രസതന്ത്രം - ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം#

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം എന്നത് ഒരു പദാർത്ഥത്തെ അതിന്റെ ദ്രവണാങ്കത്തിൽ ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജമാണ്. ഇത് ദ്രാവകീകരണ താപം എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഒരു പദാർത്ഥത്തിലെ തന്മാത്രകൾക്കിടയിലുള്ള ബലങ്ങളുടെ ശക്തിയുടെ അളവാണ്. തന്മാത്രാബലങ്ങൾ ശക്തമാകുന്തോറും, അവ തകർക്കുവാനും പദാർത്ഥം ഉരുകുവാനും കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്.

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തിനുള്ള സൂത്രവാക്യം#

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം സാധാരണയായി $L_f$ എന്ന ചിഹ്നത്താൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തിനുള്ള സൂത്രവാക്യം:

$$L_f = \frac{Q}{m}$$

ഇവിടെ:

• $L_f$ എന്നത് ജൂൾ/കിലോഗ്രാം (J/kg) ലെ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപമാണ്
• $Q$ എന്നത് പദാർത്ഥം ഉരുകാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം ജൂളിൽ (J) ആണ്
• $m$ എന്നത് കിലോഗ്രാമിലെ (kg) പദാർത്ഥത്തിന്റെ പിണ്ഡമാണ്

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തിന്റെ യൂണിറ്റുകൾ#

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തിന്റെ SI യൂണിറ്റ് ജൂൾ/കിലോഗ്രാം (J/kg) ആണ്. എന്നിരുന്നാലും, കലോറി/ഗ്രാം (cal/g), ബ്രിട്ടീഷ് തെർമൽ യൂണിറ്റ്/പൗണ്ട് (Btu/lb) തുടങ്ങിയ മറ്റ് യൂണിറ്റുകളും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തെ ബാധിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ#

ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം നിരവധി ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു:

• തന്മാത്രാബലങ്ങൾ: തന്മാത്രാബലങ്ങൾ ശക്തമാകുന്തോറും, ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം കൂടുതലാണ്.
• തന്മാത്രാ ഭാരം: ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ തന്മാത്രകൾ ഭാരം കൂടുന്തോറും, ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം കൂടുതലാണ്.
• സ്ഫടിക ഘടന: ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ സ്ഫടിക ഘടന കൂടുതൽ ക്രമീകരിച്ചതാകുന്തോറും, ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം കൂടുതലാണ്.

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തിന്റെ ഉദാഹരണങ്ങൾ#

ചില സാധാരണ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഇനിപ്പറയുന്ന പട്ടിക പട്ടികപ്പെടുത്തുന്നു:

പദാർത്ഥം	ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം (J/kg)
വെള്ളം	333,500
ഐസ്	333,500
അലുമിനിയം	397,000
ചെമ്പ്	205,000
സ്വർണ്ണം	63,000

ദ്രവണത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം#

ദ്രവണത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം എന്നത് ഒരു ഗ്രാം പദാർത്ഥത്തെ അതിന്റെ ദ്രവണാങ്കത്തിൽ ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവാണ്. ഇത് ജൂൾ/ഗ്രാം (J/g) ലാണ് അളക്കുന്നത്.

ദ്രവണത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ സ്വഭാവ സവിശേഷതയാണ്. ഇത് ഒരു നിശ്ചിത പദാർത്ഥത്തിന് അതിന്റെ ദ്രവണാങ്കത്തിൽ സ്ഥിരമാണ്.

നിശ്ചിത പിണ്ഡമുള്ള ഒരു പദാർത്ഥം ഉരുകാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവ് കണക്കാക്കാൻ ദ്രവണത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കാം. സൂത്രവാക്യം:

$$Q = mL$$

ഇവിടെ:

• Q എന്നത് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവാണ് (ജൂളിൽ)
• m എന്നത് പദാർത്ഥത്തിന്റെ പിണ്ഡമാണ് (ഗ്രാമിൽ)
• L എന്നത് ദ്രവണത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപമാണ് (J/g ൽ)

ഉദാഹരണം#

0°C താപനിലയിൽ 100 ഗ്രാം ഐസ് ഉരുകാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവ് കണക്കാക്കുക.

ഐസിന്റെ ദ്രവണത്തിന്റെ പ്രത്യേക ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം 334 J/g ആണ്.

$$Q = mL = (100 g)(334 J/g) = 33,400 J$$

അതിനാൽ, 0°C താപനിലയിൽ 100 ഗ്രാം ഐസ് ഉരുകാൻ 33,400 ജൂൾ ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്.

