ଶକ୍ତି(ତାପଜ ଶକ୍ତି)
ଶକ୍ତି(ତାପଜ ଶକ୍ତି)
ତାପଜ ଶକ୍ତି
ଏହା ଦ୍ଵାରା ଆମେ ଗରମ କିମ୍ବା ଥଣ୍ଡା ଅନୁଭବ କରୁ । ଆମ ଶରୀର ମଧ୍ୟସ୍ଥ ତାପ ଶକ୍ତି ପ୍ରବାହ କଲେ ଆମକୁ ଗରମ ଲାଗେ ଏବଂ ଯଦି ଶରୀର ମଧ୍ୟରୁ ଶକ୍ତି ବାହାରକୁ ଚାଲିଯାଏ ଆମେ ଥଣ୍ଡା ଅନୁଭବ କରୁ । ଶୀତଦିନେ ଆମେ ଉଲ ତିଆରି ପୋଷାକ ପିନ୍ଧୁ କାରଣ ଆମ ଶରୀର ମଧ୍ୟରୁ ଯେପରି ତାପ ବାହାରକୁ ଚାଲିନଯାଏ ।
ତାପଜ ଶକ୍ତିକୁ ମଧ୍ୟ ତାପ କୁହାଯାଏ । ଶକ୍ତିର ବିବିଧରୂପ ମଧ୍ୟରୁ ଉତ୍ତାପ ବା ତାପ ଅନ୍ୟତମ । ସୂର୍ଯ୍ୟଙ୍କ ଠାରୁ ଆମେ ସିଧା ସଳଖ ଉତ୍ତାପ ଓ ଆଲୋକ ପାଇଥାଉ । ସୂର୍ଯ୍ୟଙ୍କ ଠାରୁ ଉତ୍ତାପ ମିଳୁନଥିଲେ ଭୂ-ପୃଷ୍ଠରେ ପ୍ରାଣୀଜଗତର ସୃଷ୍ଟି ସମ୍ଭବ ହୋଇନଥାନ୍ତା । ସୂର୍ଯ୍ୟଙ୍କ ଠାରୁ ପାଉଥିବା ତାପ ଦ୍ଵାରା ଲୁଗା ଶୁଖେ, ଶସ୍ୟ ପାଚେ, ଏବଂ ଜଳ ବାଷ୍ପହୋଇ ମେଘା ସୃଷ୍ଟି ହେବାରେ ସାହାଯ୍ୟକରେ । ରାନ୍ଧିବା, ଆଲୋକ ଓ ତାପଜ ବିଦ୍ୟୁତଶକ୍ତି କେନ୍ଦ୍ରରେ ତାପ ଆବଶ୍ୟକ ହୋଇଥାଏ । ଜାଳେଣୀ ଜାଲି କିମ୍ବା ପରିବାହୀ ମଧ୍ୟରେ ବିଦ୍ୟୁତ ସ୍ରୋତ ପ୍ରବାହ କରାଇ ତାପ ସୃଷ୍ଟି କରାଯାଇପାରିଥାଏ ।
ପୂର୍ବକାଳରେ ପଥର ପଥର ଘଷି ନିଆଁ ବାହାର କରୁଥିଲେ । ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଉନ୍ନତ କରାଯାଇ ବର୍ତ୍ତମାନ ଦିଆସିଲି କାଠି ଜାଳି ନିଆଁ ସୃଷ୍ଟି କରାଯାଉଛି । ତାପ ଏକ ମୁଖ୍ୟ ଶକ୍ତି ଅଟେ ଯାହା ଆମ ଜୀବନ ସହ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ଓ ପରୋକ୍ଷଭାବରେ ଜଡିତ ।
ମୁଖ୍ୟ ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ
- ତାପ ଓ ତାପମାତ୍ରା ମଧ୍ୟରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ ।
- ପରୀକ୍ଷା ମାଧ୍ୟମରେ କଠିନ, ତରଳ ଓ ଗ୍ୟାସର ପ୍ରସାରଣ
- ବିଜ୍ଞାନଗାର ଥର୍ମୋମିଟର ଓ ଡାକ୍ତରୀ ଥର୍ମୋମିଟର ଗଠନ ଓ କାର୍ଯ୍ୟ ସମ୍ପର୍କରେ
- ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାର ତାପମାତ୍ରା ସ୍କେଲ ଯଥା – ଫାରେନାଇଟ, ସେଲସିୟସ ଏବଂ କେଲଭିନ
- ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାର ସ୍କେଲର ଥର୍ମୋମିଟର ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ ସ୍ଥାପନ
- ବାଷ୍ପୀଭବନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଓ ଦୈନନ୍ଦିନ ଜୀବନରେ ଏହାର ପ୍ରୟୋଗ
- ବିଶିଷ୍ଟ ତାପ ଓ ଏହାର SI ଏକକ
ତାପ ଓ ତାପମାତ୍ର
କେଟଲିରେ ଥିବା ଜଳକୁ ତାପଶକ୍ତି ଯୋଗାଇ ଦିଆଯାଇଥାଏ ଯେତେବେଳେ ଏହା ନିଆଁ ଉପରେ ରଖାଯାଇଥାଏ ଗରମ କରିବା ପୂର୍ବରୁ କେଟଲି ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଜଳକୁ ଛୁଇଁବା ଏବଂ ଗରମର କିଛି ସମୟପରେ ଜଳକୁ ଛୁଇଁଲେ ଆମକୁ ଜଳ ତାତିଲା ଭଳି ଲାଗେ ଆମର ଦୈନନ୍ଦିନ ଜୀବନରେ ଆମେ ଅନେକ ସମୟରେ ଗରମ, ଥଣ୍ଡା, ଉତ୍ତପ୍ତ, ତାତିବା ଇତ୍ୟାଦି ଶବ୍ଦ ବ୍ୟବହାର କରୁ । ତୁମେ ତୁମର ଗୋଟିଏ ପାପୁଲିକୁ ଅନ୍ୟ ପାପୁଲିରେ ଘଷିଲେ କିଛି ସମୟ ଭିତରେ ପାପୁଲି ତାତିଉଠେ । ପମ୍ପଦ୍ଵାରା ସାଇକେଲ ଛକରେ ବାୟୁ ଭର୍ତ୍ତି କଲାବେଳେ ପମ୍ପଟି ତାତିଯାଏ । ଏହି ସବୁ ଉଦାହରଣରୁ ଆମେ ଜାଣିପାରି ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବସ୍ତୁର ଘର୍ଷଣ ବଳଦ୍ଵାରା ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇ ତାପଶକ୍ତିରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ ।
