గురుముద నెట్వర్క్లు
బెర్నౌలీ సూత్రం మరియు బెర్నౌలీ సమీకరణం గురించిన వ్యాసం
మనం మోటార్బైక్ నడిపేటప్పుడు, మనం వేసుకున్న బట్టలు వెనక్కి ఉబ్బుతాయి. కొన్నిసార్లు, గాలి బలంగా వీస్తే, తలుపు దానంతట అదే మూసుకుపోతుంది. గాలి ఇంటి బయట వీస్తున్నప్పటికీ, తలుపు ఇంటి లోపలే ఉంటుంది.
దీనిని బెర్నౌలీ సూత్రం ఉపయోగించి వివరించవచ్చు. డేనియల్ బెర్నౌలీ (1700-1782) పై దృగ్విషయాన్ని వివరించడానికి ఉపయోగపడే ఒక సూత్రాన్ని కనుగొన్నాడు.
బెర్నౌలీ సూత్రం
అవిచ్ఛిన్నత సమీకరణం గురించిన వ్యాసం
కుళాయి మూతి నుండి బయటకు వచ్చే నీటి వేగాన్ని గమనిస్తూ, నీటి కుళాయిని నెమ్మదిగా తెరవడానికి ప్రయత్నించండి. ఇప్పుడు పోల్చి చూడండి, కుళాయి మూతి మూసి ఉన్నప్పుడు మరియు తెరిచి ఉన్నప్పుడు నీటి ప్రవాహ వేగం ఎక్కడ ఎక్కువగా ఉంది? ఎందుకలా? దీనిని అర్థం చేసుకోవడానికి, దయచేసి అవిచ్ఛిన్న సమీకరణాన్ని అధ్యయనం చేయండి.
ప్రసరణ
ఒక స్థిరమైన ప్రవాహంలో, A అనే ఒక బిందువు వద్ద ప్రతి ద్రవ కణం యొక్క వేగం ఎల్లప్పుడూ ఒకే విధంగా ఉంటుంది. B బిందువును దాటేటప్పుడు, ద్రవ కణాల వేగం మారవచ్చు. అయినప్పటికీ, B బిందువుకు చేరుకున్నప్పుడు, దాని వెనుక నుండి వచ్చే ద్రవ కణాలు, దాని ముందు వచ్చే ద్రవ కణాల వేగంతోనే ప్రవహిస్తాయి. అదేవిధంగా C బిందువు వద్దకు వచ్చినప్పుడు మరియు ఆ విధంగానే కొనసాగుతుంది. ప్రవాహ రేఖ అనేది A, B, మరియు C బిందువులను కలిపే ఒక వక్రరేఖ.
1. నల్ల సూత్రం యొక్క నిర్వచనం
మనం ఒక తెరిచిన పాత్రలో (ఉదాహరణకు బకెట్లో) వేడి మరియు చల్లని నీటిని కలిపినప్పుడు, వేడి నీటి నుండి చల్లని నీటికి ఉష్ణం బదిలీ అవుతుంది. పాత్ర తెరిచి ఉండటం వల్ల, కొంత ఉష్ణం గాలిలోకి వెళుతుంది. పాత్ర కూడా వేడెక్కుతుంది. వేడి నీటి నుండి విడుదలయ్యే ఉష్ణం, చల్లని నీటిచే మాత్రమే కాకుండా, వాతావరణం మరియు పాత్రలచే కూడా గ్రహించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, బకెట్ ఒక వివిక్త వ్యవస్థ కాదు. మనం ఒక మూసివున్న థర్మోస్లో వేడి మరియు చల్లని నీటిని కలిపినప్పుడు, వేడి నీటి నుండి చల్లని నీటికి ఉష్ణం బదిలీ అవుతుంది. థర్మోస్లు వివిక్త వ్యవస్థలు, కాబట్టి గాలిలోకి గానీ లేదా థర్మోస్లోకి గానీ ఉష్ణం వెళ్ళదు. వేడి మరియు చల్లని నీటి మిశ్రమం ఉష్ణ సమతౌల్యాన్ని చేరుకునే వరకు, చల్లని నీరు కేవలం వేడి నీటి నుండి విడుదలయ్యే ఉష్ణాన్ని మాత్రమే గ్రహిస్తుంది.
1. వికిరణం ద్వారా ఉష్ణ బదిలీ నిర్వచనం
వేడి రోజున మీరు నల్లని దుస్తులు ధరించినప్పుడు లేదా పగటిపూట వ్యాయామం చేస్తున్నప్పుడు మీకు ఎలా అనిపిస్తుంది? తెల్లని దుస్తులు ధరించినప్పటితో పోల్చి చూడండి. మీరు పగటిపూట నల్లని దుస్తులు ధరిస్తే, మీకు వేడిగా అనిపిస్తుంది. ఎందుకలా? ఉదయం పూట సూర్యునికి, భూమికి మధ్య ఉండే దూరం, పగలు మరియు సాయంత్రం వేళల్లో సూర్యునికి, భూమికి మధ్య ఉండే దూరానికి దాదాపు సమానంగా ఉంటుంది. అలాంటప్పుడు పగలూ, పగలూ ఎందుకు వేడిగా, పగలూ ఎందుకు చల్లగా ఉంటాయి? ఈ ప్రశ్నలకు సమాధానాలు రేడియేషన్ ద్వారా జరిగే ఉష్ణ బదిలీకి సంబంధించినవి.
సంవహనం ద్వారా ఉష్ణ బదిలీ గురించిన వ్యాసం
ఎండగా ఉన్నప్పుడు ఎప్పుడైనా సముద్ర తీరానికి వెళ్లారా? ఆకాశం నిర్మలంగా ఉన్న రోజున, సముద్ర తీరంలో ఎల్లప్పుడూ సముద్రం నుండి గాలి వీస్తూ ఉంటుంది. సముద్ర తీరంలో ఎల్లప్పుడూ గాలి ఎందుకు వీస్తుంది, మరియు పగటిపూట సముద్రపు గాలి (సముద్రం నుండి భూమి వైపు వీచే గాలులు), రాత్రిపూట భూమి గాలి (భూమి నుండి సముద్రం వైపు వీచే గాలులు) ఎందుకు వీస్తాయి? వర్షాకాలంలో మేఘాలు కొండ వాలుల మీదకు ఎందుకు దిగి వస్తాయి? గాలి చల్లగా ఎందుకు అనిపిస్తుంది? ఈ ప్రశ్నలకు సమాధానాలు భూమి మరియు సముద్రం యొక్క విశిష్టోష్ణం, వ్యాకోచం, సాంద్రత మరియు సంవహనం ద్వారా జరిగే ఉష్ణ బదిలీకి సంబంధించినవి!
1. వాహనం ద్వారా ఉష్ణ బదిలీ నిర్వచనం
మీరు చెక్క కుర్చీలో కూర్చుంటే, ఆ చెక్క కుర్చీ ఉపరితలం వేడెక్కుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, మీరు ప్లాస్టిక్ లేదా లోహంతో చేసిన కుర్చీలో కూర్చుంటే, కూర్చున్న తర్వాత ఆ లోహపు లేదా ప్లాస్టిక్ కుర్చీ ఉపరితలం వేడిగా అనిపించదు. లోహపు కుర్చీ ఉపరితలం వేడెక్కనప్పుడు, చెక్క కుర్చీ ఉపరితలం ఎందుకు వేడెక్కుతుంది? పరుపు లేకుండా చల్లని నేలపై పడుకోవడం వల్ల నొప్పి ఎందుకు వస్తుంది? మీరు ఎప్పుడైనా యాంటీ-కోల్డ్ జాకెట్ ధరించారా? చాలా యాంటీ-కోల్డ్ జాకెట్లను ఉన్నితో ఎందుకు తయారు చేస్తారు? ఉష్ణ వాహనం ద్వారా జరిగే ఉష్ణ బదిలీ అనే విషయానికి సంబంధించి ఇంకా పరిగణించదగిన మరియు ప్రశ్నించదగిన విషయాలు చాలా ఉన్నాయి.
గుప్త ఉష్ణం, విశిష్ట ఉష్ణం మరియు ఉష్ణ సామర్థ్యం గురించిన వ్యాసం
చల్లటి నీరు మరియు మంచు మిశ్రమం ఉన్న పాత్రలో మీరు పాదరస థర్మామీటర్ను ఉంచితే, అది క్రిందికి కదిలిన తర్వాత పాదరసం ఉపరితలం కదలడం ఆగిపోవడాన్ని మీరు గమనిస్తారు. నీటి గడ్డకట్టే స్థానం (0 ° C) ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్న తర్వాత పాదరసం ఉపరితలం కదలడం ఆగిపోతుంది. పాత్ర తెరిచి ఉంటే, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న గాలి నుండి మంచు మరియు చల్లటి నీటి మిశ్రమానికి వేడి ప్రవహిస్తుంది. గాలి నుండి వేడి చేరడం వల్ల మంచు కరుగుతుంది. మంచు కరుగుతున్నంత సేపు, మంచు మరియు చల్లటి నీటి మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణోగ్రత మారుతుందా? మంచు కరుగుతున్నంత సేపు, నీరు మరియు మంచు మిశ్రమం యొక్క ఉష్ణోగ్రత మారదు.
