వేడి యొక్క ప్రమాణం

వేడి యొక్క ప్రమాణం#

వేడి యొక్క SI ప్రమాణం#

వేడి యొక్క SI ప్రమాణం జౌల్ (J). ఇది థర్మోడైనమిక్స్ అధ్యయనానికి గణనీయమైన సహకారం చేసిన బ్రిటిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జేమ్స్ ప్రెస్కాట్ జౌల్ పేరు మీదుగా పెట్టబడింది. ఒక న్యూటన్ బలం ఒక మీటర్ దూరం వరకు బలం దిశలో ప్రయోగించబడినప్పుడు బదిలీ చేయబడిన లేదా చేసిన పని మొత్తంగా జౌల్ నిర్వచించబడుతుంది.

జౌల్ వేడిని కొలవడానికి ఎలా ఉపయోగించబడుతుందో ఇక్కడ కొన్ని ఉదాహరణలు:

• మీరు ఒక లైట్ ఆన్ చేసినప్పుడు, బ్యాటరీ లేదా పవర్ అవుట్లెట్ నుండి విద్యుత్ శక్తి లైట్ బల్బ్ లో వేడి శక్తిగా మార్పు చెందుతుంది. ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి శక్తి మొత్తం జౌల్లలో కొలవబడుతుంది.
• మీరు ఓవెన్లో ఆహారాన్ని వండినప్పుడు, ఓవెన్ నుండి వేడి ఆహారానికి బదిలీ అవుతుంది, దానిని వండేలా చేస్తుంది. బదిలీ చేయబడిన వేడి శక్తి మొత్తం జౌల్లలో కొలవబడుతుంది.
• మీరు మీ చేతిని వేడి స్టవ్ పై ఉంచినప్పుడు, స్టవ్ నుండి వేడి మీ చేతికి బదిలీ అవుతుంది, అది వెచ్చగా అనిపించేలా చేస్తుంది. బదిలీ చేయబడిన వేడి శక్తి మొత్తం జౌల్లలో కొలవబడుతుంది.

జౌల్ అనేది వివిధ పరిస్థితుల్లో వేడి శక్తిని కొలవడానికి ఉపయోగించే బహుముఖ ప్రమాణం. ఇది శాస్త్రీయ పరిశోధన మరియు ఇంజనీరింగ్లో ఉపయోగించే వేడి యొక్క ప్రామాణిక ప్రమాణం.

జౌల్ వేడిని కొలవడానికి ఎలా ఉపయోగించబడుతుందో ఇక్కడ కొన్ని అదనపు ఉదాహరణలు:

• ఒక పదార్ధం యొక్క విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం అనేది ఆ పదార్ధం యొక్క ఒక గ్రాము ఉష్ణోగ్రతను ఒక డిగ్రీ సెల్సియస్ పెంచడానికి అవసరమైన వేడి శక్తి మొత్తం. నీటి విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం 4.18 జౌల్లు ప్రతి గ్రాముకు ప్రతి డిగ్రీ సెల్సియసుకు. దీని అర్థం ఒక గ్రాము నీటి ఉష్ణోగ్రతను ఒక డిగ్రీ సెల్సియస్ పెంచడానికి 4.18 జౌల్ల వేడి శక్తి అవసరం.
• ఒక పదార్ధం యొక్క ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం అనేది ఆ పదార్ధం యొక్క ఒక గ్రామును దాని ద్రవీభవన స్థానం వద్ద ఘన స్థితి నుండి ద్రవ స్థితికి మార్చడానికి అవసరమైన వేడి శక్తి మొత్తం. మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం 334 జౌల్లు ప్రతి గ్రాముకు. దీని అర్థం 0 డిగ్రీల సెల్సియస్ వద్ద ఒక గ్రాము మంచును కరిగించడానికి 334 జౌల్ల వేడి శక్తి అవసరం.
• ఒక పదార్ధం యొక్క బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం అనేది ఆ పదార్ధం యొక్క ఒక గ్రామును దాని మరిగే స్థానం వద్ద ద్రవ స్థితి నుండి వాయు స్థితికి మార్చడానికి అవసరమైన వేడి శక్తి మొత్తం. నీటి బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం 2260 జౌల్లు ప్రతి గ్రాముకు. దీని అర్థం 100 డిగ్రీల సెల్సియస్ వద్ద ఒక గ్రాము నీటిని బాష్పీభవనం చేయడానికి 2260 జౌల్ల వేడి శక్తి అవసరం.

జౌల్ అనేది శక్తి యొక్క ప్రాథమిక ప్రమాణం, ఇది వివిధ పరిస్థితుల్లో వేడి శక్తిని కొలవడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది శాస్త్రీయ పరిశోధన మరియు ఇంజనీరింగ్లో ఉపయోగించే వేడి యొక్క ప్రామాణిక ప్రమాణం.

