حرارت کی اکائی

حرارت کی اکائی#

حرارت کی ایس آئی اکائی#

حرارت کی ایس آئی اکائی جول (J) ہے۔ یہ جیمز پریسکوٹ جول کے نام پر رکھی گئی ہے، جو ایک برطانوی طبیعیات دان تھے جنہوں نے حرحرکیات (تھرموڈائنامکس) کے مطالعے میں اہم شراکتیں کیں۔ جول کی تعریف یہ ہے کہ یہ وہ مقدارِ توانائی ہے جو منتقل کی جاتی ہے یا وہ کام ہے جو اس وقت کیا جاتا ہے جب ایک نیوٹن کا قوت ایک میٹر کے فاصلے پر قوت کی سمت میں لگایا جائے۔

یہاں کچھ مثالیں ہیں کہ کس طرح حرارت کی پیمائش کے لیے جول استعمال ہوتا ہے:

• جب آپ لائٹ آن کرتے ہیں، تو بیٹری یا پاور آؤٹ لیٹ سے برقی توانائی لائٹ بلب میں حرارتی توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے۔ پیدا ہونے والی حرارتی توانائی کی مقدار جول میں ناپی جاتی ہے۔
• جب آپ اوون میں کھانا پکاتے ہیں، تو اوون کی حرارت کھانے میں منتقل ہوتی ہے، جس سے وہ پکتا ہے۔ منتقل ہونے والی حرارتی توانائی کی مقدار جول میں ناپی جاتی ہے۔
• جب آپ اپنا ہاتھ گرم چولہے پر رکھتے ہیں، تو چولہے کی حرارت آپ کے ہاتھ میں منتقل ہوتی ہے، جس سے وہ گرم محسوس ہوتا ہے۔ منتقل ہونے والی حرارتی توانائی کی مقدار جول میں ناپی جاتی ہے۔

جول ایک کثیر الاستعمال اکائی ہے جو مختلف حالات میں حرارتی توانائی کی پیمائش کے لیے استعمال ہو سکتی ہے۔ یہ سائنسی تحقیق اور انجینئرنگ میں استعمال ہونے والی حرارت کی معیاری اکائی ہے۔

یہاں کچھ اضافی مثالیں ہیں کہ کس طرح حرارت کی پیمائش کے لیے جول استعمال ہوتا ہے:

• کسی مادے کی مخصوص حرارت گنجائش وہ حرارتی توانائی کی مقدار ہے جو اس مادے کے ایک گرام کے درجہ حرارت کو ایک ڈگری سیلسیس بڑھانے کے لیے درکار ہوتی ہے۔ پانی کی مخصوص حرارت گنجائش 4.18 جول فی گرام فی ڈگری سیلسیس ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ پانی کے ایک گرام کا درجہ حرارت ایک ڈگری سیلسیس بڑھانے کے لیے 4.18 جول حرارتی توانائی درکار ہوتی ہے۔
• کسی مادے کی انجماد کی پوشیدہ حرارت وہ حرارتی توانائی کی مقدار ہے جو اس مادے کے ایک گرام کو اس کے پگھلنے کے نقطہ پر ٹھوس سے مائع میں تبدیل کرنے کے لیے درکار ہوتی ہے۔ برف کی انجماد کی پوشیدہ حرارت 334 جول فی گرام ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ 0 ڈگری سیلسیس پر برف کے ایک گرام کو پگھلانے کے لیے 334 جول حرارتی توانائی درکار ہوتی ہے۔
• کسی مادے کے بخارات بننے کی پوشیدہ حرارت وہ حرارتی توانائی کی مقدار ہے جو اس مادے کے ایک گرام کو اس کے ابلتے ہوئے نقطہ پر مائع سے گیس میں تبدیل کرنے کے لیے درکار ہوتی ہے۔ پانی کے بخارات بننے کی پوشیدہ حرارت 2260 جول فی گرام ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ 100 ڈگری سیلسیس پر پانی کے ایک گرام کو بخارات بنانے کے لیے 2260 جول حرارتی توانائی درکار ہوتی ہے۔

جول توانائی کی ایک بنیادی اکائی ہے جو مختلف حالات میں حرارتی توانائی کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ یہ سائنسی تحقیق اور انجینئرنگ میں استعمال ہونے والی حرارت کی معیاری اکائی ہے۔

