இயற்பியல்

வெப்பநிலை அளவீடுகளை மாற்றுவது பற்றிய கட்டுரை

செல்சியஸ் அளவுகோலும் ஃபாரன்ஹீட் அளவுகோலும் வெவ்வேறு வெப்பநிலை அளவுகோல்கள் ஆகும். ஒரு பொருளின் வெப்பநிலை செல்சியஸ் அளவுகோலில் அளக்கப்பட்டு குறிப்பிடப்பட்டால், அப்பொருளின் வெப்பநிலையை நாம் ஃபாரன்ஹீட் அளவுகோலில் குறிப்பிட விரும்பினால், அதை செல்சியஸ் அளவுகோலிலிருந்து ஃபாரன்ஹீட் அளவுகோலுக்கு மாற்றுகிறோம். இந்தப் பகுதியில், ஒரு வெப்பநிலை அளவுகோலை மாற்றுவது அல்லது உருமாற்றுவது எப்படி என்று நாம் கற்றுக்கொள்கிறோம்.

1 வளிமண்டல அழுத்தத்தில், செல்சியஸ் வெப்பமானியின் உறைநிலை வெப்பநிலை = 0 ^oC, அதே சமயம் ஃபாரன்ஹீட் வெப்பமானி = 32 ^oF. இதற்கு நேர்மாறாக, 1 atm அழுத்தத்தில், வெப்பநிலை கொதிநிலை செல்சியஸ் அளவுகோல் வெப்பமானிக்கு = 100 ^oC, அதே சமயம் ஃபாரன்ஹீட் அளவுகோல் கொண்ட ஒரு வெப்பமானி = 212 ^oF.

மேலும் படிக்க

வெப்பமானிகள் மற்றும் வெப்பநிலை அளவுகள் பற்றிய கட்டுரை

1. வெப்பமானிகள்

வெப்பநிலையை அளப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட கருவி வெப்பமானி ஆகும். வெப்பமானிகளில் பல வகைகள் உள்ளன, ஆனால் அவற்றின் செயல்படும் முறை ஒன்றுதான். பொதுவாக, வெப்பநிலைக்கேற்ப மாறும் தன்மையுடைய வெப்பமானிப் பொருட்களையே நாம் பயன்படுத்துகிறோம். ஒரு பொருளின் வெப்பநிலை மாறினால், அதன் வடிவமும் அளவும் மாறும். பெரும்பாலான வெப்பமானிகள், வெப்பநிலை மாறும்போது விரிவடையவோ அல்லது சுருங்கவோ கூடிய பொருட்களையே பயன்படுத்துகின்றன. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பமானிகள் கண்ணாடிக் குழாய்களைக் கொண்டிருக்கும், அதன் மையத்தில் ஆல்கஹால் அல்லது பாதரசம் இருக்கும். வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது, ​​கலனில் உள்ள ஆல்கஹால் அல்லது பாதரசம் விரிவடைவதால், ஆல்கஹால் அல்லது பாதரசத் தூணின் நீளம் அதிகரிக்கிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, வெப்பநிலை குறையும்போது, ​​ஆல்கஹால் அல்லது பாதரசத் தூணின் நீளம் குறைகிறது. கண்ணாடிக் குழாயின் வெளிப்புறத்தில், வெப்பமானியின் அளவுகோலைக் குறிக்கும் எண்கள் பொறிக்கப்பட்டிருக்கும். ஆல்கஹால் அல்லது பாதரசத் தூணின் மேல் முனையில் காட்டப்படும் எண், அளவிடப்படும் பொருளின் வெப்பநிலை மதிப்பைக் குறிப்பிடுகிறது.

மேலும் படிக்க

வெப்ப இயக்கவியலின் பூஜ்ஜிய விதி பற்றிய கட்டுரை

இதுவரை, தொடர்பில் உள்ள இரண்டு பொருள்கள் அனுபவிக்கும் வெப்பச் சமநிலையை மட்டுமே நாம் கவனித்திருக்கிறோம்.