వ్యాసం ఉష్ణం యొక్క నిర్వచనం ఉష్ణం యొక్క యాంత్రిక తుల్యత ఉష్ణ సమీకరణం
1. ఉష్ణం యొక్క నిర్వచనం
ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాలు ఉన్న వస్తువులు ఒకదానికొకటి తాకినప్పుడు, అధిక ఉష్ణోగ్రత గల వస్తువుల నుండి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత గల వస్తువులకు ఉష్ణ బదిలీ జరుగుతుంది. తాకిన వస్తువులు ఒకే ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్న తర్వాత ఉష్ణ బదిలీ ఆగిపోతుంది. ఉదాహరణకు, మనం వేడి నీటిని చల్లని నీటితో కలిపినప్పుడు, ఉష్ణం సాధారణంగా వేడి నీటి నుండి చల్లని నీటికి ప్రసరిస్తుంది. మనం వేడి ఇస్త్రీని చల్లని నీటిలో వేసినప్పుడు, ఉష్ణం ఇస్త్రీ నుండి నీటికి ప్రసరిస్తుంది. ఇస్త్రీ మరియు నీరు ఒకే ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్న తర్వాత ఉష్ణ ప్రవాహం ఆగిపోతుంది. ఒక నర్సు మీ శరీరానికి థర్మామీటర్ను పెట్టినప్పుడు, ఉష్ణం ఇస్త్రీ నుండి నీటికి ప్రసరిస్తుంది.
ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు ప్రతి వస్తువు వ్యాకోచిస్తుంది (వస్తువుల ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది), మరియు ఉష్ణోగ్రత తగ్గినప్పుడు వస్తువులు సంకోచిస్తాయి (వస్తువుల ఘనపరిమాణం తగ్గుతుంది). నీరు కూడా ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు వ్యాకోచిస్తుంది మరియు తగ్గినప్పుడు సంకోచిస్తుంది, కానీ 0 ° C – 4°C వద్ద అలా జరగదు. 0°C మరియు 4°C మధ్య, ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ నీటి ఘనపరిమాణం తగ్గుతుంది (నీరు సంకోచిస్తుంది). మనం 0°C వద్ద నీటిని వేడి చేస్తే, నీరు మరింత వేడెక్కుతుంది, నీటి ఘనపరిమాణం తగ్గుతుంది. నీరు 4°C కి చేరినప్పుడు సంకోచ ప్రక్రియ ఆగిపోతుంది. 4 ° C కంటే పైన , ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ నీటి ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది. దానికి బదులుగా, ఉష్ణోగ్రత 4 ° C నుండి 0 ° C కి తగ్గినప్పుడు నీరు వ్యాకోచిస్తుంది (నీటి ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది).
ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడు చాలా ఘన వస్తువులు రేఖీయ వ్యాకోచానికి గురవుతాయి. రేఖీయ వ్యాకోచం అంటే వస్తువు పొడవు పెరగడం లేదా తగ్గడం. సాధారణంగా, ఉష్ణోగ్రత పెరిగినప్పుడు వస్తువు పొడవు పెరుగుతుంది, అయితే ఉష్ణోగ్రత తగ్గినప్పుడు వస్తువు పొడవు తగ్గుతుంది. రేఖీయ వ్యాకోచం సన్నని తీగల వంటి వస్తువులలో మాత్రమే జరుగుతుందని మీరు అనుకోవచ్చు. ఉదాహరణకు, రోడ్డు పక్కన నిలిపి ఉంచిన కారును చూడండి, దానివల్ల అది ఎండకు గురవుతుంది. కారు బాగా వేడెక్కినప్పుడు, ఇనుప పలక మందంగా మారవచ్చు, లేదా దాని భుజం పొడవు పెరగవచ్చు. జింక్తో చేసిన ఇళ్ల పైకప్పులు కూడా వ్యాకోచానికి గురవుతాయి. ఈ సందర్భంలో, జింక్ బాగా వేడెక్కినప్పుడు, జింక్ అంచులు వెడల్పుగా పెరుగుతాయి మరియు జింక్ మరింత మందంగా కూడా మారవచ్చు. రైలు పట్టాలకు మరియు వంతెనపై ఉన్న ఇనుము లేదా ఉక్కుకు కూడా ఇదే జరిగింది.