حرارت کی دیگر اکائیاں#

حرارت کی دیگر اکائیاں

برطانوی حرارتی اکائی (Btu) کے علاوہ، حرارت کی پیمائش کے لیے استعمال ہونے والی کئی دیگر اکائیاں بھی ہیں۔ ان میں شامل ہیں:

• کیلوری (cal): ایک کیلوری وہ حرارت کی مقدار ہے جو پانی کے ایک گرام کے درجہ حرارت کو ایک ڈگری سیلسیس بڑھانے کے لیے درکار ہوتی ہے۔ کیلوری کی دو اقسام ہیں: چھوٹی کیلوری (cal) اور بڑی کیلوری (Cal)۔ چھوٹی کیلوری سائنسی کام میں سب سے زیادہ استعمال ہوتی ہے، جبکہ بڑی کیلوری غذائیت میں استعمال ہوتی ہے۔ ایک بڑی کیلوری 1,000 چھوٹی کیلوریوں کے برابر ہوتی ہے۔
• جول (J): ایک جول وہ توانائی کی مقدار ہے جو ایک نیوٹن کے قوت کے خلاف ایک میٹر کے فاصلے پر کسی چیز کو حرکت دینے کے لیے درکار ہوتی ہے۔ جول توانائی کی ایس آئی اکائی ہے، اور یہ حرارت کی پیمائش کے لیے بھی استعمال ہوتی ہے۔ ایک جول 0.239 کیلوری کے برابر ہوتا ہے۔
• کلوواٹ گھنٹہ (kWh): ایک کلوواٹ گھنٹہ وہ توانائی کی مقدار ہے جو ایک کلوواٹ طاقت کھینچنے والے آلے کے ایک گھنٹے تک استعمال سے حاصل ہوتی ہے۔ کلوواٹ گھنٹہ عام طور پر برقی آلات کی توانائی کی کھپت کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ایک کلوواٹ گھنٹہ 3,600,000 جول کے برابر ہوتا ہے۔

حرارت کی اکائیوں کی مثالیں

مندرجہ ذیل جدول کچھ مثالیں دکھاتی ہے کہ مختلف حرارت کی اکائیاں کس طرح استعمال ہوتی ہیں:

حرارت کی اکائی	مثال
Btu	پانی کے ایک پاؤنڈ کے درجہ حرارت کو ایک ڈگری فارن ہائیٹ بڑھانے کے لیے درکار توانائی۔
کیلوری	پانی کے ایک گرام کے درجہ حرارت کو ایک ڈگری سیلسیس بڑھانے کے لیے درکار توانائی۔
جول	ایک نیوٹن کے قوت کے خلاف ایک میٹر کے فاصلے پر کسی چیز کو حرکت دینے کے لیے درکار توانائی۔
کلوواٹ گھنٹہ	ایک کلوواٹ طاقت کھینچنے والے آلے کے ایک گھنٹے تک استعمال سے حاصل ہونے والی توانائی۔

حرارت کی اکائیوں کے درمیان تبدیلی

مندرجہ ذیل جدول دکھاتی ہے کہ مختلف حرارت کی اکائیوں کے درمیان کیسے تبدیل کیا جائے:

سے	تک	ضرب کریں
Btu	کیلوری	1.8
کیلوری	Btu	0.556
جول	کیلوری	0.239
کیلوری	جول	4.184
جول	کلوواٹ گھنٹہ	0.000278
کلوواٹ گھنٹہ	جول	3,600,000

خلاصہ

حرارت کی اکائیاں حرارتی توانائی کی مقدار کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔ کئی مختلف حرارت کی اکائیاں ہیں، ہر ایک کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والی حرارت کی اکائیاں برطانوی حرارتی اکائی (Btu)، کیلوری (cal)، جول (J)، اور کلوواٹ گھنٹہ (kWh) ہیں۔

حرارت کیا ہے؟ ہمیں اس کا احساس کیوں ہوتا ہے؟ یہ کیسے سفر کرتی ہے؟#

حرارت کیا ہے؟

حرارت توانائی کی ایک شکل ہے جو گرم تر چیز سے ٹھنڈی تر چیز کی طرف بہتی ہے۔ یہ وہ توانائی ہے جو مختلف درجہ حرارت والی چیزوں کے درمیان منتقل ہوتی ہے۔ حرارت تین طریقوں سے منتقل ہو سکتی ہے: ایصال (کنڈکشن)، حرارتی حمل (کنویکشن)، اور اشعاع (ریڈی ایشن)۔