வெப்பச் சமநிலை என்ற கருத்தை இன்னும் ஆழமாகப் புரிந்துகொள்ள, மூன்று பொருட்களை (பொருள் A, பொருள் B, மற்றும் பொருள் C என வைத்துக்கொள்வோம்) எடுத்துக்கொள்வோம். உதாரணமாக, பொருள் B மற்றும் பொருள் C ஒன்றையொன்று தொடவில்லை, ஆனால் பொருள் A, பொருள் B உடன் தொடர்பில் உள்ளது மற்றும் பொருள் A, பொருள் C உடன் தொடர்பில் உள்ளது. கீழே உள்ள படத்தைக் கவனியுங்கள். பொருள் A மற்றும் பொருள் B வெப்பச் சமநிலையில் இருப்பது போலவே, பொருள் A மற்றும் பொருள் C-யும் வெப்பச் சமநிலையில் உள்ளன. ஒன்றையொன்று தொடாத பொருள்கள் B மற்றும் C-யும் வெப்பச் சமநிலையில் உள்ளனவா? நாம் தர்க்கத்தை மட்டும் பயன்படுத்தினால், பொருள் B மற்றும் பொருள் C தொடர்பில் இல்லை என்றாலும், அவையும் வெப்பச் சமநிலையில் உள்ளன என்று கூறலாம். பொருள் A மற்றும் பொருள் B வெப்பச் சமநிலையில் உள்ளன, அதாவது பொருள் A-யின் வெப்பநிலை = பொருள் B-யின் வெப்பநிலை.

மேலும் படிக்க

வெப்பநிலை மற்றும் வெப்பச் சமநிலையின் வரையறை பற்றிய கட்டுரை

வெப்பநிலையின் வரையறை

நீங்கள் எப்போதாவது பனிக்கட்டியைத் தொட்டிருக்கிறீர்களா? உங்கள் கைகள் பனிக்கட்டியைத் தொடும்போது என்ன உணர்கிறீர்கள்? நீங்கள் தொடுவது நெருப்பாக இருந்தால் என்ன செய்வீர்கள்? பனிக்கட்டியைத் தொடும்போது உங்கள் கைகள் குளிராக உணரும், நெருப்பைத் தொடும்போது உங்கள் கைகள் சூடாக உணரும். சூடு, வெதுவெதுப்பு, குளிர்ச்சி, குளிர் ஆகியவை என்ன நிலைகளை ஏற்படுத்துகின்றன?

வெப்பநிலை என்ற கருத்து, நமது தொடு உணர்வால் உணரப்படும் வெப்பம் மற்றும் குளிரிலிருந்து தொடங்குகிறது. தொடு உணர்வால் உணரப்படுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டு, ஒரு பொருள் மற்றொரு பொருளை விட சூடாக இருக்கிறது என்றோ அல்லது ஒரு பொருள் மற்றொரு பொருளை விட குளிர்ச்சியாக இருக்கிறது என்றோ நாம் கூறுகிறோம். சூடான பொருள்கள் அதிக வெப்பநிலையைக் கொண்டிருக்கும், அதே சமயம் குளிர்ச்சியான பொருள்கள் குறைந்த வெப்பநிலையைக் கொண்டிருக்கும். ஒரு பொருள் எவ்வளவு குளிர்ச்சியாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு குறைவாக அதன் வெப்பநிலை இருக்கும். இதற்கு நேர்மாறாக, ஒரு பொருள் எவ்வளவு சூடாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு அதிகமாக அதன் வெப்பநிலை இருக்கும். ஒரு பொருளின் வெப்பம் அல்லது குளிர்ச்சியின் அளவே வெப்பநிலை எனப்படும். வாயு இயக்கவியல் கோட்பாடு என்ற பாடத்தில், வெப்பநிலையின் வரையறையை நீங்கள் இன்னும் ஆழமாகப் புரிந்துகொள்வீர்கள்; ஒரு பொருள் சூடாக, வெதுவெதுப்பாக, குளிர்ச்சியாக அல்லது குளிராக உணரப்படுவதற்கு, அதிலுள்ள மூலக்கூறுகளுக்கு என்ன நிகழ்கிறது என்பதை அறிந்துகொள்வீர்கள்.

