உயர்நிலைப் பள்ளி இயற்பியல்

அமைப்புகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழலைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

ஒரு அமைப்பு என்பது ஆய்வு செய்யப்படும் ஒரு பொருள் அல்லது பொருள்களின் குழு ஆகும். பிரபஞ்சத்தில் உள்ள மற்ற பொருள்கள் சூழல் என அழைக்கப்படுகின்றன. பொதுவாக, ஒரு அமைப்பு அதன் சூழலிலிருந்து ஒரு "தடுப்பு/வரம்பி/பிரிப்பான்" மூலம் பிரிக்கப்படுகிறது.

உதாரணமாக, ஒரு வெப்பக் குடுவையில் உள்ள தண்ணீரை நாம் ஆராய விரும்புகிறோம் என்று வைத்துக்கொள்வோம். வெப்பக் குடுவைக்குள் இருக்கும் தண்ணீர் அமைப்பாகவும், அதற்கு வெளியே உள்ள காற்று மற்றும் பிற பொருள்கள் சூழலாகவும் அமைகின்றன. வெப்பக் குடுவையின் சுவர்களான, உள்ளே இருக்கும் கண்ணாடியும் வெளியே இருக்கும் பிளாஸ்டிக்கும், ஒரு பிரிப்பானாகச் செயல்படுகின்றன. தண்ணீர் வெப்பக் குடுவை இதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு ஆகும்.

மேலும் படிக்க

மறை வெப்பத்தைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

குளிர்ந்த நீர் மற்றும் பனிக்கட்டி கலந்த ஒரு கலனில் பாதரச வெப்பமானியைச் செருகினால் , அது கீழே நகர்ந்த பிறகு, பாதரசத்தின் மேற்பரப்பு அசைவற்று இருப்பதையோ அல்லது மேலும் நகரமால் இருப்பதையோ நீங்கள் காண்பீர்கள். நீரின் உருகுநிலை அல்லது உறைநிலையை (0 ^° C) அடைந்த பிறகு பாதரசத்தின் மேற்பரப்பு நகர்வதை நிறுத்திவிடும். கலன் திறந்திருந்தால், அதிக வெப்பநிலையில் உள்ள காற்றிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலையில் உள்ள பனிக்கட்டி மற்றும் நீர் கலவைக்கு வெப்பம் பாய்கிறது. காற்றிலிருந்து வரும் இந்தக் கூடுதல் வெப்பம் பனிக்கட்டியை உருகச் செய்கிறது. பனிக்கட்டி உருகும்போது, ​​பனிக்கட்டி மற்றும் நீர் கலவையின் வெப்பநிலை மாறுமா? பனிக்கட்டி உருகும்போது, ​​நீர் மற்றும் பனிக்கட்டி கலவையின் வெப்பநிலை மாறாது.

மேலும் படிக்க

தன்வெப்பம் (c) என்பது ஓர் அலகு நிறையுள்ள (m) பொருளின் வெப்பநிலையை (T) ஓர் பாகம் உயர்த்துவதற்குத் தேவைப்படும் வெப்பத்தின் (Q) அளவாகும் . c-க்கான சூத்திரம்:

சர்வதேச அலகு முறை J/Kg K ஆகும்.

ஒரு பொருளின் தன்வெப்பம் வெப்பநிலையைப் பொறுத்து மாறுபடும். வெப்பநிலை மாற்றம் மிக அதிகமாக இல்லாத பட்சத்தில், அதன் மதிப்பை மாறிலி எனக் கருதலாம். 1 வளிமண்டல அழுத்தம் மற்றும் 20 ^° C வெப்பநிலையில் உள்ள பல பொருட்களுக்கான தன்வெப்பத்தின் மதிப்புகள் (சோதனை மூலம் பெறப்பட்டவை) பின்வருமாறு.

மேலும் படிக்க

வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளைக் கொண்ட பொருள்கள் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​வெப்பம் இயல்பாகவே அதிக வெப்பநிலை கொண்ட பொருளிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலை கொண்ட பொருளுக்கு நகர்கிறது. இரண்டு பொருள்களும் வெப்பச் சமநிலையை அடைந்தவுடன் வெப்பப் பரிமாற்றம் நின்றுவிடுகிறது. வெப்பப் பரிமாற்றமானது, தொடர்பில் உள்ள பொருள்களின் வெப்பநிலையில் ஒரு மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது என்று கூறலாம் . இந்தச் சுருக்கமான விளக்கத்தின் அடிப்படையில், வெப்பம் (Q) என்பது ஒரு பொருளுடனும் , அப்பொருளின் வெப்பநிலை மாற்றத்துடனும் (டெல்டா T) தொடர்புடையது என்று முடிவு செய்யப்படுகிறது . ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் ஒரு நிறை (m) உண்டு, மேலும் பொருளின் வகையும் வேறுபட்டது.

