उष्णतेचे एकक

उष्णतेचे एकक#

उष्णतेचे SI एकक#

उष्णतेचे SI एकक ज्युल (J) आहे. हे जेम्स प्रेस्कॉट ज्यूल या ब्रिटीश भौतिकशास्त्रज्ञाच्या नावावर ठेवले आहे, ज्यांनी उष्णतागतिकीच्या अभ्यासात महत्त्वपूर्ण योगदान दिले. ज्युलची व्याख्या एका न्यूटनचे बल एका मीटर अंतरावर बलाच्या दिशेने प्रयुक्त केले जाते तेव्हा हस्तांतरित झालेली किंवा केलेली कार्याची ऊर्जा म्हणून केली जाते.

ज्युलचा उपयोग उष्णता मोजण्यासाठी कसा केला जातो याची काही उदाहरणे येथे आहेत:

• जेव्हा तुम्ही दिवा चालू करता, तेव्हा बॅटरी किंवा वीज पुरवठ्यातून विद्युत ऊर्जा दिव्याच्या बल्बमध्ये उष्णता ऊर्जेमध्ये रूपांतरित होते. निर्माण झालेली उष्णता ऊर्जेचे प्रमाण ज्युलमध्ये मोजले जाते.
• जेव्हा तुम्ही ओव्हनमध्ये अन्न शिजवता, तेव्हा ओव्हनमधील उष्णता अन्नाकडे हस्तांतरित होते, ज्यामुळे ते शिजते. हस्तांतरित झालेली उष्णता ऊर्जेचे प्रमाण ज्युलमध्ये मोजले जाते.
• जेव्हा तुम्ही तुमचा हात गरम स्टोव्हवर ठेवता, तेव्हा स्टोव्हमधील उष्णता तुमच्या हाताकडे हस्तांतरित होते, ज्यामुळे तो उबदार वाटतो. हस्तांतरित झालेली उष्णता ऊर्जेचे प्रमाण ज्युलमध्ये मोजले जाते.

ज्युल हे एक बहुमुखी एकक आहे ज्याचा उपयोग विविध परिस्थितींमध्ये उष्णता ऊर्जा मोजण्यासाठी केला जाऊ शकतो. हे वैज्ञानिक संशोधन आणि अभियांत्रिकीमध्ये वापरलेले उष्णतेचे मानक एकक आहे.

ज्युलचा उपयोग उष्णता मोजण्यासाठी कसा केला जातो याची काही अतिरिक्त उदाहरणे येथे आहेत:

• पदार्थाची विशिष्ट उष्णता क्षमता म्हणजे त्या पदार्थाच्या एक ग्रॅमचे तापमान एका अंश सेल्सिअसने वाढवण्यासाठी आवश्यक असलेली उष्णता ऊर्जेचे प्रमाण होय. पाण्याची विशिष्ट उष्णता क्षमता 4.18 ज्युल प्रति ग्रॅम प्रति अंश सेल्सिअस आहे. याचा अर्थ असा की एक ग्रॅम पाण्याचे तापमान एका अंश सेल्सिअसने वाढवण्यासाठी 4.18 ज्युल उष्णता ऊर्जा लागते.
• पदार्थाची वितळण्याची गुप्त उष्णता म्हणजे त्या पदार्थाच्या एक ग्रॅमला त्याच्या वितळण्याच्या बिंदूवर घन तरलात बदलण्यासाठी आवश्यक असलेली उष्णता ऊर्जेचे प्रमाण होय. बर्फाची वितळण्याची गुप्त उष्णता 334 ज्युल प्रति ग्रॅम आहे. याचा अर्थ असा की 0 अंश सेल्सिअस तापमानात एक ग्रॅम बर्फ वितळवण्यासाठी 334 ज्युल उष्णता ऊर्जा लागते.
• पदार्थाची बाष्पीभवनाची गुप्त उष्णता म्हणजे त्या पदार्थाच्या एक ग्रॅमला त्याच्या उत्कलन बिंदूवर द्रवातून वायूमध्ये बदलण्यासाठी आवश्यक असलेली उष्णता ऊर्जेचे प्रमाण होय. पाण्याची बाष्पीभवनाची गुप्त उष्णता 2260 ज्युल प्रति ग्रॅम आहे. याचा अर्थ असा की 100 अंश सेल्सिअस तापमानात एक ग्रॅम पाण्याचे बाष्पीभवन करण्यासाठी 2260 ज्युल उष्णता ऊर्जा लागते.