மேலும் படிக்க

பொருளின் நிலைகள் பற்றிய கட்டுரை (நுண்ணிய பண்புகளின் அடிப்படையில்)

அன்றாட வாழ்வில், நாம் பெரும்பாலும் பருப்பொருளின் மூன்று வெவ்வேறு நிலைகளை எதிர்கொள்கிறோம். திடப்பொருட்கள் (எ.கா., கற்கள், இரும்பு போன்றவை), திரவங்கள் (நீர், பெட்ரோல் போன்றவை) மற்றும் வாயுப் பொருட்கள் (காற்று போன்றவை) உள்ளன. இந்தப் பொருட்களின் மூன்று நிலைகளையும், அவற்றின் வடிவத்தையும் அளவையும் தக்கவைத்துக் கொள்ளும் திறனின் அடிப்படையில் வேறுபடுத்தி அறியலாம்.

திடப்பொருட்கள் பொதுவாக ஒரு நிலையான வடிவத்தையும் கன அளவையும் கொண்டிருக்கும். திரவமானது ஒரு நிலையான வடிவத்தைக் கொண்டிருப்பதில்லை, மாறாக அது இருக்கும் கலனுக்கு ஏற்ப தன்னை மாற்றியமைத்துக் கொள்கிறது. உதாரணமாக, நாம் ஒரு குவளையில் தண்ணீரை ஊற்றினால், அதன் வடிவம் குவளை போல மாறும். குளியல் தொட்டியில் தண்ணீரை ஊற்றினால், அதன் வடிவம் குளியல் தொட்டி போல மாறும். திரவத்தின் கன அளவு பொதுவாக எப்போதும் நிலையானது. ஒரு குவளை தண்ணீரை குளியல் தொட்டியில் வைத்தால், தண்ணீரின் அளவு குவளையிலேயே இருக்கும். தண்ணீரின் வடிவம் மாறலாம், ஆனால் அதன் அளவு ஒருபோதும் மாறுவதில்லை. போதுமான விசை கொடுக்கப்பட்டால், திட மற்றும் திரவப் பொருட்களின் கன அளவு மாறக்கூடும் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள்.

மேலும் படிக்க

அணு கோட்பாடு மற்றும் இயக்கவியல் கோட்பாடு பற்றிய கட்டுரை

அணு கோட்பாடு

ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளாக, தங்கம், இரும்பு போன்ற ஒவ்வொரு தூயப் பொருளும் அணுக்களால் ஆனது என்று பண்டைய கிரேக்கர்கள் நம்பினர். அவர்களைப் பொறுத்தவரை, ஒரு தூயப் பொருளைச் சிறு சிறு துண்டுகளாக வெட்டினால், அந்தச் சிறிய பகுதிகளை மீண்டும் வெட்டி, பிறகு மீண்டும் வெட்டினால்... இப்படியே தொடர்ந்தால், மீண்டும் வெட்ட முடியாத மிகச் சிறிய துண்டுகள் உருவாகும். மீண்டும் வெட்ட முடியாத அந்த மிகச் சிறிய துண்டுகளே அணுக்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன. அணு என்றால் "பிரிக்க முடியாதது" (கிரேக்க மொழி) என்று பொருள்.

அந்தக் காலத்தில், அணு பிரிக்க முடியாததாகக் கருதப்பட்டது. ஆனால் பின்னர் சில விஞ்ஞானிகள் எலக்ட்ரான்களையும் அணுக்கருக்களையும் (புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள்) கண்டுபிடித்ததால், அணுக்களைப் பிரிக்க முடியாது என்ற அனுமானம் தவறானது என்பது நிரூபணமானது. எனவே, அணுக்கள் எலக்ட்ரான்களையும் (எதிர்மின் சுமை கொண்டவை) அணுக்கருக்களையும் கொண்டுள்ளன. எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவைச் சுற்றி வருகின்றன. அணுக்கருவின் உள்ளே, புரோட்டான்களும் (நேர்மின் சுமை கொண்டவை) நியூட்ரான்களும் (நடுநிலை அல்லது மின்சுமையற்றவை) உள்ளன.

