Chapter 9 · Physics
ऊष्मा और ताप
Heat & Temperature🔥 ऊष्माऊर्जा का एक रूप; गर्म से ठंडी वस्तु की ओर बहती है। मात्रक जूल (कैलोरी भी: 1 cal = 4.18 J)।
🌡️ तापगर्मी या ठंडक की डिग्री; ऊष्मा का बहाव ताप-अंतर से तय होता है। SI मात्रक केल्विन।
ताप पैमाने: C/5 = (F − 32)/9 = (K − 273)/5 | K = C + 273 | −40°C = −40°F | 574.25 पर F = K
ऊष्मा: Q = m × c × ΔT (c = विशिष्ट ऊष्मा) | गुप्त ऊष्मा: Q = m × L
ऊष्मा: Q = m × c × ΔT (c = विशिष्ट ऊष्मा) | गुप्त ऊष्मा: Q = m × L
| °C | °F | K | |
|---|---|---|---|
| परम शून्य | −273 | −459.4 | 0 |
| पानी जमना | 0 | 32 | 273 |
| शरीर का ताप | 37 | 98.6 | 310 |
| पानी उबलना | 100 | 212 | 373 |
प्रश्न: 50°C = ? °F
F = (9/5 × 50) + 32 = 122°F
प्रश्न: 27°C = ? K → 27 + 273 = 300 K
प्रश्न: 2 kg पानी को 10°C गर्म करने में ऊष्मा (c = 4200 J/kg°C)? → 2 × 4200 × 10 = 84,000 J
F = (9/5 × 50) + 32 = 122°F
प्रश्न: 27°C = ? K → 27 + 273 = 300 K
प्रश्न: 2 kg पानी को 10°C गर्म करने में ऊष्मा (c = 4200 J/kg°C)? → 2 × 4200 × 10 = 84,000 J
पानी की विशिष्ट ऊष्मा सामान्य पदार्थों में सबसे अधिक → देर से गर्म, देर से ठंडा। इसलिए गाड़ियों के रेडिएटर में पानी, समुद्र तटों पर मौसम सम रहता है, गर्म पानी की बोतल से सिंकाई।
गुप्त ऊष्मा = अवस्था बदलने में लगी ऊष्मा, ताप नहीं बदलता। बर्फ़ की गलन की गुप्त ऊष्मा = 80 cal/g; पानी की वाष्पन = 540 cal/g। इसलिए भाप से जलना उबलते पानी से अधिक कष्टदायक।
ऊष्मा का संचरण
🥄 चालनठोस में, कण-कण से। धातु सुचालक; लकड़ी, प्लास्टिक, हवा कुचालक (बर्तन के हैंडल)। चाँदी सबसे अच्छी सुचालक।
♨️ संवहनद्रव व गैस में, कणों के बहाव से। समुद्री/स्थलीय हवाएँ, कमरे में रोशनदान ऊपर, AC ऊपर लगाना।
☀️ विकिरणबिना माध्यम, प्रकाश की चाल से। सूर्य की गर्मी; काली वस्तु अधिक अवशोषित व उत्सर्जित करती है।
"क्यों होता है?" — रोज़ के उदाहरण
| रेल की पटरियों के बीच जगह | गर्मी में प्रसार होता है |
| मटके का पानी ठंडा | छिद्रों से वाष्पन से ठंडक |
| प्रेशर कुकर में खाना जल्दी | दाब बढ़ने से पानी का क्वथनांक बढ़ता है |
| पहाड़ों पर खाना देर से पकना | कम दाब → क्वथनांक 100°C से कम |
| बर्फ़ पर दबाव से पिघलना (पुनर्हिमायन) | दाब बढ़ने से बर्फ़ का गलनांक घटता है |
| थर्मस फ़्लास्क | निर्वात (चालन-संवहन रोके) + चमकीली सतह (विकिरण रोके) |
| गर्मियों में सफ़ेद, सर्दियों में गहरे कपड़े | सफ़ेद ऊष्मा परावर्तित करते, गहरे अवशोषित |
"किस ताप पर °C और °F बराबर?" · "50°C = ? °F" · "भाप से जलना अधिक कष्टदायक क्यों?" · "प्रेशर कुकर में खाना जल्दी क्यों?" · "रेडिएटर में पानी क्यों?" · "थर्मस कैसे काम करता है?" · "मटके में पानी ठंडा क्यों?"