ज्युल हे ऊर्जेचे एक मूलभूत एकक आहे ज्याचा उपयोग विविध परिस्थितींमध्ये उष्णता ऊर्जा मोजण्यासाठी केला जातो. हे वैज्ञानिक संशोधन आणि अभियांत्रिकीमध्ये वापरलेले उष्णतेचे मानक एकक आहे.

इतर उष्णता एकके#

इतर उष्णता एकके

ब्रिटीश थर्मल युनिट (Btu) व्यतिरिक्त, उष्णता मोजण्यासाठी वापरली जाणारी अनेक इतर एकके आहेत. यामध्ये हे समाविष्ट आहे:

• कॅलरी (cal): कॅलरी म्हणजे एक ग्रॅम पाण्याचे तापमान एका अंश सेल्सिअसने वाढवण्यासाठी आवश्यक असलेली उष्णता. दोन प्रकारच्या कॅलरी आहेत: लहान कॅलरी (cal) आणि मोठी कॅलरी (Cal). लहान कॅलरीचा वापर सामान्यतः वैज्ञानिक कार्यात केला जातो, तर मोठी कॅलरीचा वापर पोषणात केला जातो. एक मोठी कॅलरी ही 1,000 लहान कॅलरीच्या समान असते.
• ज्युल (J): ज्युल म्हणजे एका न्यूटनच्या बलाच्या विरुद्ध एक मीटर अंतरावर वस्तू हलवण्यासाठी आवश्यक असलेली ऊर्जा. ज्युल हे ऊर्जेचे SI एकक आहे, आणि त्याचा उपयोग उष्णता मोजण्यासाठी देखील केला जातो. एक ज्युल हे 0.239 कॅलरीच्या समान असते.
• किलोवॅट-तास (kWh): किलोवॅट-तास म्हणजे एका तासासाठी एक किलोवॅट शक्ती वापरणाऱ्या उपकरणाद्वारे वापरली जाणारी ऊर्जा. किलोवॅट-तासचा उपयोग सामान्यतः विद्युत उपकरणांची ऊर्जा वापर मोजण्यासाठी केला जातो. एक किलोवॅट-तास हे 3,600,000 ज्युलच्या समान असते.

उष्णता एककांची उदाहरणे

विविध उष्णता एकके कशी वापरली जातात हे खालील तक्त्यामध्ये दाखवले आहे:

उष्णता एकक	उदाहरण
Btu	एक पाउंड पाण्याचे तापमान एका अंश फॅरेनहाइटने वाढवण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा.
कॅलरी	एक ग्रॅम पाण्याचे तापमान एका अंश सेल्सिअसने वाढवण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा.
ज्युल	एका न्यूटनच्या बलाच्या विरुद्ध एक मीटर अंतरावर वस्तू हलवण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा.
किलोवॅट-तास	एका तासासाठी एक किलोवॅट शक्ती वापरणाऱ्या उपकरणाद्वारे वापरली जाणारी ऊर्जा.

उष्णता एककांमध्ये रूपांतरित करणे

विविध उष्णता एककांमध्ये कसे रूपांतरित करावे हे खालील तक्त्यामध्ये दाखवले आहे:

पासून	पर्यंत	गुणाकार करा
Btu	कॅलरी	1.8
कॅलरी	Btu	0.556
ज्युल	कॅलरी	0.239
कॅलरी	ज्युल	4.184
ज्युल	किलोवॅट-तास	0.000278
किलोवॅट-तास	ज्युल	3,600,000

निष्कर्ष

उष्णता ऊर्जेचे प्रमाण मोजण्यासाठी उष्णता एकके वापरली जातात. अनेक वेगवेगळी उष्णता एकके आहेत, प्रत्येकाचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे आहेत. सर्वात सामान्यतः वापरली जाणारी उष्णता एकके म्हणजे ब्रिटीश थर्मल युनिट (Btu), कॅलरी (cal), ज्युल (J), आणि किलोवॅट-तास (kWh).

उष्णता म्हणजे काय? आपल्याला ती का जाणवते? ती कशी प्रवास करते?#

उष्णता म्हणजे काय?

उष्णता ही ऊर्जेची एक अशी रूप आहे जी गरम वस्तूकडून थंड वस्तूकडे वाहते. ही ती ऊर्जा आहे जी वेगवेगळ्या तापमानाच्या वस्तूंमध्ये हस्तांतरित केली जाते. उष्णता तीन प्रकारे हस्तांतरित केली जाऊ शकते: वहन, संवहन आणि प्रारण.