மேலும் படிக்க

கட்ட மாற்றங்கள், மாறுநிலை வெப்பநிலை, மும்முனைப் புள்ளி பற்றிய கட்டுரை

நல்லியல்பு வாயு விதியைப் பற்றிய விவாதத்தில், உண்மையான வாயுவின் அழுத்தமும் அடர்த்தியும் மிக அதிகமாக இல்லாதபோது மட்டுமே நல்லியல்பு வாயு விதியானது உண்மையான வாயுவின் நடத்தையைத் துல்லியமாக விவரிக்கிறது என்று விளக்கப்பட்டுள்ளது. அழுத்தமும் உண்மையான வாயுவின் அடர்த்தியும் போதுமான அளவு அதிகமாக இருந்தால், நல்லியல்பு வாயு விதி துல்லியமற்ற முடிவுகளைத் தருகிறது; அதுபோலவே, உண்மையான வாயுவின் வெப்பநிலை கொதிநிலையை நெருங்கும்போதும் இது நிகழ்கிறது. இது உண்மையான வாயு மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் நிகழும் இடைவினைகளுடன் தொடர்புடையது. வாயு அழுத்தம், வாயுவின் கனஅளவிற்கு நேர்மாறு விகிதத்தில் உள்ளது. வாயு அழுத்தம் போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​வாயுவின் கனஅளவு குறைகிறது. வாயுவின் கனஅளவு குறைவாக இருப்பதால், வாயு மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான தூரம் நெருக்கமாகிறது. மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான தூரம் நெருக்கமாகும்போது, ​​மூலக்கூறுகள் ஒன்றையொன்று ஈர்க்கின்றன. இது ஒரு காந்தத்தின் மீது ஒரு இரும்புத் துண்டை வைப்பதைப் போன்றது. காந்தத்திற்கும் இரும்பிற்கும் இடையேயான தூரம் போதுமான அளவு அதிகமாக இருந்தால், காந்தத்தால் இரும்பை ஈர்க்க முடியாது. ஆனால் காந்தத்திற்கும் இரும்பிற்கும் இடையேயான தூரம் நெருக்கமாக இருந்தால், இரும்பு தன்னை நோக்கி ஈர்க்கப்படுகிறது.

மேலும் படிக்க

வான் டெர் வால்ஸ் என்பது ஜே.டி. வான் டெர் வால்ஸ் (1837-1923) என்ற டச்சு இயற்பியலாளரின் பெயர். வான் டெர் வால்ஸ் நிலைச் சமன்பாடு என்பது ஒரு இலட்சிய வாயுவின் நிலைச் சமன்பாட்டைப் போன்ற ஒரு வாயுவின் நிலைச் சமன்பாடாகும். வேறுபாடு என்னவென்றால், உண்மையான வாயுவின் அழுத்தம் மற்றும் அடர்த்தி போதுமான அளவு அதிகமாக இருந்தால், இலட்சிய வாயுவின் நிலைச் சமன்பாட்டால் துல்லியமான முடிவுகளை வழங்க முடியாது. ஆனால், வான் டெர் வால்ஸ் நிலைச் சமன்பாட்டால் மிகவும் துல்லியமான முடிவுகளை உருவாக்க முடியும்.

இலட்சிய நிலைச் சமன்பாட்டின் வரம்புகளை உணர்ந்த வான் டெர் வால்ஸிடமிருந்து இந்தச் சமன்பாட்டின் தோற்றம் உருவானது. உண்மையான வாயுவின் அழுத்தமும் அடர்த்தியும் அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​அந்த வாயுவின் நிலையையும் பாதிக்கக்கூடிய பல காரணிகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம், வால்ஸ் இலட்சிய வாயுவின் நிலைச் சமன்பாட்டை மாற்றியமைத்தார்.

