ഒരു പദാർത്ഥത്തിലെ തന്മാത്രകളുടെ ആകെ ഗതികോർജ്ജമാണ് താപം. താപനിലയുടെ അളവിനെ ഊഷ്മാവ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പി.എസ്.സി പരീക്ഷകൾക്ക് തയ്യാറെടുക്കുന്നവർക്കായി താപവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രധാന വിവരങ്ങൾ താഴെ നൽകുന്നു.
ചോദ്യോത്തരങ്ങൾ
- താപം എന്നാൽ എന്ത്? ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ എല്ലാ തൻമാത്രകളുടേയും ആകെ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ അളവ്.
- താപം ഒരു ഊർജ്ജരൂപമാണെന്ന് കണ്ടെത്തിയത് ആര്? ജെയിംസ് പ്രെസ്കോട്ട് ജൂൾ.
- താപത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം ഏത് പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നു? തെർമോഡൈനാമിക്സ് (Thermodynamics).
- അത്യധികം താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം എന്താണ്? ക്രയോജനിക്സ് (Cryogenics).
- സൂര്യന്റെ ഉപരിതല ഊഷ്മാവ് അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണം? പൈറോമീറ്റർ (Pyrometer).
- താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഏവ? താപശോഷക പ്രവർത്തനം (Endothermic reaction).
- താപം പുറത്തുവിടുന്ന രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഏവ? താപമോചക പ്രവർത്തനം (Exothermic reaction).
പ്രധാന വസ്തുതകളും യൂണിറ്റുകളും
- യൂണിറ്റുകൾ: താപത്തിന്റെ SI യൂണിറ്റ് ജൂൾ (J) ആണ്. മുൻപ് ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന യൂണിറ്റ് കലോറി ആണ്.
- കലോറി - ജൂൾ ബന്ധം: 1 കലോറി = 4.184 ജൂൾ (ഏകദേശം 4.2 J).
- നിർവ്വചനം: 1 ഗ്രാം ജലത്തിന്റെ ഊഷ്മാവ് 1 °C ഉയർത്താനാവശ്യമായ താപമാണ് 1 കലോറി.
- ഊഷ്മാവ് അളക്കുന്ന യൂണിറ്റുകൾ: ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് (°C), കെൽവിൻ (K), ഫാരൻഹീറ്റ് (°F).
- ഊഷ്മാവ് അളക്കുന്ന ഉപകരണം: തെർമോമീറ്റർ.
- നെഗറ്റീവ് മൂല്യം ഇല്ലാത്ത സ്കെയിൽ: കെൽവിൻ സ്കെയിൽ.
- താപ ആഗിരണം: ഏറ്റവും കൂടുതൽ താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന നിറം കറുപ്പാണ്.
- ചാലകത: താപം കടത്തിവിടുന്ന വസ്തുക്കൾ ചാലകങ്ങൾ എന്നും കടത്തിവിടാത്തവ കുചലകങ്ങൾ (ഇൻസുലേറ്ററുകൾ) എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.
താപനില സ്കെയിലുകൾ - ഒരു താരതമ്യം
| അളവ് | സെൽഷ്യസ് (°C) | ഫാരൻഹീറ്റ് (°F) | കെൽവിൻ (K) |
|---|---|---|---|
| ഐസ് ഉരുകുന്ന താപനില | 0 °C | 32 °F | 273.15 K |
| ജലം തിളയ്ക്കുന്ന താപനില | 100 °C | 212 °F | 373.15 K |
| സാധാരണ ശരീര ഊഷ്മാവ് | 37 °C (36.9 °C) | 98.4 °F (അല്ലെങ്കിൽ 98.6 °F) | 310 K |
പ്രധാന വ്യക്തികൾ
- ഗലീലിയോ ഗലീലി: ആദ്യത്തെ തെർമോമീറ്റർ (തെർമോസ്കോപ്പ്) കണ്ടെത്തി.
- ഡാനിയൽ ഗബ്രിയേൽ ഫാരൻഹീറ്റ്: മെർക്കുറി തെർമോമീറ്റർ കണ്ടെത്തി.
- സർ തോമസ് ക്ലിഫോർഡ് ആൽബട്ട്: ക്ലിനിക്കൽ തെർമോമീറ്റർ കണ്ടെത്തി.
- ആൻഡേഴ്സ് സെൽഷ്യസ്: സെൽഷ്യസ് സ്കെയിൽ ആവിഷ്കരിച്ചു.