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തിന്റെ സൂത്രവാക്യം#

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം എന്നത് ഒരു പദാർത്ഥത്തെ അതിന്റെ ദ്രവണാങ്കത്തിൽ ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക്, അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ ഘനീഭവനാങ്കത്തിൽ ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഖരാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജമാണ്. ഇത് സാധാരണയായി ജൂൾ/ഗ്രാം (J/g) അല്ലെങ്കിൽ കിലോജൂൾ/മോൾ (kJ/mol) എന്നിവയിൽ അളക്കുന്നു.

സൂത്രവാക്യം#

ഇനിപ്പറയുന്ന സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം കണക്കാക്കാം:

$$L = Q / m$$

ഇവിടെ:

• L എന്നത് ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപമാണ് (J/g അല്ലെങ്കിൽ kJ/mol)
• Q എന്നത് പദാർത്ഥത്തിന്റെ അവസ്ഥ മാറ്റാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജമാണ് (J അല്ലെങ്കിൽ kJ)
• m എന്നത് പദാർത്ഥത്തിന്റെ പിണ്ഡമാണ് (g അല്ലെങ്കിൽ mol)

ഉദാഹരണം#

ഉദാഹരണത്തിന്, വെള്ളത്തിന്റെ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം 334 J/g ആണ്. ഇതിനർത്ഥം 0°C താപനിലയിൽ ഒരു ഗ്രാം ഐസ് ഉരുകാൻ 334 ജൂൾ ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്.

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം വസ്തുക്കളുടെ ഒരു പ്രധാന സവിശേഷതയാണ്, അതിന് പല പ്രയോഗങ്ങളുമുണ്ട്. ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, വസ്തുക്കൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്നും അവ നമ്മുടെ ഗുണത്തിനായി എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാമെന്നും നമുക്ക് നന്നായി മനസ്സിലാക്കാം.

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തിന്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ#

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം എന്നത് ഒരു പദാർത്ഥത്തെ അതിന്റെ ദ്രവണാങ്കത്തിൽ ഖരാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക്, അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ ഘനീഭവനാങ്കത്തിൽ ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഖരാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജമാണ്. താപനിലയിൽ മാറ്റമില്ലാതെ തന്നെ ഈ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയോ പുറത്തുവിടുകയോ ചെയ്യുന്നു.

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തിന് ദൈനംദിന ജീവിതത്തിലും വ്യവസായത്തിലും പല പ്രധാന പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ഏറ്റവും സാധാരണമായ ചില പ്രയോഗങ്ങൾ ഇവയാണ്:

1. ചൂടാക്കലും തണുപ്പിക്കലും

• താപ ഊർജ്ജ സംഭരണം: പിന്നീടുള്ള ഉപയോഗത്തിനായി താപ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാൻ താപ ഊർജ്ജ സംഭരണ സംവിധാനങ്ങളിൽ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ചില സൗര താപ സംവിധാനങ്ങൾ പ്രാവസ്ഥാ മാറ്റ വസ്തുക്കൾ (PCMs) ഉപയോഗിച്ച് പകൽ സമയത്ത് സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള അധിക താപം സംഭരിക്കുന്നു, അത് രാത്രിയിൽ ഒരു കെട്ടിടം ചൂടാക്കാൻ പുറത്തുവിടാം.
• റഫ്രിജറേഷൻ: ഭക്ഷണം തണുപ്പിച്ച് സൂക്ഷിക്കാൻ റഫ്രിജറേറ്ററുകളിലും ഫ്രീസറുകളിലും ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. റഫ്രിജറന്റ് ഭക്ഷണത്തിൽ നിന്ന് താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, അത് ഉരുകാൻ കാരണമാകുന്നു. റഫ്രിജറന്റ് വീണ്ടും ദ്രാവകമായി ഘനീഭവിക്കുമ്പോൾ ഈ താപം പുറത്തുവിടുന്നു, ഭക്ഷണം തണുപ്പിച്ച് സൂക്ഷിക്കുന്നു.

2. ഭക്ഷ്യ സംസ്കരണം

• ഫ്രീസിംഗും താപനിലയിലാക്കലും: ഭക്ഷണം ഫ്രീസ് ചെയ്യാനും താപനിലയിലാക്കാനും ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭക്ഷണം ഫ്രീസ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഭക്ഷണത്തിലെ വെള്ളം ഐസ് ആയി മാറുകയും ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ താപം ബാക്ടീരിയകളുടെ വളർച്ച മന്ദഗതിയിലാക്കി ഭക്ഷണം സംരക്ഷിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഭക്ഷണം താപനിലയിലാക്കുമ്പോൾ, ഐസ് ഉരുകുകയും ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ താപം ഭക്ഷണം ഉപഭോഗത്തിന് സുരക്ഷിതമായ താപനിലയിലേക്ക് തിരികെ കൊണ്ടുവരാൻ സഹായിക്കുന്നു.
• ജലനിർഹരണം: ഭക്ഷണം ജലനിർഹരണം ചെയ്യാൻ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭക്ഷണം ജലനിർഹരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, ഭക്ഷണത്തിലെ വെള്ളം നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അത് ഭാരവും വ്യാപ്തവും നഷ്ടപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ ബാക്ടീരിയകളുടെ വളർച്ച തടയുന്നതിലൂടെ ഭക്ഷണം സംരക്ഷിക്കാൻ സഹായിക്കും.

