வெப்பத்தின் அலகு

வெப்பத்தின் அலகு#

வெப்பத்தின் SI அலகு#

வெப்பத்தின் SI அலகு ஜூல் (J) ஆகும். இது தெர்மோடைனமிக்ஸ் ஆய்வுக்கு குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்புகளைச் செய்த பிரிட்டிஷ் இயற்பியலாளர் ஜேம்ஸ் பிரெஸ்காட் ஜூல் என்பவரின் பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது. ஜூல் என்பது ஒரு நியூட்டன் விசை ஒரு மீட்டர் தூரத்திற்கு விசையின் திசையில் பயன்படுத்தப்படும் போது மாற்றப்படும் அல்லது செய்யப்படும் வேலையின் அளவு என வரையறுக்கப்படுகிறது.

ஜூல் வெப்பத்தை அளவிட எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதற்கான சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• நீங்கள் ஒரு விளக்கை இயக்கும்போது, பேட்டரி அல்லது மின்சார கடையிலிருந்து மின் ஆற்றல் ஒளி விளக்கில் வெப்ப ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. உற்பத்தி செய்யப்படும் வெப்ப ஆற்றலின் அளவு ஜூல்களில் அளவிடப்படுகிறது.
• நீங்கள் ஒரு அடுப்பில் உணவை சமைக்கும்போது, அடுப்பிலிருந்து வெப்பம் உணவுக்கு மாற்றப்படுகிறது, அது சமைக்க வைக்கிறது. மாற்றப்படும் வெப்ப ஆற்றலின் அளவு ஜூல்களில் அளவிடப்படுகிறது.
• நீங்கள் உங்கள் கையை சூடான அடுப்பின் மீது வைக்கும்போது, அடுப்பிலிருந்து வெப்பம் உங்கள் கைக்கு மாற்றப்படுகிறது, அது சூடாக உணர வைக்கிறது. மாற்றப்படும் வெப்ப ஆற்றலின் அளவு ஜூல்களில் அளவிடப்படுகிறது.

ஜூல் என்பது பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் வெப்ப ஆற்றலை அளவிட பயன்படுத்தக்கூடிய பல்துறை அலகு ஆகும். இது அறிவியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் பொறியியலில் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பத்தின் நிலையான அலகு ஆகும்.

ஜூல் வெப்பத்தை அளவிட எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதற்கான கூடுதல் எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• ஒரு பொருளின் குறிப்பிட்ட வெப்ப ஏற்புத்திறன் என்பது அந்தப் பொருளின் ஒரு கிராம் வெப்பநிலையை ஒரு டிகிரி செல்சியஸ் உயர்த்த தேவைப்படும் வெப்ப ஆற்றலின் அளவு ஆகும். நீரின் குறிப்பிட்ட வெப்ப ஏற்புத்திறன் ஒரு டிகிரி செல்சியஸுக்கு ஒரு கிராமுக்கு 4.18 ஜூல்கள் ஆகும். இதன் பொருள் ஒரு கிராம் நீரின் வெப்பநிலையை ஒரு டிகிரி செல்சியஸ் உயர்த்த 4.18 ஜூல்கள் வெப்ப ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
• ஒரு பொருளின் உருகுதலின் உள்ளுறை வெப்பம் என்பது அந்தப் பொருளின் ஒரு கிராம் திட நிலையிலிருந்து அதன் உருகு நிலையில் திரவமாக மாற்ற தேவைப்படும் வெப்ப ஆற்றலின் அளவு ஆகும். பனிக்கட்டியின் உருகுதலின் உள்ளுறை வெப்பம் ஒரு கிராமுக்கு 334 ஜூல்கள் ஆகும். இதன் பொருள் 0 டிகிரி செல்சியஸில் ஒரு கிராம் பனிக்கட்டியை உருக்க 334 ஜூல்கள் வெப்ப ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
• ஒரு பொருளின் ஆவியாதலின் உள்ளுறை வெப்பம் என்பது அந்தப் பொருளின் ஒரு கிராம் திரவ நிலையிலிருந்து அதன் கொதிநிலையில் வாயுவாக மாற்ற தேவைப்படும் வெப்ப ஆற்றலின் அளவு ஆகும். நீரின் ஆவியாதலின் உள்ளுறை வெப்பம் ஒரு கிராமுக்கு 2260 ஜூல்கள் ஆகும். இதன் பொருள் 100 டிகிரி செல்சியஸில் ஒரு கிராம் நீரை ஆவியாக்க 2260 ஜூல்கள் வெப்ப ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

ஜூல் என்பது பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் வெப்ப ஆற்றலை அளவிட பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றலின் அடிப்படை அலகு ஆகும். இது அறிவியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் பொறியியலில் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பத்தின் நிலையான அலகு ஆகும்.