- ലോർഡ് കെൽവിൻ: കെൽവിൻ സ്കെയിൽ ആവിഷ്കരിച്ചു.
വൺ-ലൈൻ റിവിഷൻ പോയിന്റുകൾ
- താപനിലയുടെ SI യൂണിറ്റ്: കെൽവിൻ.
- സൂര്യന്റെ ഉപരിതല താപനില: 5500 °C - 6000 °C.
- തെർമോമീറ്ററിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ദ്രാവകം: മെർക്കുറി (അമിത തണുപ്പുള്ള സ്ഥലങ്ങളിൽ ആൽക്കഹോൾ).
- സെൽഷ്യസും ഫാരൻഹീറ്റും തുല്യമാകുന്ന താപനില: -40 ഡിഗ്രി.
- പരമശൂന്യ താപനില (Absolute Zero): 0 K അല്ലെങ്കിൽ -273.15 °C.
താപസംക്രമണം (Heat Transfer)
താപം ഒരു സ്ഥലത്തുനിന്ന് മറ്റൊരു സ്ഥലത്തേക്ക് സഞ്ചരിക്കുന്നതിനെയാണ് താപസംക്രമണം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. പ്രധാനമായും മൂന്ന് രീതികളിലാണ് താപം സംക്രമണം ചെയ്യപ്പെടുന്നത്:
താപസംക്രമണ രീതികൾ
- ചാലനം (Conduction): ഖരവസ്തുക്കളിലൂടെ താപം സംക്രമണം ചെയ്യുന്ന രീതിയാണിത്. ഇതിൽ പദാർത്ഥത്തിലെ തന്മാത്രകൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ ചലിക്കാതെ തന്നെ തൊട്ടടുത്ത തന്മാത്രകളിലേക്ക് ഊർജ്ജം കൈമാറുന്നു.
- ഉദാഹരണം: ചൂടുവെള്ളത്തിലിട്ടിരിക്കുന്ന സ്റ്റീൽ സ്പൂണിന്റെ അറ്റം ചൂടാകുന്നത്.
- സംവഹനം (Convection): ദ്രാവകങ്ങളിലും വാതകങ്ങളിലും താപം സംക്രമണം ചെയ്യുന്ന രീതിയാണിത്. തന്മാത്രകളുടെ യഥാർത്ഥ ചലനം വഴിയാണ് ഇവിടെ താപം കൈമാറുന്നത്.
- ഉദാഹരണം: വെള്ളം തിളയ്ക്കുമ്പോൾ ചൂടുപിടിച്ച തന്മാത്രകൾ മുകളിലേക്ക് ഉയരുന്നതും തണുത്തവ താഴേക്ക് വരുന്നതും.
- വികിരണം (Radiation): ഒരു മാധ്യമത്തിന്റെ സഹായമില്ലാതെ താപം സംക്രമണം ചെയ്യുന്ന രീതിയാണിത്. വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളായാണ് ഇവിടെ താപം സഞ്ചരിക്കുന്നത്.
- ഉദാഹരണം: സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള താപം ഭൂമിയിലെത്തുന്നത്.
പ്രധാന പരീക്ഷാ സഹായികൾ
- ശൂന്യതയിലൂടെ (Vacuum) താപം സഞ്ചരിക്കുന്നത് വികിരണം വഴിയാണ്.
- ഏറ്റവും വേഗതയേറിയ താപസംക്രമണ രീതി വികിരണം ആണ് (പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയിൽ).
- ലോഹങ്ങൾ മികച്ച താപചാലകങ്ങളാണ്. ഇതിൽ ഏറ്റവും മികച്ച താപചാലകം വെള്ളി (Silver) ആണ്.
- വായു ഒരു മോശം താപചാലകമാണ് (Insulator).
- കടൽക്കാറ്റും (Sea breeze) കരക്കാറ്റും (Land breeze) ഉണ്ടാകുന്നത് സംവഹനം മൂലമാണ്.
റിവിഷൻ പോയിന്റുകൾ
- ഖരവസ്തുക്കൾ: ചാലനം
- ദ്രാവകം / വാതകം: സംവഹനം
- മാധ്യമമില്ലാത്ത അവസ്ഥ: വികിരണം
- സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ പത്രങ്ങളുടെ അടിയിൽ ചെമ്പ് പൂശുന്നത്: ചെമ്പ് മികച്ച താപചാലകമായതിനാലാണ്.
Comments