3. ലോഹപ്പണി

• വാർപ്പടയ്ക്കൽ: ലോഹങ്ങൾ വാർപ്പടയ്ക്കാൻ ലോഹപ്പണിയിൽ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലോഹം ഉരുകുമ്പോൾ, അത് ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഈ താപം ലോഹം ദ്രാവകമായി നിലനിർത്തി അത് ഒരു അച്ചിലേക്ക് ഒഴിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. ലോഹം തണുത്ത് ഖരമാകുമ്പോൾ, അത് ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം പുറത്തുവിടുന്നു. ഈ താപം ലോഹ വാർപ്പട ഖരവും കുറ്റങ്ങളില്ലാത്തതുമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
• വെൽഡിംഗ്: രണ്ട് ലോഹ കഷണങ്ങൾ ഒരുമിച്ച് ചേർക്കാൻ വെൽഡിംഗിൽ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലോഹം ചൂടാക്കുമ്പോൾ, അത് ഉരുകി ഒന്നിച്ച് ലയിക്കുന്നു. ലോഹം തണുത്ത് ഖരമാകുമ്പോൾ, അത് ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം പുറത്തുവിടുന്നു. ഈ താപം രണ്ട് ലോഹ കഷണങ്ങൾക്കിടയിൽ ശക്തമായ ബന്ധം സൃഷ്ടിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

4. ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ്

• മരുന്ന് വിതരണം: മരുന്നുകളുടെ വിതരണം നിയന്ത്രിക്കാൻ മരുന്ന് വിതരണ സംവിധാനങ്ങളിൽ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചില മരുന്നുകൾ ഉയർന്ന ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപമുള്ള ഒരു വസ്തുവിൽ എൻകാപ്സുലേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. വസ്തു ചൂടാക്കുമ്പോൾ, അത് ഉരുകി മരുന്ന് പുറത്തുവിടുന്നു. ഇത് കാലക്രമേണ മരുന്നിന്റെ നിയന്ത്രിത വിതരണം അനുവദിക്കുന്നു.

5. മറ്റ് പ്രയോഗങ്ങൾ

• ഐസ് സ്കേറ്റിംഗ് റിങ്കുകൾ: ഐസ് സ്കേറ്റിംഗ് റിങ്കുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു പ്രതലത്തിൽ വെള്ളം ഫ്രീസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, വെള്ളം പുറത്തുവിടുന്ന ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഐസ് തണുപ്പിച്ച് സൂക്ഷിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
• മഞ്ഞുണ്ടാക്കൽ: മഞ്ഞുണ്ടാക്കാൻ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. വെള്ളം വായുവിലേക്ക് തളിക്കുന്നു, വെള്ളം പുറത്തുവിടുന്ന ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം വെള്ളം മഞ്ഞായി മരവിപ്പിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
• താപ സംരക്ഷണം: തീവ്ര താപനിലയിൽ നിന്ന് വസ്തുക്കളെ സംരക്ഷിക്കാൻ താപ സംരക്ഷണ സംവിധാനങ്ങളിൽ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ചില ബഹിരാകാശ യാനങ്ങൾ സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള താപം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്ന താപ പരിച്ഛദങ്ങൾ (ഹീറ്റ് ഷീൽഡ്) ഉപയോഗിച്ച് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം ഒരു ശക്തമായ ഉപകരണമാണ്, അതിന് ദൈനംദിന ജീവിതത്തിലും വ്യവസായത്തിലും പല പ്രധാന പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപം മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, നമ്മുടെ ജീവിതം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ലോകം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്ന പുതിയ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാനും വികസിപ്പിക്കാനും നമുക്ക് കഴിയും.

ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപത്തിൽ പരിഹരിച്ച ഉദാഹരണങ്ങൾ#

ഉദാഹരണം 1: ഐസ് ഉരുകുന്നു#

0°C താപനിലയിൽ 100 ഗ്രാം ഐസ് ക്യൂബ് തിളയ്ക്കുന്ന വെള്ളത്തിന്റെ ഒരു കലത്തിൽ വെക്കുന്നു. ഐസ് ക്യൂബ് ഉരുകാനും അതിന്റെ താപനില 100°C ആയി ഉയർത്താനും എത്ര താപം ആവശ്യമാണ്?

