उष्णता या घटका विषयी सविस्तर माहिती Detailed information about the element of heat
- खालील सर्व प्रश्न काळजीपूर्वक वाचून त्यांच्या उत्तरासाठी खाली दिलेले मुद्दे सविस्तर अभ्यासा.
- सर्व संकल्पना व्यवस्थित स्पष्ट होण्यासाठी खालील प्रश्न समजून घेऊन त्यांचे उत्तरे वहीत लिहून काढा. विद्यार्थ्यांना स्वयं अध्ययनासाठी हे खूप महत्त्वाची बाब ठरेल.
- उष्णतेचे पदार्थातील वहन हे कशावर अवलंबून असते?
- उष्णतेच्या वहनास माध्यमाची आवश्यकता असते का?
- उष्णतेचे अभिसरण कशा मधून होऊ शकते?
- उष्णतेचे वहन, अभिसरण आणि प्रारण यापैकी कशाला माध्यमाचे आवश्यकता नसते?
- सर्वाधिक उष्णता कोणत्या रंगाकडून शोषली जाते?
- उष्णतेच्या प्रारणांचा वापर करून रात्रीच्या वेळी आजूबाजूचा परिसर दिसू शकेल असा कॅमेरा विकसित झाला आहे त्याला काय म्हणतात?
- उष्णतेचा सुवाहक म्हणजे काय?
- लाकूड हे उष्णतेचे सुवाहक आहे की दुर्वाहक?
- द्रवाला उष्णता दिल्यास त्यात काय बदल होतो?
- वायूला उष्णता दिल्यास त्यात काय बदल होतो?
- गरम पदार्थ गरम राहण्यासाठी तसेच थंड पदार्थ थंड राहण्यासाठी जो थर्मास वापरला जातो तो सर्वप्रथम कोणी तयार केला?
- उष्णतेचे SI पद्धतीत एकक कोणते?
- उष्णतेचे CGS पद्धतीत एकक कोणते?
- एक कॅलरी उष्णता म्हणजे किती ज्यूल उष्णता?
- एक किलोग्रॅम लाकूड जाळल्यानंतर त्यापासून किती उष्णता मिळते?
- वर्षभरात आपल्याला जेवढी ऊर्जा लागते तेवढी ऊर्जा सूर्य आपल्याला किती वेळात देतो?
- अणुऊर्जा मिळवण्यासाठी युरेनियमच्या अणूंवर कशाचा मारा करावा लागेल?
- महाराष्ट्रात अणुऊर्जा प्रकल्प कोठे आहे?
उष्णता - The Heat
- उष्णता ही एक ऊर्जा आहे.
- पदार्थाचे होणारे अवस्थांतर हे सुद्धा उष्णतेमुळेच होते.
- पदार्थाचे तापमान मोजण्यासाठी तापमापी वापरतात.
- उष्णतेचे SI एकक ज्युल तर CGS एकक कॅलरी हे आहे.
- एक कॅलरी उष्णता 4.18 ज्युल एवढी असते.
- १ किलोग्राम लाकडापासून सुमारे १७०० किलो ज्युल उर्जा मिळते.
- १ ग्रॅम पाण्याचे तापमान एक अंश सेल्सिअस ने वाढवण्यासाठी लागणारी ऊर्जा ही 1 कॅलरी ऊर्जा असते.
उष्णतेचे स्त्रोत - Heat Source
- सूर्य हा उष्णतेचा मुख्य स्त्रोत आहे.
- जेवढी ऊर्जा वर्षभरात आपल्याला लागते तेवढी सूर्य फक्त 40 मिनिटातच देतो.
सूर्य, पृथ्वी,रासायनिक ऊर्जा, विद्युत ऊर्जा, अणुऊर्जा आणि हवा हे उष्णतेचे स्त्रोत आहेत.
The Sun the earth Chemical energy. Electrical energy. Nuclear energy and air are sources of heat.
रासायनिक ऊर्जा
- काही रासायनिक अभिक्रियेमुळे ऊर्जा मिळू शकते.
- आपण जे अन्न खातो त्याचे रासायनिक अभिक्रियेमुळे ऊर्जेत रूपांतर होते.
अणुऊर्जा
- जड केंद्रकांचे विखंडन किंवा दोन लहान केंद्रकांच्या एकत्रिकरण या क्रियांमुळे प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा निर्माण होते या ऊर्जेला अणुऊर्जा म्हणतात.
- युरेनियमच्या अणूंवर न्यूट्रान्सचा मारा केल्यामुळे अणुऊर्जा मिळते.
- या ऊर्जेचे रूपांतर विद्युत ऊर्जेत करता येते.