ଯେତେବେଳେ ପ୍ରେସର କୁକରରେ ପାଣି ଗରମ କରାଯାଏ ସେତେବେଳେ ବାମ୍ଫ ବାହାରିଲା ବେଳେ ହୁଇସିଲ ଉପରକୁ ଉଠାଇ ଦିଏ ।
ତାପର ଏକକ
ଏକ ଗ୍ରାମ ଜଳ ତାପମାତ୍ରା C ବୃଦ୍ଧି କରିବାକୁ ଯେଉଁ ପରିମାଣ ତାପ ଦରକାର ହୁଏ, ତାହାକୁ ଏକ କ୍ୟାଲୋରୀ କୁହାଯାଏ । ଏହା ତାପର ଏକକ ଅଟେ ୧୦୦ କ୍ୟାଲୋରୀକୁ ଏକ କିଲୋକ୍ୟାଲୋରୀ କୁହାଯାଏ ।
ତାପ ଏକ ପ୍ରକାର ଶକ୍ତି । ତେଣୁ ଶକ୍ତିର ଏକକରେ ମଧ୍ୟତାପକୁ ପ୍ରକାଶ କରାଯାଏ । ବ୍ରିଟିଶ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଜେପି ଜୁଲ ସର୍ବପ୍ରଥମେ ପରୀକ୍ଷା କରି ଜଣାଇଥିଲେ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଧିଷ୍ଟ ପରିମାଣର ଯାନ୍ତ୍ରିକ କାର୍ଯ୍ୟ ସଂପାଦନ କଲେ ତହିଁରୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଧିଷ୍ଟ ପରିମାଣର ଉତ୍ତାପ ଶକ୍ତି ଜାତ ହୁଏ । ଉତ୍ତାପ ଶକ୍ତି ଏକକ କ୍ୟାଲୋରୀ ଓ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତିର ଏକକ ଜୁଲ ମଧ୍ୟରେ ଅନୁପାତକୁ ଉତ୍ତାପରେ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ତୁଲ୍ୟାଙ୍କ କୁହାଯାଏ ଯାହାକୁ ସଂକ୍ଷେପରେ J ଦ୍ଵାରା ସୂଚିତ କରାଯାଏ । ଏହି ପରୀକ୍ଷାର ଉପଲବ୍ଧ ତତ୍ଵ ଜୁଲ ବୋରୱଲ ଖୋଳିଲା ବେଳେ ଉତ୍ପନ୍ନ ହେଉଥିବା ଜଳର ଉତ୍ତାପକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟକରି ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିଥିଲେ । ତାପ ଏକ ପ୍ରକାର ଶକ୍ତି ଏବଂ ଏହାକୁ ଶକ୍ତି ଏକକରେ ମଧ୍ୟ ପ୍ରକାଶ କରାଯାଇପାରେ । ପରୀକ୍ଷା ଦ୍ଵାରା ଜଣାଯାଇଛି, ଏକଗ୍ରାମ ଜଳକୁ C ତାପମାତ୍ରାରେ ବଢାଇଲେ ପ୍ରାୟ ୪.୧୮୬ ଜୁଲ ତାପ ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ । ହିସାବରୁ ସୁବିଧା ପାଇଁ ଏକ କ୍ୟାଲୋରୀକୁ ୪.୨ ଜୁଲ ଧରାଯାଏ । ଏବଂ ଏକ କିଲୋକ୍ୟାଲୋରୀ ୪୨୦୦ ଜୁଲ ସହ ସମାନ ।
ତାପମାତ୍ରା
ବସ୍ତୁର ଉତ୍ତାପ କହିଲେ ଆମେ ବୁଝିଥାଉଯେ, ସେହି ବସ୍ତୁ କେତେ ଉତ୍ତାପ ଶକ୍ତି ଧାରଣ କରିଥାଏ । ବସ୍ତୁକୁ ଉତ୍ତାପ ଯୋଗାଇଦେଲେ ତାହା ଗରମ ହୋଇଯାଏ ଓ ବସ୍ତୁ ଦେହରୁ ଉତ୍ତାପ କାଢିଦେଲେ ତାହା ଥଣ୍ଡା ହୋଇଯାଏ । ବସ୍ତୁର ଅବସ୍ଥା ଗରମ ବା ଥଣ୍ଡା କହିଲେ କେତେ ଥଣ୍ଡା । ସମସ୍ତେ କହିବେ ଯେ ବାଲଟି ଫୁଟନ୍ତା ଜଳଠାରୁ ଖଣ୍ଡେ ଲାଲ ଟହ ଟହ ତାତିଲା ଲୁହା ବେଶୀ ଗରମ; କିନ୍ତୁ କେତେ ବେଶୀ ? ତାକୁ ଆମେ ମାପିବା କିପରି ? ଦୁଇଟି ବସ୍ତୁକୁ ପରସ୍ପର ସହ ଲଗାଇ ରଖିଲେ ତାପଶକ୍ତି ଅଧିକ ଗରମ ଥିବା ସ୍ଥାନରୁ ଅପେକ୍ଷାକୃତ କମ ଗରମ ଥିବା ସ୍ଥାନକୁ ପ୍ରବାହିତ ହେବ । ତେଣୁ ଯେକୌଣସି ବସ୍ତୁର ଥଣ୍ଡା ବା ଗରମ ଅବସ୍ଥାକୁ ତାପମାତ୍ରା ଦ୍ଵାରା ସୁଚାଯାଏ । ବସ୍ତୁର ଥଣ୍ଡା ବା ଗରମ ଯେଉଁ ଗୁଣ ଦ୍ଵାରା ସ୍ଥିରିକୃତ କରାଯାଇଥାଏ ତାକୁ ତାପମାତ୍ରା କହନ୍ତି । ଉତ୍ତପ୍ତ ବସ୍ତୁର ଶୀତଳ ବସ୍ତୁକୁ ତାପଶକ୍ତି ପ୍ରବାହିତ ହେବା କିମ୍ବା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରୁ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରୁ ପ୍ରବାହିତ ହେବା ଘଟଣାକୁ ଜଳପ୍ରବାହ ସହ ମଧ୍ୟ ତୁଳନା କରାଯାଇପାରେ ତାପକୁ ଜଳ ସହିତ ଏବଂ ତାପମାତ୍ରାକୁ ଜଳର ପତ୍ତନ ସହ ତୁଳନା କରାଯାଏ ।
ତାପ ଏକ ପ୍ରକାର ଶକ୍ତି ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ବସ୍ତୁର ଏକ ତାପୀୟ ଅବସ୍ଥା ।
ତାପମାତ୍ରାର ମାପ
ଜ୍ଵର ହେଉଥିବା ରୋଗୀକୁ ଯେତେବେଳେ ଡାକ୍ତରଙ୍କ ନିକଟକୁ ଅଣାଯାଏ ଡାକ୍ତର ଯେତେବେଳେ ରୋଗୀର ତାପମାତ୍ରା ମାପିଥାନ୍ତି । ତୁମେ ଜାଣ କି କେଉଁ ଯନ୍ତ୍ର ସାହାଯ୍ୟରେ ଡାକ୍ତର ଶରୀରର ତାପମାତ୍ରା ମାପିଥାନ୍ତି ? ଏହାକୁ ଥର୍ମୋମିଟର କୁହାଯାଏ । ବିଭିନ୍ନ କାର୍ଯ୍ୟପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାର ଥର୍ମୋମିଟର ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ । ଡାକ୍ତର ଯେଉଁ ଥର୍ମୋମିଟର ବ୍ୟବହାର କରି ଉତ୍ତାପ ମାପିଥାନ୍ତି ତାକୁ କ୍ଲିନିକାଲ ଥର୍ମୋମିଟର ବା ଡାକ୍ତରୀ ଥର୍ମୋମିଟର କୁହାଯାଏ । ବିଜ୍ଞାନଗାରରେ ଯେଉଁ ଥର୍ମୋମିଟର ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ ତାକୁ ଲାବୋରେଟୋରୀ ଥର୍ମୋମିଟର ବା ବିଜ୍ଞାନଗାର ଥର୍ମୋମିଟର କହନ୍ତି । ପାଣିପାଗ ଅଫିସରେ ତାପମାତ୍ରା ମାପିବା ପାଇଁ ଯେଉଁ ଥର୍ମୋମିଟର ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ ତାକୁ ସର୍ବୋଚ୍ଚ – ସର୍ବନିମ୍ନ ଥର୍ମୋମିଟର କୁହାଯାଏ । ଆଜିକାଲି ସେମାନେ ଡିଜିଟାଲ ଥର୍ମୋମିଟର ବ୍ୟବହାର କରୁଛନ୍ତି ।
ତାପମାତ୍ରା ମାପିବା ଯନ୍ତ୍ର (ଥର୍ମୋମିଟର) ନିର୍ମାଣ କୌଶଳ
କୌଣସି ପଦାର୍ଥକୁ ତାପ ପ୍ରୟୋଗ କଲେ ତାହାର ତାପମାତ୍ରା ବଢେ ଏବଂ ତାପ ଅପସାରଣ କଲେ ତାହାର ତାପମାତ୍ରା କମେ । ତାପମାତ୍ରା ବଦଳିବା ଦ୍ଵାରା ବସ୍ତୁ ସଙ୍କୋଚିତ ବା ପ୍ରସାରିତ ହୋଇଥାଏ । ବସ୍ତୁର ସଂକୋଚନ ବା ପ୍ରସାରଣ ଜାଣି ତାହାର ତାପମାତ୍ରା ସମ୍ବନ୍ଧରେ ଠିକ୍ ଧାରଣା କରିହେବ । କୌଣସି ପଦାର୍ଥ ଯଦି ତାର ତାପମାତ୍ରା ବଢିବା ଅନୁଯାୟୀ ସମପରିମାଣରେ ପ୍ରସାରିତ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ତାହାର ପ୍ରସାରଣ ମାପିବା ଯଦି ସହଜ ହୁଏ, ସେହି ପଦାର୍ଥ ତାପମାତ୍ରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବାରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ । ଆଲକୋହଲ ଓ ପାରଦ ଭଳି ତରଳ ପଦାର୍ଥ ଗୁଡିକରେ ସମୟାନୁକ୍ରମେ ତାପମାନରେ ବୃଦ୍ଧି ଅନୁଯାୟୀ, ଆୟତନର ପରିବର୍ତ୍ତନ ହାର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଧିଷ୍ଟ ତାପମାନ ବ୍ଯବଧାନ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଅପରିବର୍ତ୍ତନୀୟ ରହେ । ଏହିପରି ତରଳ ପଦାର୍ଥ ଗୁଡିକୁ ତାପମାନ ମାପି