പരിഹാരം:

ഐസ് ക്യൂബ് ഉരുകാൻ ആവശ്യമായ താപം ഇനിപ്പറയുന്ന സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം:

$$Q = mL$$

ഇവിടെ:

• Q എന്നത് ആവശ്യമായ താപമാണ് (ജൂളിൽ)
• m എന്നത് ഐസ് ക്യൂബിന്റെ പിണ്ഡമാണ് (കിലോഗ്രാമിൽ)
• L എന്നത് ഐസിന്റെ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപമാണ് (334 kJ/kg)

നൽകിയിരിക്കുന്ന മൂല്യങ്ങൾ സൂത്രവാക്യത്തിലേക്ക് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നത്:

$$Q = (0.1 kg)(334 kJ/kg) = 33.4 kJ$$

അതിനാൽ, ഐസ് ക്യൂബ് ഉരുകാൻ 33.4 kJ താപം ആവശ്യമാണ്.

ഉരുകിയ ഐസ് ക്യൂബിന്റെ താപനില 0°C മുതൽ 100°C വരെ ഉയർത്താൻ, നമുക്ക് സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിക്കാം:

$$Q = mc_p\Delta T$$

ഇവിടെ:

• Q എന്നത് ആവശ്യമായ താപമാണ് (ജൂളിൽ)
• m എന്നത് വെള്ളത്തിന്റെ പിണ്ഡമാണ് (കിലോഗ്രാമിൽ)
• c$_p$ എന്നത് വെള്ളത്തിന്റെ പ്രത്യേക താപധാരിതയാണ് (4.18 kJ/kg°C)
• ΔT എന്നത് താപനിലയിലെ മാറ്റമാണ് (°C ൽ)

നൽകിയിരിക്കുന്ന മൂല്യങ്ങൾ സൂത്രവാക്യത്തിലേക്ക് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നത്:

$$Q = (0.1 kg)(4.18 kJ/kg°C)(100°C) = 41.8 kJ$$

അതിനാൽ, ഉരുകിയ ഐസ് ക്യൂബിന്റെ താപനില 0°C മുതൽ 100°C വരെ ഉയർത്താൻ 41.8 kJ താപം ആവശ്യമാണ്.

ഐസ് ക്യൂബ് ഉരുകാനും അതിന്റെ താപനില 100°C ആയി ഉയർത്താനും ആവശ്യമായ മൊത്തം താപം:

$$Q_{total} = Q_{melting} + Q_{raising temperature}$$

$$Q_{total} = 33.4 kJ + 41.8 kJ = 75.2 kJ$$

അതിനാൽ, ഐസ് ക്യൂബ് ഉരുകാനും അതിന്റെ താപനില 100°C ആയി ഉയർത്താനും 75.2 kJ താപം ആവശ്യമാണ്.

ഉദാഹരണം 2: വെള്ളം ഘനീഭവിക്കുന്നു#

100°C താപനിലയിൽ 100 ഗ്രാം വെള്ളം -18°C താപനിലയുള്ള ഒരു ഫ്രീസറിൽ വെക്കുന്നു. വെള്ളം ഘനീഭവിക്കുകയും -18°C ആയി തണുക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ എത്ര താപം പുറത്തുവിടുന്നു?

പരിഹാരം:

വെള്ളം ഘനീഭവിക്കുമ്പോൾ പുറത്തുവിടുന്ന താപം ഇനിപ്പറയുന്ന സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം:

$$Q = mL$$

ഇവിടെ:

• Q എന്നത് പുറത്തുവിടുന്ന താപമാണ് (ജൂളിൽ)
• m എന്നത് വെള്ളത്തിന്റെ പിണ്ഡമാണ് (കിലോഗ്രാമിൽ)
• L എന്നത് വെള്ളത്തിന്റെ ദ്രവണത്തിന്റെ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന താപമാണ് (334 kJ/kg)

നൽകിയിരിക്കുന്ന മൂല്യങ്ങൾ സൂത്രവാക്യത്തിലേക്ക് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നത്:

$$Q = (0.1 kg)(334 kJ/kg) = 33.4 kJ$$

അതിനാൽ, വെള്ളം ഘനീഭവിക്കുമ്പോൾ 33.4 kJ താപം പുറത്തുവിടുന്നു.

ഘനീഭവിച്ച വെള്ളത്തെ 0°C മുതൽ -18°C വരെ തണുപ്പിക്കാൻ, നമുക്ക് സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിക്കാം:

$$Q = mc_p\Delta T$$

ഇവിടെ:

• Q എന്നത് പുറത്തുവിടുന്ന താപമാണ് (ജൂളിൽ)
• m എന്നത് വെള്ളത്തിന്റെ പിണ്ഡമാണ് (കിലോഗ്രാമിൽ)
• c_p എന്നത് ഐസിന്റെ പ്രത്യേക താപധാരിതയാണ് (2.09 kJ/kg°C)
• ΔT എന്നത് ത