ఇతర వేడి ప్రమాణాలు#

ఇతర వేడి ప్రమాణాలు

బ్రిటిష్ థర్మల్ యూనిట్ (Btu) తో పాటు, వేడిని కొలవడానికి ఉపయోగించే అనేక ఇతర ప్రమాణాలు ఉన్నాయి. ఇవి ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

• కేలరీ (cal): కేలరీ అనేది ఒక గ్రాము నీటి ఉష్ణోగ్రతను ఒక డిగ్రీ సెల్సియస్ పెంచడానికి అవసరమైన వేడి మొత్తం. రెండు రకాల కేలరీలు ఉన్నాయి: చిన్న కేలరీ (cal) మరియు పెద్ద కేలరీ (Cal). చిన్న కేలరీ శాస్త్రీయ పనిలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే పెద్ద కేలరీ పోషణలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక పెద్ద కేలరీ 1,000 చిన్న కేలరీలకు సమానం.
• జౌల్ (J): జౌల్ అనేది ఒక వస్తువును ఒక న్యూటన్ బలానికి వ్యతిరేకంగా ఒక మీటరు కదిలించడానికి అవసరమైన శక్తి మొత్తం. జౌల్ శక్తి యొక్క SI ప్రమాణం, మరియు ఇది వేడిని కొలవడానికి కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక జౌల్ 0.239 కేలరీలకు సమానం.
• కిలోవాట్-గంట (kWh): కిలోవాట్-గంట అనేది ఒక గంట పాటు ఒక కిలోవాట్ పవర్ను ఉపయోగించే పరికరం ద్వారా ఉపయోగించబడిన శక్తి మొత్తం. కిలోవాట్-గంట విద్యుత్ ఉపకరణాల శక్తి వినియోగాన్ని కొలవడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక కిలోవాట్-గంట 3,600,000 జౌల్లకు సమానం.

వేడి ప్రమాణాల ఉదాహరణలు

వేడి ప్రమాణాలు ఎలా ఉపయోగించబడతాయో క్రింది పట్టిక కొన్ని ఉదాహరణలను చూపుతుంది:

వేడి ప్రమాణం	ఉదాహరణ
Btu	ఒక పౌండు నీటి ఉష్ణోగ్రతను ఒక డిగ్రీ ఫారెన్హీట్ పెంచడానికి అవసరమైన శక్తి.
కేలరీ	ఒక గ్రాము నీటి ఉష్ణోగ్రతను ఒక డిగ్రీ సెల్సియస్ పెంచడానికి అవసరమైన శక్తి.
జౌల్	ఒక వస్తువును ఒక న్యూటన్ బలానికి వ్యతిరేకంగా ఒక మీటరు కదిలించడానికి అవసరమైన శక్తి.
కిలోవాట్-గంట	ఒక గంట పాటు ఒక కిలోవాట్ పవర్ను ఉపయోగించే పరికరం ద్వారా ఉపయోగించబడిన శక్తి.

వేడి ప్రమాణాల మధ్య మార్పిడి

వేడి ప్రమాణాల మధ్య ఎలా మార్పిడి చేయాలో క్రింది పట్టిక చూపుతుంది:

నుండి	కు	గుణించాల్సిన సంఖ్య
Btu	కేలరీ	1.8
కేలరీ	Btu	0.556
జౌల్	కేలరీ	0.239
కేలరీ	జౌల్	4.184
జౌల్	కిలోవాట్-గంట	0.000278
కిలోవాట్-గంట	జౌల్	3,600,000

ముగింపు

వేడి శక్తి మొత్తాన్ని కొలవడానికి వేడి ప్రమాణాలు ఉపయోగించబడతాయి. అనేక వేర్వేరు వేడి ప్రమాణాలు ఉన్నాయి, ప్రతి ఒక్కటి దాని స్వంత ప్రయోజనాలు మరియు ప్రతికూలతలను కలిగి ఉంటాయి. ఎక్కువగా ఉపయోగించబడే వేడి ప్రమాణాలు బ్రిటిష్ థర్మల్ యూనిట్ (Btu), కేలరీ (cal), జౌల్ (J), మరియు కిలోవాట్-గంట (kWh).

వేడి అంటే ఏమిటి? మనం దానిని ఎందుకు అనుభవిస్తాము? అది ఎలా ప్రయాణిస్తుంది?#

వేడి అంటే ఏమిటి?

వేడి అనేది శక్తి యొక్క ఒక రూపం, ఇది వేడి వస్తువు నుండి చల్లటి వస్తువుకు ప్రవహిస్తుంది. ఇది వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతలు కలిగిన వస్తువుల మధ్య బదిలీ చేయబడే శక్తి. వేడిని మూడు విధాలుగా బదిలీ చేయవచ్చు: వాహకత, సంవహనం మరియు వికిరణం.