மேலும் படிக்க

வெப்பத்தின் அலகு கலோரி (kal எனச் சுருக்கப்படுகிறது). ஒரு கலோரி என்பது 1 கிராம் நீரின் வெப்பநிலையை 1°C ⁽ சரியாக 14,5 ^° C இலிருந்து 15,5 ^° C க்கு) உயர்த்தத் தேவைப்படும் வெப்பத்தின் அளவாகும். தேவைப்படும் வெப்பத்தின் அளவு வெவ்வேறு நீர் வெப்பநிலைகளுக்கு ஏற்ப மாறுபடும். ஒரே அளவு வெப்பத்திற்கு, நீர் வெப்பநிலையில் 1° ^C அதிகரிப்பு 14,5 ^° C மற்றும் 15,5 ^° C க்கு இடையில் மட்டுமே நிகழ்கிறது. வெப்பத்தின் அலகு, குறிப்பாக உணவின் ஆற்றல் மதிப்பை வெளிப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படுவது, கிலோகலோரி (kcal) ஆகும். 1 kcal = 1000 கலோரிகள். 1 kcal என்பதன் மற்றொரு பெயர் 1 கலோரி (பெரிய எழுத்து K). பிரிட்டிஷ் முறைக்கான வெப்பத்தின் அலகு Btu (பிரிட்டிஷ் வெப்ப அலகு) ஆகும். 1 Btu = 1 பவுண்டு நீரின் வெப்பநிலையை 1°F ⁽ சரியாக 63 ^{° F இலிருந்து 64 °} F க்கு ) உயர்த்தத் தேவைப்படும் வெப்பத்தின் அளவு.

மேலும் படிக்க

நீர் முரண்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

ஒவ்வொரு பொருளின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது அதன் கன அளவு அதிகரிக்கிறது, மேலும் வெப்பநிலை குறையும்போது அது சுருங்குகிறது . நீரும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது விரிவடைகிறது, வெப்பநிலை குறையும்போது சுருங்குகிறது, ஆனால் 0 ^° C முதல் 4 ^{° C வரையிலான வெப்பநிலைகளில் அவ்வாறு நிகழ்வதில்லை. 0 °} C மற்றும் 4 ^° C வெப்பநிலைகளுக்கு இடையில் , வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது நீரின் கன அளவு குறைகிறது (நீர் சுருங்குகிறது). நாம் 0 ^° C வெப்பநிலையில் நீரைச் சூடுபடுத்தினால் , நீர் சூடாகும் போது அதன் கன அளவு அதிகமாகக் குறைகிறது. நீர் 4 ^{° C வெப்பநிலையை அடையும்போது இந்தச் சுருங்கும் செயல்முறை நின்றுவிடுகிறது. 4 °} C- க்கு மேல் , வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது நீரின் கன அளவு அதிகரிக்கிறது (நீர் விரிவடைகிறது). இதற்கு நேர்மாறாக, வெப்பநிலை 4 ^° C-லிருந்து 0 ^{° C-க்குக் குறையும்போது நீர் விரிவடைகிறது (நீரின் கன அளவு அதிகரிக்கிறது). நீரின் இந்த விசித்திரத்தன்மை} , நீரின் முரண்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மேலும் படிக்க

மின்சாரக் கம்பிகளை நீங்கள் உன்னிப்பாகக் கவனித்தால், தளர்வின் காரணமாக அவை கீழ்நோக்கி வளைந்திருப்பதைக் காண்பீர்கள். மின்சாரக் கம்பிகள் வெறுமனே இறுக்கப்படுவதற்குப் பதிலாக, ஏன் வேண்டுமென்றே தளர்த்தப்படுகின்றன? கிழக்கு நுசா தெங்கராவில் உள்ள புளோரஸ் மற்றும் லெம்பாட்டா ஆகிய இடங்களில் பெரும்பாலான கூரைகள் துத்தநாகத்தால் (Zn) ஆனவை. பகலிலோ அல்லது இரவிலோ, துத்தநாகக் கூரைகள் சத்தம் எழுப்புகின்றன. துத்தநாகம் ஏன் சத்தம் எழுப்புகிறது? நீங்கள் ஜாவா தீவில் வசித்தால், இரயில் தண்டவாளங்களைக் கவனித்திருக்கலாம். தண்டவாள இணைப்புகளில் இடைவெளிகள் உள்ளன. தண்டவாள இணைப்புகளில் உள்ள இந்த இடைவெளிகளின் செயல்பாடு என்ன? விரிவடைதல் என்ற தலைப்பு தொடர்பாக நீங்கள் சிந்திக்கவும் கேட்கவும் பல விஷயங்கள் உள்ளன.

