ද්රව්ය: තාපය, තාප සන්නායකතාවය, තාප ධාරිතාව අර්ථ දැක්වීම
ඔබ කවදා හෝ අයිස් කළ තේ, අයිස් කළ කිරි, අයිස් කළ සිරප් ආදිය පානය කර තිබේද? හොඳයි, අයිස් කළ තේ සාදන විට, අපි සාමාන්යයෙන් වීදුරුවක උණු හෝ උණුසුම් ජලය අයිස් කැට සමඟ මිශ්ර කරමු. උණු වතුර හෝ උණුසුම් ජලය වැඩි උෂ්ණත්වයක් ඇති අතර අයිස් කැට අඩු උෂ්ණත්වයක් ඇත. ටික වේලාවක් ස්පර්ශ කිරීමෙන් පසු, අයිස් කැට සහ උණු තේ මිශ්රණය අයිස් කළ තේ බවට හැරේ (අයිස් කැට සහ උණුසුම් තේ මිශ්රණය එකම උෂ්ණත්වයට ළඟා වී ඇත). අපි උණු වතුර සීතල වතුර සමඟ මිශ්ර කරන විටත් එම ක්රියාවලියම සිදු වේ. ස්පර්ශ කිරීමෙන් පසු, උණු වතුර සහ සීතල වතුර උණුසුම් ජලය බවට හැරේ (උණු වතුර සහ සීතල වතුර මිශ්රණය එකම උෂ්ණත්වයට ළඟා වී ඇත). ස්පර්ශ කිරීමෙන් පසු මෙම වස්තූන් එකම උෂ්ණත්වයට ළඟා විය හැක්කේ ඇයි?
තාපය පිළිබඳ අර්ථ දැක්වීම
විවිධ උෂ්ණත්ව සහිත වස්තූන් එකිනෙක ස්පර්ශ වන විට, ඉහළ උෂ්ණත්වයක් ඇති වස්තුවේ සිට අඩු උෂ්ණත්වයක් ඇති වස්තුවට තාප හුවමාරුව, බොහෝ විට තාපය ලෙස හැඳින්වේ. ස්පර්ශ වන වස්තූන් එකම උෂ්ණත්වයට ළඟා වූ පසු මෙම තාප හුවමාරුව නතර වේ. උදාහරණයක් ලෙස, අපි උණු වතුර සීතල වතුර සමඟ මිශ්ර කළහොත්, තාපය සාමාන්යයෙන් උණු වතුරේ සිට සීතල වතුරට ගමන් කරයි. අපි සීතල වතුරට උණුසුම් යකඩයක් දැමූ විට, තාපය උණුසුම් යකඩයෙන් ජලයට ගමන් කරයි. යකඩ සහ ජලය එකම උෂ්ණත්වයට ළඟා වූ පසු තාප ප්රවාහය නතර වේ. වෛද්යවරයෙකු හෝ හෙදියක් ඔබේ ශරීරයට උෂ්ණත්වමානයක් සවි කළ විට, තාපය ඔබේ ශරීරයෙන් උෂ්ණත්වමානයට ගමන් කරයි. ඔබේ ශරීරය සහ උෂ්ණත්වමානය එකම උෂ්ණත්වයට ළඟා වූ පසු මෙම තාප හුවමාරුව නතර වේ. භාවිතා කරන උෂ්ණත්වමානය රසදිය උෂ්ණත්වමානයක් නම්, ඔබේ ශරීරය සහ උෂ්ණත්වමානය එකම උෂ්ණත්වයට ළඟා වූ විට, රසදිය මතුපිට චලනය නතර වේ. රසදිය මතුපිට පෙන්වා ඇති අංකය එම අවස්ථාවේ ඔබේ ශරීර උෂ්ණත්වය වේ.
ස්වාභාවිකවම, තාපය ස්වභාවිකවම ඉහළ උෂ්ණත්වයක් ඇති වස්තූන්ගෙන් අඩු උෂ්ණත්වයක් ඇති වස්තූන් වෙත ගමන් කරයි. තාප හුවමාරුව එකිනෙකා සමඟ ස්පර්ශ වන වස්තූන්ගේ උෂ්ණත්වය සමාන කිරීමට නැඹුරු වේ. 18 වන සියවසේදී, භෞතික විද්යාඥයින් සැක කළේ තාප ප්රවාහය යනු නොපෙනෙන තරල වර්ගයක චලනය බවයි (ද්රව යනු ගලා යා හැකි ද්රව්ය වේ. තරලවලට ද්රව සහ වායු ඇතුළත් වේ. ජලය (ද්රවයක්) ගලා යා හැකි බැවින් තරලයකි. වාතය ද තරලයකි, මන්ද එයට ගලා යා හැකි බැවිනි). මෙම තරලය කැලොරික් ලෙස නම් කරන ලදී . පර්යේෂණාත්මක ප්රතිඵල මත පදනම්ව, මෙම කැලොරික් වල පැවැත්ම ඔප්පු කළ නොහැකි බැවින් කැලරි න්යාය තවදුරටත් භාවිතා නොවේ .