மேலும் படிக்க

ஆவியாதல் செயல்முறையை இயக்கவியல் கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தி விளக்கலாம். வாயு மூலக்கூறுகளைப் போலவே, நீர் மூலக்கூறுகளும் நகர்கின்றன. வேறுபாடு என்னவென்றால், மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு விசை அவற்றை ஒன்றாகப் பிடித்து வைத்திருப்பதால், நீர் மூலக்கூறுகளைச் சிதறடிக்க முடியாது. இதற்கு மாறாக, வாயு மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு விசை பலவீனமானது, அதனால் வாயு மூலக்கூறுகள் ஒன்றிணைய முடியாது. நகரும்போது, ​​நீர் மூலக்கூறுகள் திசைவேகத்தைக் கொண்டுள்ளன. அதிக வேகம் கொண்ட நீர் மூலக்கூறுகளும் உள்ளன; குறைந்த திசைவேகம் கொண்ட நீர் மூலக்கூறுகளும் உள்ளன. நீர் மூலக்கூறின் திசைவேகப் பரவல், மாக்ஸ்வெல் பரவலை ஒத்திருக்கிறது.

நீர் மூலக்கூறுகளின் வேகம் மிக அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​அவற்றுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசையால் அவற்றை ஒன்றாக வைத்திருக்க முடியாமல் போகும். இதுவே ஆவியாதல் ஆகும். விண்வெளியில் செல்லும் ராக்கெட்டுகளைப் போலவே, ஒரு ராக்கெட்டின் வேகம் மிக அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் அதை பூமியில் நிலைநிறுத்த முடியாது. அதிக திசைவேகம் கொண்ட மூலக்கூறுகளால் மட்டுமே அவற்றுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து தப்பிக்க முடியும் என்பதை நினைவில் கொள்ளவும். குறைந்த திசைவேகம் கொண்ட மூலக்கூறுகள் நீரைப் போலவே ஒன்றாகவே இருக்கின்றன.

மேலும் படிக்க

கொதித்தல் என்பது திரவத்தை வாயுவாக மாற்றும் ஒரு செயல்முறையாகும். தெவிட்டிய நீராவி அழுத்தம் காற்று அழுத்தத்திற்கு சமமாக இருக்கும்போது கொதித்தல் நிகழ்கிறது (காற்று அழுத்தம் = வளிமண்டல அழுத்தம்). நாம் கொதிக்கும் நீரைப் பற்றி மட்டுமே விவாதிக்கிறோம். நீரின் தெவிட்டிய நீராவி அழுத்தம், நீரின் வெப்பநிலைக்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளது; நீரின் வெப்பநிலை அதிகமாக இருந்தால், தெவிட்டிய நீராவியின் அழுத்தமும் அதிகமாக இருக்கும். நாம் நீரைச் சூடாக்கும்போது, ​​பொதுவாகக் கலனின் அடியில் சிறிய குமிழ்கள் தோன்றும். குமிழ்கள் இருப்பது, ஒரு திரவம் வாயுவாக மாறுவதைக் குறிக்கிறது. குமிழில் உள்ள தெவிட்டிய நீராவி அழுத்தம் வெளிப்புறக் காற்று அழுத்தத்தை விடக் குறைவாக இருந்தால், அந்தக் குமிழி மேற்பரப்பை அடைவதற்கு முன்பே சுருங்கிச் சிதைந்துவிடும். குமிழின் உள்ளே உள்ள நீராவியின் உந்து விசையை விட வெளிப்புறக் காற்றின் உந்து விசை அதிகமாக இருப்பதால் குமிழ்கள் சிதைக்கப்படுகின்றன. குமிழில் உள்ள நீராவி அழுத்தத்தை விட வெளிப்புறக் காற்று அழுத்தம் அதிகமாக இருப்பதால், வெளிப்புறக் காற்று அதிக குறிப்பிடத்தக்க விசையைக் கொண்டுள்ளது (P = F / A).

மேலும் படிக்க