பிற வெப்ப அலகுகள்#

பிற வெப்ப அலகுகள்

பிரிட்டிஷ் வெப்ப அலகு (Btu) தவிர, வெப்பத்தை அளவிட பல்வேறு அலகுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றில் சில:

• கலோரி (cal): ஒரு கிராம் நீரின் வெப்பநிலையை ஒரு டிகிரி செல்சியஸ் உயர்த்த தேவைப்படும் வெப்பத்தின் அளவு கலோரி ஆகும். இரண்டு வகையான கலோரிகள் உள்ளன: சிறிய கலோரி (cal) மற்றும் பெரிய கலோரி (Cal). சிறிய கலோரி அறிவியல் பணிகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதேசமயம் பெரிய கலோரி ஊட்டச்சத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு பெரிய கலோரி 1,000 சிறிய கலோரிகளுக்கு சமம்.
• ஜூல் (J): ஒரு நியூட்டன் விசையை எதிர்த்து ஒரு பொருளை ஒரு மீட்டர் நகர்த்த தேவைப்படும் ஆற்றலின் அளவு ஜூல் ஆகும். ஜூல் என்பது ஆற்றலின் SI அலகு ஆகும், மேலும் இது வெப்பத்தை அளவிடவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு ஜூல் 0.239 கலோரிகளுக்கு சமம்.
• கிலோவாட்-மணி (kWh): ஒரு மணி நேரத்திற்கு ஒரு கிலோவாட் திறனை எடுத்துக்கொள்ளும் சாதனத்தால் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றலின் அளவு கிலோவாட்-மணி ஆகும். மின் சாதனங்களின் ஆற்றல் நுகர்வை அளவிட கிலோவாட்-மணி பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு கிலோவாட்-மணி 3,600,000 ஜூல்களுக்கு சமம்.

வெப்ப அலகுகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்

பல்வேறு வெப்ப அலகுகள் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதை பின்வரும் அட்டவணை காட்டுகிறது:

வெப்ப அலகு	எடுத்துக்காட்டு
Btu	ஒரு பவுண்டு நீரின் வெப்பநிலையை ஒரு டிகிரி பாரன்ஹீட்டால் உயர்த்த தேவைப்படும் ஆற்றல்.
கலோரி	ஒரு கிராம் நீரின் வெப்பநிலையை ஒரு டிகிரி செல்சியஸ் உயர்த்த தேவைப்படும் ஆற்றல்.
ஜூல்	ஒரு நியூட்டன் விசையை எதிர்த்து ஒரு பொருளை ஒரு மீட்டர் நகர்த்த தேவைப்படும் ஆற்றல்.
கிலோவாட்-மணி	ஒரு மணி நேரத்திற்கு ஒரு கிலோவாட் திறனை எடுத்துக்கொள்ளும் சாதனத்தால் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றல்.

வெப்ப அலகுகளுக்கு இடையே மாற்றம்

பல்வேறு வெப்ப அலகுகளுக்கு இடையே எவ்வாறு மாற்றுவது என்பதை பின்வரும் அட்டவணை காட்டுகிறது:

இருந்து	க்கு	பெருக்கவும்
Btu	கலோரி	1.8
கலோரி	Btu	0.556
ஜூல்	கலோரி	0.239
கலோரி	ஜூல்	4.184
ஜூல்	கிலோவாட்-மணி	0.000278
கிலோவாட்-மணி	ஜூல்	3,600,000

முடிவுரை

வெப்ப ஆற்றலின் அளவை அளவிட வெப்ப அலகுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பல்வேறு வெப்ப அலகுகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளைக் கொண்டுள்ளன. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வெப்ப அலகுகள் பிரிட்டிஷ் வெப்ப அலகு (Btu), கலோரி (cal), ஜூல் (J) மற்றும் கிலோவாட்-மணி (kWh) ஆகும்.

வெப்பம் என்றால் என்ன? நாம் அதை ஏன் உணர்கிறோம்? அது எவ்வாறு பயணிக்கிறது?#

வெப்பம் என்றால் என்ன?

வெப்பம் என்பது ஒரு வகை ஆற்றல் ஆகும், இது ஒரு வெப்பமான பொருளிலிருந்து குளிர்ந்த பொருளுக்கு பாய்கிறது. இது வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளைக் கொண்ட பொருள்களுக்கு இடையே மாற்றப்படும் ஆற்றல் ஆகும். வெப்பம் மூன்று வழிகளில் மாற்றப்படலாம்: கடத்தல், சலனம் மற்றும் கதிர்வீச்சு.

கடத்தல் என்பது இரண்டு பொருள்களுக்கு இடையே நேரடித் தொடர்பு மூலம் வெப்பத்தை மாற்றுவதாகும். எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் ஒரு சூடான அடுப்பைத் தொட்டால், அடுப்பிலிருந்து வெப்பம் கடத்தல் மூலம் உங்கள் கைக்கு மாற்றப்படுகிறது.