ତରଳ ପଦାର୍ଥ କୁହାଯାଏ । ପାରଦକୁ ବ୍ୟବହାର କରି ଡାକ୍ତରୀ ଥର୍ମୋମିଟର ତିଆରି କରାଯାଇଥାଏ । ପାରଦର ବିଶେଷ ଗୁଣ ଗୁଡିକ ହେଲା ଏହା ଏକ ଅସ୍ଵଚ୍ଛ ଓ ଉଜ୍ଜ୍ଵଳ ତରଳ ପଦାର୍ଥ, ଯାହା ଫଳରେ ଏହା କାଚ ମଧ୍ୟରେ ଦେଖାଯାଏ । ଏହା କାଚ ନଳୀରେ ଲାଗେ ନାହିଁ । ଅନ୍ୟତରଳ ତୁଳନାରେ ଅତି କମ ତାପମାତ୍ରାରେ ପରିବହନରେ ଏହା ଅଧିକ ପ୍ରସାରିତ ହୁଏ । ଏହା ଶୁଦ୍ଧ ଅବସ୍ଥାରେ ମିଳେ । ଏହାର ସ୍ଫୁଟନାଙ୍କ C ଏବଂ ହିମାଙ୍କ C ।
ଡାକ୍ତରୀ ଥର୍ମୋମିଟର କୁ ଲକ୍ଷ୍ୟକଲେ ଜାଣିପାରିବ ତାହାର ଗୋଟିଏ ପ୍ରାନ୍ତ ଚକଚକ କରୁଥାଏ । ଏହି ପ୍ରାନ୍ତକୁ ଥର୍ମୋମିଟର ବଲ୍ବ କହନ୍ତି । ଏହା ମଧ୍ୟରେ ପାରଦ ପୂର୍ଣ୍ଣ ହୋଇଥାଏ । କାଚନଳୀ କଡରେ ଦିଆଯାଇଥିବା ଦାଗରୁ ପ୍ରସାରଣ ମାପି ପାରଦର ତାପମାତ୍ରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ । ଗୋଟିଏ ସମଛିଦ୍ର ବିଶିଷ୍ଟ କାଚ କୌଶଳ ନଳୀ ନିଆଯାଏ । କାଚନଳୀର ଗୋଟିଏ ମୁଣ୍ଡକୁ ଗରମ କରି ବନ୍ଦ କରିଦିଆଯାଏ ଏବଂ ଅପର ମୁଣ୍ଡକୁ ପଉଣି ଗୋଟିଏ ସାନ ଥଳୀ ବା ବଳବ ତିଆରି କରାଯାଏ । ଏହି ଥଳୀଟି ଲମ୍ବାଳିଆ ଓ ତାର କାନ୍ଥ ଖୁବ ପତଳା ହୋଇଥାଏ । ଗରମ, ଥଣ୍ଡା କରି ଏହି ନଳୀ ମଧ୍ୟରେ ପାରଦ ଭର୍ତ୍ତି କରାଯାଏ । ଏହାପରେ ଦୁଇଟି ନିର୍ଦ୍ଧିଷ୍ଟ ସ୍ଥିରାଙ୍କକୁ ଆଧାରକରି ସ୍କେଲ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଏ । ଏହି ନିର୍ଦ୍ଧିଷ୍ଟ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ସବୁବେଳେ ସମାନ ଓ ସ୍ଥିର ରହିବ । ଏକ ବାୟୁ ମଣ୍ଡଳୀୟ ଅର୍ଥାତ ୭୬cm ପାରଦ ଚାପରେ ବିଶୁଦ୍ଧଜଳ ବରଫା ହେବାବେଳେ ତାପମାତ୍ରାକୁ ନିମ୍ନ ସ୍ଥିରାଙ୍କ କହୁ । ସେହିଭଳି ଏକ ବାୟୁ ମଣ୍ଡଳୀୟ ଚାପରେ ବିଶୁଦ୍ଧ ଜଳ ବାମ୍ଫ ହେବାର ତାପମାତ୍ରାକୁ ଉଚ୍ଚ ସ୍ଥିରାଙ୍କ କୁହାଯାଏ । ଏହି ଉଭୟ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ମହୟରେ ଥିବା ଦୂରତାକୁ ମୌଳିକ ବ୍ୟବଧାନ କୁହାଯାଏ । ଦୁଇଟି ନିର୍ଦ୍ଧିଷ୍ଟ ସ୍ଥିରାଙ୍କକୁ ଆଧାର କରି ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାର ସ୍କେଲ ଗୁଡିକ ତିଆରି କରାଯାଏ
ଅବସ୍ଥାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ
କଠିନର ତାପମାତ୍ରା ବଢାଇଲେ, ଏହାର ଅଣୁଗୁଡିକର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧିପାଇଥାଏ । ଗତିଜ ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧିଯୋଗୁଁ ଅଣୁଗୁଡିକ ଅଧିକ ବେଗରେ ଦୋଳାୟମାନ ହେବାକୁ ଆରମ୍ଭ କରନ୍ତି । ତାପ ପ୍ରୟୋଗ ହେଲେ ଅଣୁ ଗୁଡିକ ତାପଶକ୍ତି ଅବଶୋଷଣ କରି ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଆକର୍ଷଣ ବଳର ସୀମାକୁ ଟପି ପରସ୍ପର ଠାରୁ ଦୂରେଇଯାଇ ତରଳିବାକୁ ଆରମ୍ଭ କରେ । ସଂପୂର୍ଣ୍ଣ ତରଳ ହେବା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଥର୍ମୋମିଟର ତାପମାତ୍ରାକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ କଲେ ଜଣାଯାଏ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଧିଷ୍ଟ ତାପମାତ୍ରାରେ ଆଉ ତାପମାତ୍ରା ବଦଳୁନାହିଁ । ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଶେଷ ନହେବା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତାପମାତ୍ରାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଘଟି ନଥାଏ । ଏକ ନିର୍ଦ୍ଧିଷ୍ଟ ତାପମାତ୍ରାରେ କଠିନ ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ ଚାପରେ ତରଳି ଏକ ତରଳ ପଦାର୍ଥରେ ପରିଣତ ହୁଏ । ତାହାକୁ ସେହି କଠିନ ପଦାର୍ଥର ଗଳନାଙ୍କ କୁହାଯାଏ । ବିଭିନ୍ନ ପଦାର୍ଥ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏହା ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ ।
ପଦାର୍ଥ କଠିନ ଅବସ୍ଥାରୁ ତରଳ ଅବସ୍ଥାକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେଉଥିବା ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଗଳନ ବା ତରଳନ କୁହାଯାଏ । ଯେତେବେଳେ ତାପ ପ୍ରଦାନ ଯୋଗୁଁ କୌଣସି ପଦାର୍ଥ ତରଳିବାକୁ ଆରମ୍ଭ କରେ, ସେତେବେଳେ ତା’ର ତାପମାତ୍ରା ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହେ । ପ୍ରଶ୍ନ ଉଠେ ତାପ ଶକ୍ତି ଯାଏ କୁଆଡେ ? ଏହି ତାପ କଣିକା-କଣିକାମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଆକର୍ଷଣ ବଳର ବନ୍ଧନକୁ ଟପି କେବଳ ଅବସ୍ଥା ପରିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ନିୟୋଜିତ ହୋଇଥାଏ । ଅବସ୍ଥାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଚାଲିଥିବା ସମୟରେ ଆମେ ଯୋଗାଉଥିବା ତାପଶକ୍ତି କେବଳ ବସ୍ତୁଦ୍ଵାରା ଶୋଷିତ ହୋଇଯାଏ, ଯେପରିକି ଏହା ବସ୍ତୁ ଭିତରେ ଲୁଚିଯାଏ । ତେଣୁ ଅବସ୍ଥା ପରିବର୍ତ୍ତନ ବେଳେ ଆବଶ୍ୟକୀୟ ତାପକୁ ଗୁପ୍ତତାପ କୁହାଯାଏ । ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ ଚାପରେ ୧Kg ର ଏକ କଠିନ ପଦାର୍ଥକୁ ତାର ଗଳନାଙ୍କ ତାପମାତ୍ରାରେ ତରଳରେ ପରିଣତ କରିବାକୁ ଯେତିକି ପରିମାଣର ତାପଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ, ତାହାକୁ ସେହି ପଦାର୍ଥର ଗଳନ ଗୁପ୍ତତାପ କୁହାଯାଏ ।
C ବା 273 Kରେ ରହିଥିବା ଜଳର କଣିକା ମାନଙ୍କର ଶକ୍ତି ସେହି ତାପମାତ୍ରାରେ ଥିବା ବରଫର କଣିକା ମାନଙ୍କ ଶକ୍ତି ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ । ସେହିପରି ଯେତେବେଳେ ତରଳକୁ ତାପଶକ୍ତି ଯୋଗାଇ ଥାଉ, ତରଳ ମଧ୍ୟସ୍ଥ କଣିକା ଗୁଡିକ ଅଧିକ ଶକ୍ତି ହାସଲ କରି ଅଧିକ ବେଗରେ ଗତି କରିଥାନ୍ତି । ଯାହାଫଳରେ ସେମାନେ ପରସ୍ପର ଠାରୁ ଦୂରେଇ ଯାଆନ୍ତି । ଏହି ତାପମାତ୍ରାରେ ତରଳ, ବାଷ୍ପ ବା ଗ୍ୟାସରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେବାକୁ ଆରମ୍ଭ କରେ । ଯେଉଁ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ ତରଳ ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ ଚାପରେ ଫୁଟିବା ଆରମ୍ଭ କରେ ତାହାକୁ ସେହି ତରଳ ସ୍ଫୁଟନାଙ୍କ କୁହାଯାଏ । ଜଳର ଗଳନାଙ୍କ ତାପମାତ୍ରା C ବାର ୩୭୩ K । ୧Kg ତରଳ ପଦାର୍ଥକୁ ତରଳରୁ ଗ୍ୟାସର୍ରେ ପରିଣତ କରିବା ପାଇଁ ଯେତିକି ପରିମାଣର ତାପଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ । ତାହାକୁ ସେହି ତରଳ ପଦାର୍ଥର ବାଷ୍ପୀଭବନର ଗୁପ୍ତତାପ କୁହାଯାଏ ।