மேலும் படிக்க

நாம் வெவ்வேறு வகையான வெப்பமானிகளை, உதாரணமாக ஒரு பாதரச வெப்பமானி மற்றும் ஒரு ஆல்கஹால் வெப்பமானியை, அளவீடு செய்தால் , இரண்டு வெப்பமானிகளின் அளவீடுகளும் 0 ^° C (அல்லது 32 ^° F) மற்றும் 100 ^° C (அல்லது 212 ^° F) ஆகிய வெப்பநிலைகளில் மட்டுமே ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். காற்றின் வெப்பநிலையை அளவிட நாம் இரண்டு வெப்பமானிகளையும் பயன்படுத்தினால், ஒவ்வொரு வெப்பமானியும் காட்டும் எண்கள் ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை. பாதரச வெப்பமானி 48 ^° C-ஐயும், ஆல்கஹால் வெப்பமானி 46 ^° C-ஐயும் காட்டக்கூடும். இதற்குக் காரணம், பாதரசம் மற்றும் ஆல்கஹாலின் விரிவடையும் விகிதம் வேறுபட்டது. இதேபோல், இரு உலோக வெப்பமானிகள் போன்ற பிற வகை வெப்பமானிகளுக்கும் இது பொருந்தும். இந்த வழியில் தீர்மானிக்கப்படும் வெப்பநிலை அளவீடு, பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களின் பண்புகளைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளது.

மேலும் படிக்க

செல்சியஸ் மற்றும் ஃபாரன்ஹீட் அளவுகோல்கள் வெவ்வேறு வெப்பநிலை அளவுகோல்கள் ஆகும். ஒரு பொருளின் வெப்பநிலை செல்சியஸில் அளவிடப்பட்டு குறிப்பிடப்பட்டிருந்து, பின்னர் நாம் அப்பொருளின் வெப்பநிலையை ஃபாரன்ஹீட்டில் குறிப்பிட விரும்பினால், நாம் செல்சியஸிலிருந்து ஃபாரன்ஹீட்டிற்கு மாற்றுகிறோம். இந்தப் பகுதியில், வெப்பநிலையை எவ்வாறு மாற்றுவது அல்லது வெப்பநிலை மாற்றங்களைச் செய்வது என்பதை நாம் கற்றுக் கொள்வோம்.

1 வளிமண்டல அழுத்தத்தில், செல்சியஸ் வெப்பமானிக்கான பனிக்கட்டிப் புள்ளி வெப்பநிலை = 0 ^oC, அதே சமயம் ஃபாரன்ஹீட் வெப்பமானி அளவுகோல் = 32 ^oF. இதற்கு நேர்மாறாக, 1 atm அழுத்தத்தில், செல்சியஸ் அளவுகோல் வெப்பமானிக்கான ஆவிப்புள்ளி வெப்பநிலை = 100 ^oC, அதே சமயம் ஃபாரன்ஹீட் வெப்பமானி அளவுகோல் = 212 ^oF. கீழே உள்ள படத்தைக் கவனியுங்கள்!

மேலும் படிக்க

வெப்பமானி அளவுகோல் வகைகள்

வெப்பநிலையை அளக்க ஒரு வெப்பமானியைப் பயன்படுத்த, அது ஒரு அளவுகோலில் வரையறுக்கப்பட வேண்டும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு வெப்பமானி அளவுகோல்கள் செல்சியஸ் அளவுகோல் மற்றும் ஃபாரன்ஹீட் அளவுகோல் ஆகும். இந்தோனேசியாவில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பநிலை அளவுகோல் செல்சியஸ் அளவுகோல் ஆகும். செல்சியஸ் அளவுகோலின் மற்றொரு பெயர் சென்டிகிரேட் அளவுகோல் ஆகும். சென்டிகிரேட் = நூறு படிகள். ஃபாரன்ஹீட் அளவுகோல் பெரும்பாலும் அமெரிக்காவிலோ அல்லது கடும் குளிர்காலம் உள்ள நாடுகளிலோ பயன்படுத்தப்படுகிறது. அறிவியலில் குறிப்பாக முக்கியமான ஒரு வெப்பநிலை அளவுகோல் தனிநிலை அளவுகோல் அல்லது கெல்வின் அளவுகோல் ஆகும். கெல்வின் அளவுகோல் பற்றி பின்னர் விவாதிக்கப்படும்.

செல்சியஸ் மற்றும் ஃபாரன்ஹீட் அளவுகோல்கள், நீரின் உறைநிலை மற்றும் கொதிநிலையை நிலையான புள்ளிகளாகப் பயன்படுத்துகின்றன. ஒரு பொருளின் உறைநிலை என்பது, அதன் திண்ம மற்றும் திரவ நிலைகள் வெப்பச் சமநிலையில் இருக்கும் வெப்பநிலையாகும் . இதற்கு நேர்மாறாக, ஒரு பொருளின் கொதிநிலை என்பது, அதன் திரவ மற்றும் வாயு நிலைகள் வெப்பச் சமநிலையில் இருக்கும் வெப்பநிலையாகும். உறைநிலை மற்றும் கொதிநிலைகள் எப்போதும் காற்று அழுத்தத்தைப் பொறுத்து மாறுவதால், முதலில் காற்று அழுத்தத்தைக் கண்டறிய வேண்டும். நாம் பொதுவாக நிலையான அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம், அது 1 atm (ஒரு வளிமண்டலம்) ஆகும். வளிமண்டலம் என்பது காற்று அழுத்தத்தின் ஓர் அலகு.

மேலும் படிக்க