19 වන සියවසේදී, ජේම්ස් ප්රෙස්කොට් ජූල් (1818-1889) නම් ඉංග්රීසි භෞතික විද්යාඥයා කලවම් රෝදයක් භාවිතයෙන් භාජනයක ජලය රත් කරන ආකාරය අධ්යයනය කළේය. ඔහුගේ අත්හදා බැලීමේ ප්රතිඵල මත පදනම්ව, ජූල් ගින්නෙන් රත් කරන ලද ජලය සමඟ සංසන්දනයක් කළේය. දැල්ලක් සහ ජලය අඩංගු භාජනයක් ස්පර්ශ වන විට, තාපය ගින්නෙන් (ඉහළ උෂ්ණත්වය) ජලයට (අඩු උෂ්ණත්වය) ගමන් කරයි. ගින්න සමඟ ස්පර්ශ වීම නිසා ජල උෂ්ණත්වය වැඩිවීම සහ කලවම් කරන්නා විසින් සිදු කරන ලද කාර්යය හේතුවෙන් ජල උෂ්ණත්වය වැඩිවීම අතර සංසන්දනයක් කිරීමෙන් පසු, ජූල් නිගමනය කළේ තාපය යනු ඉහළ උෂ්ණත්ව වස්තුවක සිට අඩු උෂ්ණත්ව වස්තුවකට ගමන් කරන ශක්තිය බවයි. තාපය ශක්තිය නොවේ (තාපය යනු චාලක ශක්තිය, විභව ශක්තිය, රසායනික ශක්තිය වැනි නිශ්චිත ශක්තියක් නොවේ) . තාපය යනු උෂ්ණත්ව වෙනස්කම් නිසා චලනය වන ශක්තියයි . එබැවින් ඉහළ උෂ්ණත්ව වස්තුවකින් අඩු උෂ්ණත්ව වස්තුවකට තාපය ගලා යන විට, ශක්තිය ඇත්ත වශයෙන්ම ඉහළ උෂ්ණත්ව වස්තුවකින් අඩු උෂ්ණත්ව වස්තුවකට ගමන් කරයි. ස්පර්ශ වන වස්තූන් එකම උෂ්ණත්වයට හෝ තාප සමතුලිතතාවයට ළඟා වූ පසු ශක්ති හුවමාරුව නතර වේ.
තාප සන්නායකතාවය
බොහෝ කෑම වර්ග ඇලුමිනියම් වලින් සාදා ඇත්තේ ඇයි? ඔබේ වම් අත යකඩයක් අල්ලාගෙන සිටින බවත්, ඔබේ දකුණු අත වීදුරුවක් අල්ලාගෙන සිටින බවත්, පසුව යකඩ සහ වීදුරුව ගින්නකට ස්පර්ශ කළ බවත් සිතමු. තාපය වේගයෙන් දැනෙන්නේ ඔබේ වම් අතද හෝ දකුණු අතද? මෙම ප්රශ්න සහ සමහර විට ඔබ අසනු ඇති අනෙකුත් ප්රශ්න වස්තුවක තාප සන්නායකතාවයට සම්බන්ධ වේ. වස්තුවක තාප සන්නායකතාවය යනු වස්තුවකට එය හරහා තාපය මාරු කිරීමේ හැකියාවයි . ඉහළ තාප සන්නායකතාවක් (k) ඇති වස්තූන් හොඳ තාප සන්නායක (හොඳ තාප සන්නායක) වේ. අනෙක් අතට, අඩු තාප සන්නායකතාවක් ඇති වස්තූන් දුර්වල තාප සන්නායක (නරක තාප සන්නායක) වේ.
තාප ධාරිතාව
තාප ධාරිතාව (C) යනු සම්පූර්ණ වස්තුවක උෂ්ණත්වය එක් අංශකයකින් ඉහළ නැංවීමට අවශ්ය තාප ප්රමාණයයි . තාප ධාරිතාව සඳහා සූත්රය:
සී = එම්සී
තොරතුරු: C = තාප ධාරිතාව , m = වස්තුවේ ස්කන්ධය, c = වස්තුවේ නිශ්චිත තාපය .