वहन म्हणजे दोन वस्तूंमधील थेट संपर्काद्वारे उष्णतेचे हस्तांतरण होय. उदाहरणार्थ, जेव्हा तुम्ही गरम स्टोव्हला स्पर्श करता, तेव्हा स्टोव्हमधील उष्णता वहनाद्वारे तुमच्या हाताकडे हस्तांतरित होते.

संवहन म्हणजे द्रवपदार्थाच्या हालचालीद्वारे उष्णतेचे हस्तांतरण होय. उदाहरणार्थ, जेव्हा तुम्ही पाणी उकळता, तेव्हा भांड्याच्या तळापासून उष्णता संवहनाद्वारे पाण्याकडे हस्तांतरित होते. गरम झालेले पाणी भांड्याच्या वरच्या भागाकडे वर येते आणि तळापासून येणाऱ्या थंड पाण्याने त्याची जागा घेतली जाते. ही प्रक्रिया सर्व पाणी गरम होईपर्यंत चालू राहते.

प्रारण म्हणजे विद्युतचुंबकीय तरंगांद्वारे उष्णतेचे हस्तांतरण होय. उदाहरणार्थ, सूर्यापासून उष्णता प्रारणाद्वारे पृथ्वीकडे हस्तांतरित होते. सूर्याच्या किरणांमुळे अंतराळातून प्रवास करून पृथ्वीच्या पृष्ठभागाद्वारे शोषली जातात. ही ऊर्जा नंतर उष्णतेमध्ये रूपांतरित केली जाते.

आपल्याला उष्णता का जाणवते?

जेव्हा आपले शरीर वातावरणातून उष्णता शोषून घेते तेव्हा आपल्याला उष्णता जाणवते. हे वहन, संवहन किंवा प्रारणाद्वारे घडू शकते. जेव्हा आपले शरीर उष्णता शोषून घेते, तेव्हा आपले तापमान वाढते. यामुळे आपल्याला उबदार किंवा गरम वाटू शकते.

उष्णता कशी प्रवास करते?

उष्णता घन, द्रव आणि वायूंमधून प्रवास करू शकते. उष्णता ज्या दराने प्रवास करते तो पदार्थावर अवलंबून असतो. काही पदार्थ, जसे की धातू, उष्णतेचे चांगले वाहक असतात. याचा अर्थ असा की त्यांच्यामधून उष्णता द्रुतगतीने प्रवास करते. इतर पदार्थ, जसे की लाकूड, उष्णतेचे खराब वाहक असतात. याचा अर्थ असा की त्यांच्यामधून उष्णता मंदगतीने प्रवास करते.

उष्णता हवेमधून देखील प्रवास करू शकते. म्हणूनच आगीला स्पर्श न केल्यासुद्धा आपल्याला आगीची उष्णता जाणवू शकते. आगीपासून उष्णता संवहनाद्वारे हवेकडे हस्तांतरित होते. गरम झालेली हवा वर येते आणि थंड हवेने तिची जागा घेतली जाते. आगीभोवतीची हवा गरम होईपर्यंत ही प्रक्रिया चालू राहते.

उष्णता हस्तांतरणाची उदाहरणे

उष्णता हस्तांतरणाची काही उदाहरणे येथे आहेत:

• जेव्हा तुम्ही गरम स्टोव्हला स्पर्श करता, तेव्हा स्टोव्हमधील उष्णता वहनाद्वारे तुमच्या हाताकडे हस्तांतरित होते.
• जेव्हा तुम्ही पाणी उकळता, तेव्हा भांड्याच्या तळापासून उष्णता संवहनाद्वारे पाण्याकडे हस्तांतरित होते.
• जेव्हा तुम्ही सूर्यप्रकाशात बसता, तेव्हा सूर्यापासून उष्णता प्रारणाद्वारे तुमच्या शरीराकडे हस्तांतरित होते.
• जेव्हा तुम्ही दिवा चालू करता, तेव्हा दिव्याच्या बल्बमधील उष्णता संवहनाद्वारे हवेकडे हस्तांतरित होते.

निष्कर्ष

उष्णता ही ऊर्जेची एक अशी रूप आहे जी गरम वस्तूकडून थंड वस्तूकडे वाहते. ती वहन, संवहन किंवा प्रारणाद्वारे हस्तांतरित केली जाऊ शकते. जेव्हा आपले शरीर वातावरणातून उष्णता शोषून घेते तेव्हा आपल्याला उष्णता जाणवते. उष्णता ज्या दराने प्रवास करते तो पदार्थावर अवलंबून असतो.