ایصال (کنڈکشن) دو چیزوں کے درمیان براہ راست رابطے کے ذریعے حرارت کی منتقلی ہے۔ مثال کے طور پر، جب آپ گرم چولہے کو چھوتے ہیں، تو چولہے کی حرارت ایصال کے ذریعے آپ کے ہاتھ میں منتقل ہوتی ہے۔

حرارتی حمل (کنویکشن) سیال کی حرکت کے ذریعے حرارت کی منتقلی ہے۔ مثال کے طور پر، جب آپ پانی ابالتے ہیں، تو برتن کے نیچے سے حرارت حرارتی حمل کے ذریعے پانی میں منتقل ہوتی ہے۔ گرم پانی برتن کے اوپر کی طرف اٹھتا ہے اور نیچے سے ٹھنڈا پانی اس کی جگہ لے لیتا ہے۔ یہ عمل اس وقت تک جاری رہتا ہے جب تک کہ سارا پانی گرم نہ ہو جائے۔

اشعاع (ریڈی ایشن) برقی مقناطیسی لہروں کے ذریعے حرارت کی منتقلی ہے۔ مثال کے طور پر، سورج کی حرارت اشعاع کے ذریعے زمین پر منتقل ہوتی ہے۔ سورج کی کرنیں خلا سے سفر کرتی ہیں اور زمین کی سطح جذب کر لیتی ہے۔ یہ توانائی پھر حرارت میں تبدیل ہو جاتی ہے۔

ہمیں حرارت کا احساس کیوں ہوتا ہے؟

ہمیں حرارت کا احساس اس وقت ہوتا ہے جب ہمارا جسم ماحول سے حرارت جذب کرتا ہے۔ یہ ایصال، حرارتی حمل، یا اشعاع کے ذریعے ہو سکتا ہے۔ جب ہمارا جسم حرارت جذب کرتا ہے، تو ہمارا درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے۔ اس سے ہمیں گرم یا گرمی محسوس ہو سکتی ہے۔

حرارت کیسے سفر کرتی ہے؟

حرارت ٹھوس، مائع اور گیسوں میں سفر کر سکتی ہے۔ حرارت کے سفر کی شرح مواد پر منحصر ہوتی ہے۔ کچھ مواد، جیسے دھاتیں، حرارت کی اچھی موصل (کنڈکٹر) ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ حرارت ان میں تیزی سے سفر کرتی ہے۔ دیگر مواد، جیسے لکڑی، حرارت کی خراب موصل ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ حرارت ان میں آہستہ آہستہ سفر کرتی ہے۔

حرارت ہوا میں بھی سفر کر سکتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ ہم آگ کی گرمی کو محسوس کر سکتے ہیں چاہے ہم اسے چھو نہ رہے ہوں۔ آگ کی حرارت حرارتی حمل کے ذریعے ہوا میں منتقل ہوتی ہے۔ گرم ہوا اوپر اٹھتی ہے اور ٹھنڈی ہوا اس کی جگہ لے لیتی ہے۔ یہ عمل اس وقت تک جاری رہتا ہے جب تک کہ آگ کے ارد گرد کی ہوا گرم نہ ہو جائے۔

حرارت کی منتقلی کی مثالیں

یہاں حرارت کی منتقلی کی کچھ مثالیں ہیں:

• جب آپ گرم چولہے کو چھوتے ہیں، تو چولہے کی حرارت ایصال کے ذریعے آپ کے ہاتھ میں منتقل ہوتی ہے۔
• جب آپ پانی ابالتے ہیں، تو برتن کے نیچے سے حرارت حرارتی حمل کے ذریعے پانی میں منتقل ہوتی ہے۔
• جب آپ دھوپ میں بیٹھتے ہیں، تو سورج کی حرارت اشعاع کے ذریعے آپ کے جسم میں منتقل ہوتی ہے۔
• جب آپ لائٹ آن کرتے ہیں، تو لائٹ بلب کی حرارت حرارتی حمل کے ذریعے ہوا میں منتقل ہوتی ہے۔

خلاصہ

حرارت توانائی کی ایک شکل ہے جو گرم تر چیز سے ٹھنڈی تر چیز کی طرف بہتی ہے۔ یہ ایصال، حرارتی حمل، یا اشعاع کے ذریعے منتقل ہو سکتی ہے۔ ہمیں حرارت کا احساس اس وقت ہوتا ہے جب ہمارا جسم ماحول سے حرارت جذب کرتا ہے۔ حرارت کے سفر کی شرح مواد پر منحصر ہوتی ہے۔