ଏହି ସବୁ ଆଲୋଚନାରୁ ଆମେ ଏହି ସିଦ୍ଧାନ୍ତରେ ଉପନୀତ ହେଲୁଯେ ତାପମାତ୍ରା ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦ୍ଵାରା ପଦାର୍ଥର ଅବସ୍ଥାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୋଇପାରିବ ।
ଆମେ କ’ଣ ସବୁବେଳେ ଗୋଟିଏ ପଦାର୍ଥର ଅବସ୍ଥାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆଣିବା ପାଇଁ ଏହାକୁ ଗରମ କରିବା କିମ୍ବା ଚାପରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବାକୁ ପଡିବ ? କେତେକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ତରଳ ସ୍ଫୁଟନାଙ୍କ ତାପମାତ୍ରାରେ ନରହି ମଧ୍ୟ ବାଷ୍ପରେ ପରିଣତ ହୋଇପାରୁଛି । ବାଷ୍ପୀଭବନ ଦୁଇଟି ଉପାୟରେ ଘଟିଥାଏ (କ) ତରଳର ପୃଷ୍ଠଭାଗରୁ ବାଷ୍ପୀଭାବନା (ଖ) ନିର୍ଦ୍ଧିଷ୍ଟ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗରମ କରି ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ରୂପେ ତରଳର ବାଷ୍ପୀଭବନ ।
ତାପୀୟ ପ୍ରସାରଣ
ଗୋଟିଏ ରିଙ୍ଗ ନିଅ । ସେହିଧାତୁରେ ତିଆରି ଏକ ଗୋଲକ ଏଥିରେ ସଂଯୁକ୍ତ କରାଯାଉ । ଚିତ୍ରରେ ଦେଖାଗଲାଭଳି ଗୋଲକଟି ଯେପରି କେବଳ ଏଥିରେ ଗଳିପାରୁଥିବ ସେହିପରି ରିଙ୍ଗଟି ତିଆରି କରିବା ଆବଶ୍ୟକ । ଏହାକୁ ଗରମ କରି ଏହି ରିଙ୍ଗଭିତରେ ପୁନଚ ପୁରାଇବାକୁ ଚେଷ୍ଟାକର । କ’ଣ ଲକ୍ଷ୍ୟ କରୁଛ ? ଗୋଲକଟି ଆଉ ରିଙ୍ଗ ଭିତରେ ପ୍ରବେଶ କରିପାରୁନି ଏହାର କାରଣ କ’ଣ ଜାଣିଛ ? ଗରମ କରିବା ଦ୍ଵାରା ଗୋଲକର ଆକାର ପୂର୍ବାପେକ୍ଷା ବଢିଯାଏ । ପ୍ରକୃତରେ ପ୍ରତ୍ୟକ ପଦାର୍ଥକୁ ଉତ୍ତପ୍ତ କଲେ (ଜଳ ବ୍ୟତୀତ C ରୁ C ତାପମାତ୍ରାରେ ଜଳ ସଙ୍କୁଚିତ ହୁଏ) ସମସ୍ତେ ପ୍ରସାରିତ ହୋଇଥାନ୍ତି । ତାପ ପ୍ରୟୋଗଦ୍ଵାରା ବସ୍ତୁର ଆକାର ବୃଦ୍ଧିପାଇବାକୁ ତାପୀୟ ପ୍ରସାରଣ କୁହାଯାଏ । ବସ୍ତୁର ସମସ୍ତ ଅବସ୍ଥା ଅର୍ଥାତ୍ କଠିନ, ତରଳୟ ଗ୍ୟାସୀୟ ଅବସ୍ଥାରେ ତାପମାତ୍ରାରେ ବୃଦ୍ଧିହେତୁ ବସ୍ତୁର ସମସ୍ତ ଦିଗରେ ପ୍ରସାରଣକୁ ତାପୀୟ ପ୍ରସାରଣ କୁହାଯାଏ । ଏହି ପ୍ରସାରଣ ବିଭିନ୍ନ ବସ୍ତୁ ନିମନ୍ତେ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ । ଏହାର ପରୀକ୍ଷା ଏକ ବାଇମେଟାଲିକ୍ ସ୍ଟ୍ରିପ ଦ୍ଵାରା କରାଯାଇପାରିବ । ବସ୍ତୁଟି ତା’ର ବା ଦଣ୍ଡ ଆକାରରେ ଥିଲେ, ତାପମାତ୍ରାର ପରିବର୍ତ୍ତନରେ ତାହାର କ୍ଷେତ୍ରଫଳ ତୁଳନାରେ ଦୈର୍ଘ୍ୟର ବେଶୀ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୋଇଥାଏ । ଏହାକୁ ରୈଖିକ ପ୍ରସାରଣ କୁହାଯାଏ । ଗୋଟିଏ ଧାତବ ଦଣ୍ଡ କଥା ବିଚାର କରାଯାଉ, ମନେକର , ତାପମାତ୍ରାରେ ଏହି ଧାତବ ଦଣ୍ଡର ଦଇଘ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ହୁଏ । ଅର୍ଥାତ୍ ତାପମାତ୍ରା ( - T) ବୃଦ୍ଧିହେଲେ ଦଣ୍ଡର ଦୈର୍ଘ୍ୟ ( - ) ପରିମାଣରେ ବୃଦ୍ଧିହେବ । ଯେହେତୁ ସଂକୋଚନ ବା ପ୍ରସାରଣ ମୂଳଦୈର୍ଘ୍ୟ ସହ ତାପମାତ୍ରା ପରିବର୍ତ୍ତନ ସହ ସମାନୁପାତୀ ତେଣୁ - ( - ) (ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି )
