பின்வரும் கேள்விகளுக்கு விடையளிக்க

IV. சுருக்கமாக விடையளி.

1. வெப்பக் கடத்தல் - வரையறு.

விடை:

அதிக வெப்பநிலையில் உள்ள பொருளிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலையில் உள்ள பொருளுக்கு மூலக்கூறுகளின் இயக்கமின்றி வெப்பம் பரவும் நிகழ்வு.

2. பனிக்கட்டியானது இரட்டைச் சுவர் கொள்கலன்களில் வைக்கப்படுவது ஏன்?

விடை:

• இரட்டைச் சுவர்களுக்கிடையே உள்ள இடைவெளியில் வெற்றிடம் உள்ளது.

• வெற்றிடம் வெப்பத்தைக் கடத்தாது.

• வெற்றிடம் வெளியே உள்ள வெப்பத்தை உட்புறம் கடத்துவதில்லை.

• எனவே பனிக்கட்டியானது இரட்டைச் சுவர் கொள்கலனில் வைக்கப்படுகிறது.

3. மண்பானையில் வைத்திருக்கும் தண்ணீர் எப்போதும் குளிராக இருப்பது ஏன்?

விடை:

• மண்பானையில் உள்ள நுண்துளைகள் வழியே கசியும் நீர் ஆவியாகிக் கொண்டே இருக்கும்.

• ஆவியாதல் மூலம் வெப்பம் வெளியேற்றப்படுவதால் பானைக்குள் உள்ள நீர் குளிர்ச்சியாக இருக்கும்.

4. வெப்பச்சலனம் - வெப்பக்கதிர்வீச்சு இரண்டையும் வேறுபடுத்துக.

விடை:

வெப்பச்சலனம்:

1. ஒரு திரவத்தின் அதிக வெப்பமுள்ள பகுதியிலிருந்து குறைந்த வெப்பமுள்ள பகுதிக்கு மூலக்கூறுகளின் உண்மையான இயக்கத்தால் வெப்பம் பரவுதல்.

2. பருப்பொருட்கள் தேவை.

3. ஊடகம் தேவை.

வெப்பக்கதிர்வீச்சு:

1. வெப்ப ஆற்றல் ஒரு இடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு மின்காந்த அலைகள் மூலம் பரவுதல்.

2. பருப் பொருட்கள் தேவையில்லை.

3. வெற்றிடத்திலும் நடைபெறும்.

5. கோடைக்காலங்களில் மக்கள் ஏன் வெள்ளை நிற ஆடை அணிவதை விரும்புகிறார்கள்?

விடை:

• வெள்ளை நிற ஆடைகள் வெப்ப பிரதிபலிப்பான்கள். சூரியனிலிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்கள் வெள்ளைநிற ஆடையில் பட்டு பிரதிபலிக்கிறது.

• வெப்பத்தை உள்ளே அனுமதிப்பதில்லை.

• எனவே கோடைக்காலங்களில் நம் உடலை குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்கும்.

6.. தன் வெப்ப ஏற்புத் திறன் - வரையறு.

விடை:

• ஓரலகு நிறையுள்ள (1kg) பொருளின் வெப்பநிலையை ஒரு அலகு 1°C அல்லது K உயர்த்த தேவையான வெப்ப ஆற்றல்.

• SI அலகு : Jkg^-1k^-1

7. வெப்ப ஏற்புத் திறன் - வரையறு.

விடை:

• ஒரு பொருளின் வெப்பநிலையை 1°C உயர்த்த தேவையான வெப்ப ஆற்றல்.

• SI அலகு J / K

8. உருகுதலின் உள்ளுறை வெப்பம் - வரையறு.

விடை:

• உருகுதல் நிகழ்வின் போது வெப்பமானது உட்கவரப்பட்டு அதே வெப்பம் உறைதல் நிகழ்வின் போது வெப்பநிலையில் எந்தவித மாற்றமும் இல்லாமல் வெளிவிடப்படும்.

