பொருள்: வெப்பத்தின் வரையறை, வெப்பக் கடத்துத்திறன், வெப்ப ஏற்புத்திறன்
நீங்கள் எப்போதாவது ஐஸ் டீ, ஐஸ் பால், ஐஸ் சிரப் போன்றவற்றை அருந்தியிருக்கிறீர்களா? ஐஸ் டீ தயாரிக்கும்போது, நாம் பொதுவாக ஒரு கிளாஸில் சூடான அல்லது வெதுவெதுப்பான நீரை ஐஸ் கட்டிகளுடன் கலப்போம். சூடான நீர் அதிக வெப்பநிலையைக் கொண்டிருக்கும், அதேசமயம் ஐஸ் கட்டிகள் குறைந்த வெப்பநிலையைக் கொண்டிருக்கும். சிறிது நேரம் தொட்ட பிறகு, ஐஸ் கட்டிகள் மற்றும் சூடான தேநீர் கலவையானது ஐஸ் டீயாக மாறுகிறது (ஐஸ் கட்டிகள் மற்றும் வெதுவெதுப்பான தேநீர் கலவை ஒரே வெப்பநிலையை அடைகிறது). நாம் சூடான நீரை குளிர்ந்த நீருடன் கலக்கும்போதும் இதே செயல்முறைதான் நிகழ்கிறது. தொட்ட பிறகு, சூடான நீரும் குளிர்ந்த நீரும் வெதுவெதுப்பான நீராக மாறுகின்றன (சூடான நீர் மற்றும் குளிர்ந்த நீர் கலவை ஒரே வெப்பநிலையை அடைகிறது). தொட்ட பிறகு இந்தப் பொருட்கள் ஏன் ஒரே வெப்பநிலையை அடைகின்றன?
வெப்பத்தின் வரையறை
வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளைக் கொண்ட பொருள்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பு கொள்ளும்போது, அதிக வெப்பநிலை கொண்ட பொருளிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலை கொண்ட பொருளுக்கு வெப்பப் பரிமாற்றம் (வெப்பம் என அழைக்கப்படுகிறது) நிகழ்கிறது. தொடர்பில் உள்ள பொருள்கள் ஒரே வெப்பநிலையை அடைந்தவுடன் இந்த வெப்பப் பரிமாற்றம் நின்றுவிடுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நாம் சூடான நீரை குளிர்ந்த நீருடன் கலக்கும்போது, வெப்பம் பொதுவாக சூடான நீரிலிருந்து குளிர்ந்த நீருக்குச் செல்கிறது. நாம் ஒரு சூடான இஸ்திரிப்பெட்டியை குளிர்ந்த நீரில் போடும்போது, வெப்பம் சூடான இஸ்திரிப்பெட்டியிலிருந்து நீருக்குச் செல்கிறது. இஸ்திரிப்பெட்டியும் நீரும் ஒரே வெப்பநிலையை அடைந்தவுடன் வெப்ப ஓட்டம் நின்றுவிடுகிறது. ஒரு மருத்துவர் அல்லது செவிலியர் உங்கள் உடலில் ஒரு வெப்பமானியைப் பொருத்தும்போது, வெப்பம் உங்கள் உடலிலிருந்து வெப்பமானிக்குச் செல்கிறது. உங்கள் உடலும் வெப்பமானியும் ஒரே வெப்பநிலையை அடைந்தவுடன் இந்த வெப்பப் பரிமாற்றம் நின்றுவிடுகிறது. பயன்படுத்தப்படும் வெப்பமானி ஒரு பாதரச வெப்பமானியாக இருந்தால், உங்கள் உடலும் வெப்பமானியும் ஒரே வெப்பநிலையை அடையும்போது, பாதரசத்தின் மேற்பரப்பு நகர்வதை நிறுத்திவிடும். பாதரசத்தின் மேற்பரப்பில் காட்டப்படும் எண், அந்த நேரத்தில் உங்கள் உடல் வெப்பநிலையாகும்.
இயற்கையாகவே, வெப்பம் அதிக வெப்பநிலை கொண்ட பொருட்களிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலை கொண்ட பொருட்களுக்கு நகர்கிறது. வெப்பப் பரிமாற்றமானது, ஒன்றோடொன்று தொடர்பில் உள்ள பொருட்களின் வெப்பநிலைகளைச் சமன்படுத்த முனைகிறது. 18 ஆம் நூற்றாண்டில், இயற்பியலாளர்கள் வெப்ப ஓட்டமானது ஒரு பாய்மத்தின், அதாவது கண்ணுக்குப் புலப்படாத ஒரு வகை பாய்மத்தின் (பாய்மங்கள் என்பவை பாயக்கூடிய பொருள்கள். பாய்மங்களில் திரவங்களும் வாயுக்களும் அடங்கும். நீர் (ஒரு திரவம்) பாயக்கூடியதாக இருப்பதால் அது ஒரு பாய்மம் ஆகும். காற்றும் பாயக்கூடியதாக இருப்பதால் அதுவும் ஒரு பாய்மம் ஆகும்) இயக்கமே என்று சந்தேகித்தனர். இந்தப் பாய்மம் கலோரி என்று பெயரிடப்பட்டது . சோதனை முடிவுகளின் அடிப்படையில், இந்த கலோரியின் இருப்பை நிரூபிக்க முடியாததால், கலோரி கோட்பாடு இப்போது பயன்பாட்டில் இல்லை .