ଯେଉଁଠାରେ ରୈଖିକ ପ୍ରସାରଣ ଗୁଣାଙ୍କ
ରୈଖିକ ପ୍ରସାରଣ ଗୁଣାଙ୍କ =
କ୍ଷେତ୍ରୀୟ ପ୍ରସାରଣ
ଆମେ ଗୋଟିଏ ଧାତବ ପ୍ଲେଟ ଉତ୍ତପ୍ତ କଲେ ଏହାର କ୍ଷେତ୍ରଫଳ ବୃଦ୍ଧିପାଉଛି ।
ତାପମାତ୍ରା ଧାତବ ପ୍ଲେଟର କ୍ଷେତ୍ରଫଳ
ରେ ଧାତବ ପ୍ଲେଟର କ୍ଷେତ୍ରଫଳ
ଏହାର ଏକକ ଏବଂ B = 2
ଆୟତନ ପ୍ରସାରଣ (କଠିନ ପଦାର୍ଥ)
ଧାତବ ବସ୍ତୁଟିଏ ଗରମ କଲେ, ଏହାର ଆୟତନ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ।
ମନେକର ତାପମାତ୍ରା ରେ ଧାତବ ବସ୍ତୁର ଆୟତନ
ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ଘଟିଲେ ଆୟତନ ବୃଦ୍ଧି ହେବ ।
ତାପୀୟ ପ୍ରସାରଣର ପ୍ରୟୋଗ
- ତାପୀୟ ପ୍ରସାରଣ ଗୁଣ ଥର୍ମୋମିଟର ତିଆରିରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ ।
- ବେଳେବେଳେ କାଚ ବୋତଲର ଠିପି ଅଧିକ ଜୋରରେ ବୋତଲ ସହିତ ଲାଗିରହିଲେ ଖୋଳିବା କଷ୍ଟ ହୁଏ । ବୋତଲର ଅଗ୍ରଭାଗକୁ ଧୀରେଧୀରେ ଗରମ କଲେ ଠିପି କାଚ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ସଂପ୍ରସାରିତ ହୋଇ ସହଜରେ ଖୋଲିଯାଏ । ଗରମ ପାଣିରେ ବୁଡାଇଲେ ଠିପି କାଚ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ସଂପ୍ରସାରିତ ହୋଇ ସହଜରେ ଖୋଲିଯାଏ । ଗରମ ପାଣିରେ ବୁଡାଇଲେ ମଧ୍ୟ ଠିପି ଖୋଲିଯାଏ ।
- ଶଗଡ ଗାଡିର କାଠ ଚକରେ ଲୁହା ଟାୟାର ଲାଗିଥିବା ତୁମେ ମାନେ ଦେଖିଥିବ । ଏହାକୁ ସହଜରେ କାଠ ଚକରେ ଖଞ୍ଜି ହୁଏ ନାହିଁ । ତେଣୁ ଲୁହା ଟାୟାରକୁ ଉତ୍ତପ୍ତ କଲେ ଏହା ପ୍ରସାରିତ ହୁଏ । ଏହାକୁ ଖଞ୍ଜି ସାରିଲାପରେ ଏହା ଉପରେ ପାଣି ଢାଳିଦେଲେ ଥଣ୍ଡା ହୋଇ ସଙ୍କୁଚିତ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ କାଠ ସହିତ ଚକ ଛକ ଦୃଢ ଭାବରେ ଲାଗି ରହିଯାଏ ।
- ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଇସ୍ତ୍ରୀ, ରେଫ୍ରିଜିରେଟର ଓ ୱାସିଙ୍ଗମେସିନରେ ତାପ ସୁଇଚ ବ୍ୟବହାର ହେବା ଯୋଗୁଁ, ଏହି ଯନ୍ତ୍ର ଗୁଡିକ ଅଧିକ ଗରମ ହୋଇଗଲେ ଆପଣାଛାଏଁ ବନ୍ଦ ହୋଇଯାଏ । ଏପରି ସୁଇଚରେ ଦୁଇଟି ଅଲଗା ଅଲଗା ଧାତୁରେ ନିର୍ମିତ ପାତ୍ର ବ୍ୟବହାର କରାଯାଉଛି । ଏକା ତାପମାତ୍ରାରେ ଯେଉଁଟି ଧାତବ ପାତ୍ର ଅଧିକ ପରସରିତ ହୁଏ । ସେହିପଟ ବିଦ୍ୟୁତ ସହ ସଂଯୁକ୍ତ କରାଯାଉଛି । ତାପମାତ୍ରା ବଢିଗଲେ ତଳପଟ ପାତର ଦୈର୍ଘ୍ୟ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ବୃଦ୍ଧିପାଇଁ ଉପର ପାତ ଆଡକୁ ବଙ୍କେଇଯାଏ । ଯାହାଫଳରେ ବିଦ୍ୟୁତ ସଂଯୋଗ କଟିଯାଏ ।
