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਉਹ ਚੰਗੇ ਤਾਪ ਚਾਲਕ (ਚੰਗੇ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕ) ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਸਤੂਆਂ ਵਿੱਚ ਛੋਟੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਉਹ ਮਾੜੇ ਤਾਪ ਚਾਲਕ (ਮਾੜੇ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕ) ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
4. ਸੰਚਾਲਨ ਦੁਆਰਾ ਗਰਮੀ ਦੇ ਤਬਾਦਲੇ ਦਾ ਉਪਯੋਗ
ਟਾਈਲ ਕਾਰਪੇਟ ਨਾਲੋਂ ਠੰਢੀ ਕਿਉਂ ਮਹਿਸੂਸ ਹੁੰਦੀ ਹੈ? ਟਾਈਲਾਂ ਵਿੱਚ ਕਾਰਪੇਟ ਨਾਲੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਟਾਈਲ ਇੱਕ ਚੰਗੀ ਗਰਮੀ ਚਾਲਕ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਕਾਰਪੇਟ ਇੱਕ ਮਾੜੀ ਗਰਮੀ ਚਾਲਕ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਕਾਰਪੇਟ 'ਤੇ ਤੁਰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਪੈਰਾਂ ਤੋਂ ਗਰਮੀ ਕਾਰਪੇਟ ਵੱਲ ਵਗਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹਾ ਇਸ ਲਈ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਸਾਡੇ ਸਰੀਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਕਾਰਪੇਟ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕਾਰਪੇਟ ਇੱਕ ਮਾੜੀ ਗਰਮੀ ਚਾਲਕ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਸਾਡੇ ਪੈਰਾਂ ਤੋਂ ਵਗਣ ਵਾਲੀ ਗਰਮੀ ਕਾਰਪੇਟ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਇਕੱਠੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਕਾਰਪੇਟ ਗਰਮ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਟਾਈਲ ਜਾਂ ਸਿਰੇਮਿਕ 'ਤੇ ਤੁਰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਗਰਮੀ ਪੈਰ ਤੋਂ ਟਾਈਲ ਜਾਂ ਸਿਰੇਮਿਕ ਵੱਲ ਵਗਦੀ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਟਾਈਲ ਇੱਕ ਚੰਗੀ ਗਰਮੀ ਚਾਲਕ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਗਰਮੀ ਟਾਈਲ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਨਹੀਂ ਫਸਦੀ। ਗਰਮੀ ਸੁਚਾਰੂ ਢੰਗ ਨਾਲ ਵਗਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਸਾਡੇ ਪੈਰ ਠੰਡੇ ਮਹਿਸੂਸ ਹੋਣ।
ਘਰ ਦੇ ਫਰਸ਼ 'ਤੇ ਬਿਨਾਂ ਚੌਂਕੀ ਦੇ ਸੌਣ ਨਾਲ ਦਰਦ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂ? ਇਹ ਸਰੀਰ ਤੋਂ ਫਰਸ਼ 'ਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਗਰਮੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਗਰਮੀ ਉਹ ਊਰਜਾ ਹੈ ਜੋ ਚਲਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਤੁਹਾਡਾ ਸਰੀਰ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗਰਮੀ ਗੁਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਤੁਹਾਡੇ ਸਰੀਰ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤੁਹਾਡੇ ਕੋਲ ਊਰਜਾ ਦੀ ਘਾਟ ਹੈ, ਤਾਂ ਤੁਸੀਂ ਬਿਮਾਰ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹੋ!
ਖਿੜਕੀਆਂ ਅਤੇ ਦਰਵਾਜ਼ਿਆਂ ਦੇ ਕੀ ਕੰਮ ਹਨ? ਦਰਵਾਜ਼ੇ ਅਤੇ ਖਿੜਕੀਆਂ ਲੱਕੜ ਦੀਆਂ ਕਿਉਂ ਬਣਨੀਆਂ ਚਾਹੀਦੀਆਂ ਹਨ? ਰਾਤ ਨੂੰ, ਘਰ ਦੇ ਬਾਹਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਘਰ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹਵਾ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਹਵਾ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਇਹ ਅੰਤਰ ਘਰ ਦੇ ਅੰਦਰ ਤੋਂ ਘਰ ਦੇ ਬਾਹਰ ਗਰਮੀ ਨੂੰ ਜਾਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਰਾਤ ਨੂੰ, ਅਸੀਂ ਦਰਵਾਜ਼ੇ ਜਾਂ ਖਿੜਕੀਆਂ ਬੰਦ ਕਰ ਦਿੰਦੇ ਹਾਂ। ਖਿੜਕੀ ਜਾਂ ਦਰਵਾਜ਼ੇ ਦੇ ਅੰਦਰ ਫਸੀ ਹਵਾ ਇੱਕ ਚੰਗੇ ਇੰਸੂਲੇਟਰ ਦਾ ਕੰਮ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਜਿੰਨੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ, ਵਸਤੂ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਨ ਦੁਆਰਾ ਗਰਮੀ ਦਾ ਤਬਾਦਲਾ ਓਨਾ ਹੀ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋਵੇਗਾ।
ਸੱਭਿਅਕ ਅਤੇ ਆਮ ਮਨੁੱਖਾਂ ਵਜੋਂ ਸਾਡੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ, ਕੱਪੜੇ ਸਾਡੇ ਸਰੀਰ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਰੱਖਣ ਦਾ ਕੰਮ ਵੀ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਸਾਡੇ ਦੁਆਰਾ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਕੱਪੜੇ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਹਵਾ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਾਡੇ ਦੁਆਰਾ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਕੱਪੜੇ ਮੋਟੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਮੋਟੇ ਕੰਬਲ ਜਾਂ ਕੱਪੜੇ (ਜੈਕਟ ਆਦਿ) ਹਵਾ ਨੂੰ ਹਿਲਾਉਣ ਦੇ ਅਯੋਗ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਹਵਾ ਚਮੜੀ ਅਤੇ ਜੈਕੇਟ ਜਾਂ ਕੰਬਲ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਫਸ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਸਾਡੇ ਸਰੀਰ ਅਤੇ ਫਸੀ ਹੋਈ ਹਵਾ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ ਦਾ ਅੰਤਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਗਰਮੀ ਸਰੀਰ ਤੋਂ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਚਲੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਸਰੀਰ ਤੋਂ ਗਰਮੀ ਦੇ ਜੋੜ ਨਾਲ ਫਸੀ ਹੋਈ ਹਵਾ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (ਹਵਾ ਗਰਮ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ)। ਹਵਾ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਦਾ ਮੁੱਲ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਗਰਮੀ ਸਰੀਰ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਨਹੀਂ ਨਿਕਲ ਸਕਦੀ। ਸਾਡੇ ਸਰੀਰ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਵੀ ਬਣਾਈ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਅਸੀਂ ਹਵਾ ਕਾਫ਼ੀ ਠੰਡੀ ਹੋਣ 'ਤੇ ਜੈਕੇਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ, ਤਾਂ ਸਾਡੇ ਸਰੀਰ ਤੋਂ ਗਰਮੀ ਬਾਹਰ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। ਜਿੰਨੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗਰਮੀ ਸਰੀਰ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਆਉਂਦੀ ਹੈ, ਸਰੀਰ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਊਰਜਾ ਗੁਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ!