19 ஆம் நூற்றாண்டில், ஜேம்ஸ் பிரஸ்காட் ஜூல் (1818-1889) என்ற ஆங்கில இயற்பியலாளர், ஒரு கலக்கிச் சக்கரத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு பாத்திரத்தில் உள்ள நீரை எவ்வாறு சூடாக்குவது என்பது குறித்து ஆய்வு செய்தார். தனது சோதனையின் முடிவுகளின் அடிப்படையில், ஜூல் நெருப்பினால் சூடாக்கப்பட்ட நீருடன் ஒரு ஒப்பீட்டைச் செய்தார். ஒரு சுடரும், நீர் உள்ள ஒரு பாத்திரமும் தொடர்பு கொள்ளும்போது, வெப்பம் நெருப்பிலிருந்து (அதிக வெப்பநிலை) நீருக்கு (குறைந்த வெப்பநிலை) நகர்கிறது. நெருப்புடன் தொடர்பு கொள்வதால் ஏற்படும் நீரின் வெப்பநிலை அதிகரிப்புக்கும், கலக்கிச் சக்கரம் செய்யும் வேலையால் ஏற்படும் நீரின் வெப்பநிலை அதிகரிப்புக்கும் இடையே ஒரு ஒப்பீட்டைச் செய்த பிறகு, வெப்பம் என்பது அதிக வெப்பநிலை கொண்ட ஒரு பொருளிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலை கொண்ட ஒரு பொருளுக்கு நகரும் ஆற்றல் என்று ஜூல் முடிவு செய்தார். வெப்பம் என்பது ஆற்றல் அல்ல (வெப்பம் என்பது இயக்க ஆற்றல், நிலை ஆற்றல், வேதி ஆற்றல் போன்ற ஒரு குறிப்பிட்ட வகை ஆற்றல் அல்ல) . வெப்பம் என்பது வெப்பநிலை வேறுபாடுகளால் நகரும் ஆற்றல். எனவே, வெப்பம் அதிக வெப்பநிலை கொண்ட ஒரு பொருளிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலை கொண்ட ஒரு பொருளுக்குப் பாயும்போது , உண்மையில் ஆற்றல் அதிக வெப்பநிலை கொண்ட பொருளிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலை கொண்ட பொருளுக்கு நகர்கிறது. தொடர்பில் உள்ள பொருள்கள் ஒரே வெப்பநிலையை அல்லது வெப்பச் சமநிலையை அடையும்போது ஆற்றல் பரிமாற்றம் நின்றுவிடுகிறது.
வெப்ப கடத்துத்திறன்
பெரும்பாலான சமையல் பாத்திரங்கள் ஏன் அலுமினியத்தால் செய்யப்படுகின்றன? உங்கள் இடது கை ஒரு உலோகத் துண்டையும், வலது கை ஒரு கண்ணாடியையும் பிடித்திருப்பதாகக் கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். பிறகு நீங்கள் அந்த உலோகத்தையும் கண்ணாடியையும் ஒரு சுடரில் தொடுகிறீர்கள். உங்கள் இடது கையா அல்லது வலது கையா வெப்பத்தை வேகமாக உணரும்? இந்தக் கேள்விகளும், ஒருவேளை நீங்கள் கேட்கக்கூடிய மற்ற கேள்விகளும், ஒரு பொருளின் வெப்பக் கடத்துத்திறனுடன் தொடர்புடையவை. ஒரு பொருளின் வெப்பக் கடத்துத்திறன் என்பது அதன்... வெப்பப் பரிமாற்றம் பொருளின் வழியாக. அதிக வெப்பக் கடத்துத்திறன் (k) கொண்ட பொருள்கள் கடத்திகள் ஆகும். வெப்பம் yang baik (konduktor termal yang baik). Sebaliknya, benda yang memiliki konduktivitas termal kecil merupakan penghantar kalor yang buruk (konduktor termal yang buruk).
வெப்பத் திறன்
வெப்ப ஏற்புத்திறன் (C) என்பது ஒரு முழுப் பொருளின் வெப்பநிலையை ஒரு டிகிரி உயர்த்துவதற்குத் தேவைப்படும் வெப்பத்தின் அளவு ஆகும் . வெப்ப ஏற்புத்திறனுக்கான சூத்திரம்:
C = mc
Keterangan : C = kapasitas kalor, m = massa benda, c = தன் வெப்பம் பொருள்.