వాహకత అనేది రెండు వస్తువుల మధ్య ప్రత్యక్ష సంపర్కం ద్వారా వేడి బదిలీ. ఉదాహరణకు, మీరు వేడి స్టవ్ను తాకినప్పుడు, స్టవ్ నుండి వేడి వాహకత ద్వారా మీ చేతికి బదిలీ అవుతుంది.

సంవహనం అనేది ఒక ద్రవం యొక్క కదలిక ద్వారా వేడి బదిలీ. ఉదాహరణకు, మీరు నీటిని మరిగించినప్పుడు, కుండ దిగువన ఉన్న వేడి సంవహనం ద్వారా నీటికి బదిలీ అవుతుంది. వేడి చేయబడిన నీరు కుండ పైభాగానికి ఎగురుతుంది మరియు దిగువ నుండి చల్లటి నీటితో భర్తీ చేయబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియ అన్ని నీరు వేడి చేయబడే వరకు కొనసాగుతుంది.

వికిరణం అనేది విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ద్వారా వేడి బదిలీ. ఉదాహరణకు, సూర్యుడి నుండి వేడి వికిరణం ద్వారా భూమికి బదిలీ అవుతుంది. సూర్యుని కిరణాలు అంతరిక్షం గుండా ప్రయాణించి భూమి ఉపరితలం ద్వారా గ్రహించబడతాయి. ఈ శక్తి తరువాత వేడిగా మార్పు చెందుతుంది.

మనం వేడిని ఎందుకు అనుభవిస్తాము?

మన శరీరాలు పర్యావరణం నుండి వేడిని గ్రహించినప్పుడు మనం వేడిని అనుభవిస్తాము. ఇది వాహకత, సంవహనం లేదా వికిరణం ద్వారా జరగవచ్చు. మన శరీరాలు వేడిని గ్రహించినప్పుడు, మన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. ఇది మనకు వెచ్చగా లేదా వేడిగా అనిపించేలా చేస్తుంది.

వేడి ఎలా ప్రయాణిస్తుంది?

వేడి ఘనపదార్థాలు, ద్రవాలు మరియు వాయువుల గుండా ప్రయాణించగలదు. వేడి ప్రయాణించే రేటు పదార్థంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. లోహాలు వంటి కొన్ని పదార్థాలు వేడికి మంచి వాహకాలు. దీని అర్థం వాటి గుండా వేడి త్వరగా ప్రయాణిస్తుంది. కలప వంటి ఇతర పదార్థాలు వేడికి పేలవమైన వాహకాలు. దీని అర్థం వాటి గుండా వేడి నెమ్మదిగా ప్రయాణిస్తుంది.

వేడి గాలి గుండా కూడా ప్రయాణించగలదు. అందుకే మనం దానిని తాకకపోయినా కూడా నిప్పు నుండి వేడిని అనుభవించగలం. నిప్పు నుండి వేడి సంవహనం ద్వారా గాలికి బదిలీ అవుతుంది. వేడి చేయబడిన గాలి పైకి ఎగురుతుంది మరియు చల్లటి గాలితో భర్తీ చేయబడుతుంది. నిప్పు చుట్టూ ఉన్న గాలి వేడి చేయబడే వరకు ఈ ప్రక్రియ కొనసాగుతుంది.

వేడి బదిలీ ఉదాహరణలు

వేడి బదిలీ యొక్క కొన్ని ఉదాహరణలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

• మీరు వేడి స్టవ్ను తాకినప్పుడు, స్టవ్ నుండి వేడి వాహకత ద్వారా మీ చేతికి బదిలీ అవుతుంది.
• మీరు నీటిని మరిగించినప్పుడు, కుండ దిగువన ఉన్న వేడి సంవహనం ద్వారా నీటికి బదిలీ అవుతుంది.
• మీరు సూర్యుని కాంతిలో కూర్చున్నప్పుడు, సూర్యుడి నుండి వేడి వికిరణం ద్వారా మీ శరీరానికి బదిలీ అవుతుంది.
• మీరు ఒక లైట్ ఆన్ చేసినప్పుడు, లైట్ బల్బ్ నుండి వేడి సంవహనం ద్వారా గాలికి బదిలీ అవుతుంది.

ముగింపు

వేడి అనేది శక్తి యొక్క ఒక రూపం, ఇది వేడి వస్తువు నుండి చల్లటి వస్తువుకు ప్రవహిస్తుంది. దీనిని వాహకత, సంవహనం లేదా వికిరణం ద్వారా బదిలీ చేయవచ్చు. మన శరీరాలు పర్యావరణం నుండి వేడిని గ్రహించినప్పుడు మనం వేడిని అనుభవిస్తాము. వేడి ప్రయాణించే రేటు పదార్థంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.