- महाराष्ट्रात तारापूर व गुजरात राज्यातील सुरत जिल्ह्यात काकरापार येथे अणुऊर्जा प्रकल्प आहेत.
उष्णतेचे संक्रमण - Heat transfer
- उष्णतेचे संक्रमण म्हणजे उष्णतेचे एका स्थानाकडून दुसऱ्या स्थानाकडे जाने, म्हणजेच गरम वस्तूकडून थंड वस्तूकडे उष्णतेचे संक्रमण होते.
उष्णता संक्रमणाचे प्रकार
- उष्णतेचे वहन
- उष्णतेचे अभिसरण
- उष्णतेचे प्रारण
१] उष्णतेचे वहन - Conduction of Heat
- पदार्थाच्या उष्ण भागाकडून थंड भागाकडे होणाऱ्या उष्णतेच्या संक्रमणास उष्णतेचे वहन असे म्हणतात.
- उष्णतेचे पदार्थातील वहन त्या पदार्थाच्या गुणधर्मावर अवलंबून असते.
- उष्णतेचे वहन स्थायुरूप पदार्थ मधून होते म्हणजेच उष्णता वहनास माध्यमाची आवश्यकता असते.
२] उष्णतेचे अभिसरण - Circulation of heat
- प्रवाहांद्वारे होणाऱ्या उष्णतेच्या संक्रमणास उष्णतेचे अभिसरण असे म्हणतात.
- अभिसरण द्रव व वायुरूप पदार्थांमध्ये होऊ शकते.
- अभिसरणाला माध्यमाची आवश्यकता असते.
३] उष्णतेची प्रारण - Heat generation
- कोणत्याही माध्यमाची गरज नसताना होणाऱ्या उष्णतेच्या संक्रमणास उष्णतेचे प्रारण म्हणतात.
- एखाद्या पदार्थाची उष्णतेची प्रारणे शोषून घेण्याची क्षमता ही त्याच्या रंगावर तसेच अंगभूत गुणधर्मावर अवलंबून असते.
- सर्वाधिक उष्णता काळ्या रंगाकडून शोषली जाते.
- उष्णतेच्या प्रारणांचा वापर करून रात्रीच्या वेळी आजूबाजूचा परिसर दिसू शकेल असा कॅमेरा विकसित झाला आहे, त्याला अवरक्त कॅमेरा असे म्हणतात.
- यासाठी कोणत्याही माध्यमाची आवश्यकता नसते.
उष्णतेची सुवाहक व दुर्वाहक - Conductors and conductors of heat
- ज्या पदार्थातून उष्णतेचे वहन होते त्यांना उष्णतेची सुवाहक म्हणतात.
- तांब्याची तार,काच इत्यादी उष्णतेची सुवाहक आहेत
- तर ज्या पदार्थातून उष्णतेचे वहन होत नाही त्यांना उष्णतेची दुर्वाहक म्हणतात.
- तर प्लास्टिक, लाकूड हे उष्णतेची दुर्वाहक आहेत.
प्रसरण व आकुंचन - Diffusion and contraction
उष्णतेमुळे स्थायू पदार्थांचे होणारे प्रसरण व आकुंचन -
- उष्णतेमुळे धातू प्रसरण पावतात व उष्णता काढून घेतल्यास आकुंचन पावतात.
- उष्णतेमुळे स्थायूंचे प्रसरण होते व उष्णता काढून घेतल्यास ते पुन्हा मूळ स्थितीत येतात.
उष्णतेमुळे द्रव पदार्थाचे होणारे प्रसरण व आकुंचन
- द्रवाला उष्णता दिली की द्रवाच्या कणांमधील अंतर वाढते व त्याचे आकारमान वाढते याला द्रवाचे प्रसरण होणे म्हणतात.
- द्रवाचे तापमान कमी केल्यास त्याचे आकुंचन होते.
उष्णतेमुळे होणारे वायु पदार्थाचे प्रसरण व आकुंचन
- उष्णता दिल्यामुळे वायूंचे आकारमान वाढते याला वायूंचे प्रसरण म्हणतात.
- उष्णता काढून घेतल्यास वायूचे आकारमान कमी होते याला वायूचे आकुंचन म्हणतात.
तापमापी मध्ये जो द्रव पदार्थ वापरला जातो त्याला पारा म्हणतात.
थर्मास फ्लास्क [ ड्यूआर फ्लास्क ]
- गरम पदार्थ गरम राहण्यासाठी व थंड पदार्थ थंड राहण्यासाठी थर्मास फ्लास्क चा उपयोग होतो.
- इसवी सन 1892 मध्ये सर जेम्स ड्युआर यांनी पहिला थर्मास फ्लास्क तयार केला म्हणून त्याला ड्यूआर फ्लास्क असेही म्हणतात.