- ରେଳଲାଇନ ରେଳ ଧାରଣା ମଧ୍ୟରେ ଫାଙ୍କା ସ୍ଥାନ ରଖାଯାଏ । ଖରା ଓ ଶୀତ ବା ରାତି ଓ ଦିନରେ ତାପମାତ୍ରାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଘଟେ । ଏହା ବ୍ୟତୀତ ରେଳ ଧାରଣା ଉପରେ ଇଞ୍ଜିନ ଓ ଡବାଗୁଡିକ ଗଲାବେଳେ ତାପମାତ୍ରା ମଧ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ । ରେଳ ଧାରଣାର ଦୈର୍ଘ୍ୟରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଘଟିଥାଏ । ଏହି ପରିବର୍ତ୍ତନର ସମୟୋଜନ ପାଇଁ ରେଳ ଧାରଣା ମଧ୍ୟରେ ଫାଙ୍କାସ୍ଥାନ ରଖିବା ଦ୍ଵାରା ଦୈର୍ଘ୍ୟ ବୃଦ୍ଧିର ପ୍ରଭାବରେ କୌଣସି ପ୍ରକାର ଅସୁବିଧା ହୋଇନଥାଏ । ଟ୍ରେନ ଦୁର୍ଘଟଣା ହୋଇନଥାଏ ।
ସେହିପରି ବଡବଡ ବ୍ରିଜର ସ୍ଲାବ ମଧ୍ୟରେ ଫାଙ୍କାସ୍ଥାନ ରଖାଯାଏ ।
- ଗରମ ଚାହା ଢାଳିଲା ବେଳେ କପ୍ କିମ୍ବା ଗ୍ଲାସ୍ ମଧ୍ୟରେ ଚାମଚ ରଖିବା ଉଚିତ୍ । ଏହା ଫଳରେ ତାପମାତ୍ରା ପରିବର୍ତ୍ତନ ଘଟିଲେ ମଧ୍ୟ କପ କିମ୍ବା ଗ୍ଲାସ୍ ଭାଙ୍ଗି ଯାଇନଥାଏ । ଚାମଚ ଧାତୁରେ ନିର୍ମିତ ହୋଇଥିବା ଯୋଗୁଁ ତାପ ପ୍ରସାରଣ ପ୍ରଭାବ କାଚ / କପ୍ ଏବଂ ଚାମଚ ମଧ୍ୟରେ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ତାପର ପ୍ରଭାବ ସିଧାସଳଖ କପ୍ / ଚାମଚ ଉପରେ ପଡିନଥାଏ ।
ବିଶିଷ୍ଟ ତାପ
ବିଭିନ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରେ ଥିବା ଦୁଇଟି ବସ୍ତୁକୁ ଯଦି ଲଗାଇରଖାଯାଏ, ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରାରେ ଥିବା ବସ୍ତୁରୁ କମଥିବା ତାପମାତ୍ରା ଥିବା ବସ୍ତୁକୁ ତାପ ପ୍ରବାହିତ ହୋଇଥାଏ । ଏକ ସମାନ ତାପମାତ୍ରା ଉଭୟ ବସ୍ତୁ ଆସିବା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଟାପ ପ୍ରବାହିତ ହୋଇଥାଏ । ଏହି ତାପୀୟ ସାମ୍ୟବସ୍ଥା ଆସିବା ପାଇଁ ଅଧିକ ଉତ୍ତପ୍ତ ଥିବା ବସ୍ତୁରୁ ତାପ ହରାଏ ଏବଂ କମ୍ ଉତ୍ତପ୍ତ ଥିବା ବସ୍ତୁ ତାପ ଗ୍ରହଣ କରେ । ଯଦି ପରିବେଶକୁ କୌଣସି ତାପ ଯଦି ଯାଇନଥାଏ ତେବେ ତାପ ହରାଇବା ପରିମାଣ ସହ ଟାପ ଗ୍ରହଣ କରିବା ପରିମାଣ ସମାନ ହୋଇଥାଏ । ତାପମାତ୍ରା ଅଧିକ ଥିଲେ, କମ ଉତ୍ତାପ ଥିବା ବସ୍ତୁ ଉତ୍ତାପ ଗ୍ରହଣ କରି ଅଧିକ ଉତ୍ତପ୍ତ ହୋଇଥାଏ । ଅଧିକ ଉତ୍ତପ୍ତ ଥିବା ବସ୍ତୁକୁ କମ୍ ଉତ୍ତପ୍ତ ଥିବା ବସ୍ତୁକୁ ପ୍ରବାହିତ ତାପ ତାପମାତ୍ରା ଅନ୍ତର ସହ ସମାନୁପାତୀ ।
ସେହିପରି ତାପ ବସ୍ତୁତଵ ସହ ସମାନୁପାତୀ ଅର୍ଥାତ୍ ଅଧିକ ବସ୍ତୁତ୍ଵ ଅଧିକ ତାପ ଆବଶ୍ୟକ ।
ଯେଉଁଠାରେ s ଏକ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ଯାହା ପଦାର୍ଥର ଗୁଣଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ । ଏହାକୁ ପଦାର୍ଥର ବିଶିଷ୍ଟ ତାପ କୁହାଯାଏ ।
1gm ବସ୍ତୁର C ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧିପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ହେଉଥିବା ତାପର ପରିମାଣକୁ ବସ୍ତୁର ବିଶିଷ୍ଟ ତାପ କୁହାଯାଏ ।ଏହାର ଏକକ କ୍ୟାଲୋରୀ / ଗ୍ରାମ୍ କିମ୍ବା ଜୁଲ / କିଗ୍ରା
ଜଳର ବିଶିଷ୍ଟ ତାପ ୪୨୦୦ J / Kg ଅର୍ଥ ୪୨୦୦ ଜୁଲ ତାପ ପ୍ରୟୋଗ ଫଳରେ ୧ Kg କିମ୍ବା ଥଣ୍ଡା କରିବାର ହାର ସେତେ ମାତ୍ରାରେ ଭିନ୍ନ ପଦାର୍ଥର ବିଶିଷ୍ଟ ତାପ ()ଆଧାର – ବିଜ୍ଞାନ ଓ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା
Last Modified : 12/21/2019