சலனம் என்பது ஒரு பாய்மத்தின் இயக்கம் மூலம் வெப்பத்தை மாற்றுவதாகும். எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் நீரை கொதிக்க வைக்கும்போது, பாத்திரத்தின் அடிப்பகுதியிலிருந்து வெப்பம் சலனம் மூலம் நீருக்கு மாற்றப்படுகிறது. சூடான நீர் பாத்திரத்தின் மேற்பகுதிக்கு உயர்ந்து, அடிப்பகுதியிலிருந்து குளிர்ந்த நீரால் மாற்றப்படுகிறது. அனைத்து நீரும் சூடாகும் வரை இந்த செயல்முறை தொடர்கிறது.

கதிர்வீச்சு என்பது மின்காந்த அலைகள் மூலம் வெப்பத்தை மாற்றுவதாகும். எடுத்துக்காட்டாக, சூரியனிலிருந்து வெப்பம் கதிர்வீச்சு மூலம் பூமிக்கு மாற்றப்படுகிறது. சூரியனின் கதிர்கள் விண்வெளியில் பயணித்து பூமியின் மேற்பரப்பால் உறிஞ்சப்படுகின்றன. இந்த ஆற்றல் பின்னர் வெப்பமாக மாற்றப்படுகிறது.

நாம் ஏன் வெப்பத்தை உணர்கிறோம்?

நமது உடல்கள் சூழலிலிருந்து வெப்பத்தை உறிஞ்சும் போது நாம் வெப்பத்தை உணர்கிறோம். இது கடத்தல், சலனம் அல்லது கதிர்வீச்சு மூலம் நிகழலாம். நமது உடல்கள் வெப்பத்தை உறிஞ்சும் போது, நமது வெப்பநிலை உயர்கிறது. இது நம்மை சூடாக அல்லது வெப்பமாக உணர வைக்கலாம்.

வெப்பம் எவ்வாறு பயணிக்கிறது?

வெப்பம் திடப்பொருட்கள், திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்கள் வழியாக பயணிக்க முடியும். வெப்பம் பயணிக்கும் விகிதம் பொருளைப் பொறுத்தது. உலோகங்கள் போன்ற சில பொருட்கள் வெப்பத்தின் நல்ல கடத்திகள் ஆகும். இதன் பொருள் வெப்பம் அவற்றின் வழியாக விரைவாக பயணிக்கிறது. மரம் போன்ற பிற பொருட்கள் வெப்பத்தின் மோசமான கடத்திகள் ஆகும். இதன் பொருள் வெப்பம் அவற்றின் வழியாக மெதுவாக பயணிக்கிறது.

வெப்பம் காற்று வழியாகவும் பயணிக்க முடியும். இதனால்தான் நாம் ஒரு தீயைத் தொடாமல் இருந்தாலும் அதிலிருந்து வெப்பத்தை உணர முடிகிறது. தீயிலிருந்து வெப்பம் சலனம் மூலம் காற்றுக்கு மாற்றப்படுகிறது. சூடான காற்று உயர்ந்து குளிர்ந்த காற்றால் மாற்றப்படுகிறது. தீயைச் சுற்றியுள்ள காற்று சூடாகும் வரை இந்த செயல்முறை தொடர்கிறது.

வெப்ப பரிமாற்றத்தின் எடுத்துக்காட்டுகள்

வெப்ப பரிமாற்றத்தின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• நீங்கள் ஒரு சூடான அடுப்பைத் தொட்டால், அடுப்பிலிருந்து வெப்பம் கடத்தல் மூலம் உங்கள் கைக்கு மாற்றப்படுகிறது.
• நீங்கள் நீரை கொதிக்க வைக்கும்போது, பாத்திரத்தின் அடிப்பகுதியிலிருந்து வெப்பம் சலனம் மூலம் நீருக்கு மாற்றப்படுகிறது.
• நீங்கள் சூரியனில் அமர்ந்தால், சூரியனிலிருந்து வெப்பம் கதிர்வீச்சு மூலம் உங்கள் உடலுக்கு மாற்றப்படுகிறது.
• நீங்கள் ஒரு விளக்கை இயக்கும்போது, ஒளி விளக்கிலிருந்து வெப்பம் சலனம் மூலம் காற்றுக்கு மாற்றப்படுகிறது.

முடிவுரை

வெப்பம் என்பது ஒரு வகை ஆற்றல் ஆகும், இது ஒரு வெப்பமான பொருளிலிருந்து குளிர்ந்த பொருளுக்கு பாய்கிறது. இது கடத்தல், சலனம் அல்லது கதிர்வீச்சு மூலம் மாற்றப்படலாம். நமது உடல்கள் சூழலிலிருந்து வெப்பத்தை உறிஞ்சும் போது நாம் வெப்பத்தை உணர்கிறோம். வெப்பம் பயணிக்கும் விகிதம் பொருளைப் பொறுத்தது.