• இந்த வெப்பம் உருகுதலின் உள்ளுறை வெப்பம் எனப்படும்.

V. விரிவாக விடையளி:

1. அன்றாட வாழ்வில் வெப்பச்சலனம் பற்றி விளக்குக.

விடை:

1. சூடான காற்று பலூன்கள்:

• சூடான பலூன்களின் அடிப்பகுதியில் காற்று மூலக்கூறுகள் வெப்பத்தால் மேல் நோக்கி நகருகிறது.

• அடர்த்தி குறைந்த சூடான காற்றால் பலூன் மேல் நோக்கி நகரும்.

• சூடான காற்று மேலே செல்வதால் பலூனில் மேற்பகுதியில் இருக்கும் குளிர் காற்று கீழே வரும். இச்செயல் தொடர்ந்து நடைபெறும்.

2. நிலக்காற்றும் கடல்காற்றும் :

• பகல் நேரங்களில் நிலம் கடல் நீரை விட அதிகமாக சூடாவதால் சூடான காற்று மேலே செல்கிறது. எனவே குளிர்ந்த காற்று கடல் பகுதியிலிருந்து நிலத்தை நோக்கி வீசுகிறது. இது கடல் காற்று எனப்படும்.

• இரவு நேரங்களில் நிலப்பரப்பு கடல்நீரை விட விரைவாக குளிர்வடைகிறது. எனவே நிலப்பரப்பிலிருந்து காற்று கடலை நோக்கி வீசுகிறது. இது நிலக்காற்று எனப்படும்.

3. காற்றோட்டம் :

• காற்று அழுத்தம் அதிகமான பகுதியிலிருந்து குறைவான பகுதிக்கு செல்லும்.

• சூடான காற்று மேலெழும்புவதால் அழுத்தம் குறைகிறது. எனவே குளிர்ந்த காற்று அதிக அழுத்தப் பகுதியிலிருந்து அங்கு வருகிறது.

• இதுவே காற்றோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.

4. புகை போக்கிகள் :

• சமையல் அறைகளிலும், தொழிற்சாலைகளிலும் உயரமான புகைபோக்கிகள் உள்ளன.

• இங்கு சூடான காற்று அடர்த்தி குறைவாக இருப்பதால் வளிமண்டலத்திற்கு செல்கின்றன.

2. நீரின் நிலை மாற்றங்கள் யாவை? விளக்குக.

விடை:

• நீர், திட, திரவ, வாயு ஆகிய மூன்று நிலைகளில் காணப்படுகிறது.

• சாதாரண வெப்பநிலையில் நீர் திரவமாக உள்ளது. 100°C க்கு வெப்பப்படுத்தும் போது நீராவியாக மாறுகிறது.

• நீராவியை குளிர்வித்தால் மீண்டும் திரவமாகிறது. அத்திரவத்தை 0°Cக்கு குளிர்வித்தால் பனிக் கட்டியாக திண்ம நிலைக்கு மாறுகிறது.

• இவ்வாறு வெப்பநிலையை மாற்றும்போது நீர் தன் நிலையை மாற்றுகிறது. இது நிலைமாற்றம் எனப்படும்.

நிலை மாற்றத்தின் படிநிலைகள் :

• உருகுதல் : ஒரு பொருள் வெப்பத்தை உட்கவர்ந்து திட நிலையில் இருந்து திரவ நிலைக்கு மாறுதல்.

• உறைதல் : ஒரு பொருள் வெப்பத்தை வெளியிட்டு திரவ நிலையில் இருந்து திட நிலைக்கு மாறுதல்.

• ஆவியாதல் : ஒரு பொருள் வெப்பத்தை உட்கவர்ந்து திரவ நிலையில் இருந்து வாயு நிலைக்கு மாறுதல் ஆவியாதல் எனப்படும்.

• குளிர்தல் : ஒரு பொருள் வெப்பத்தை வெளியிட்டு வாயு நிலையிலிருந்து திரவ நிலைக்கு மாறுதல் எனப்படும்.

3. நீரானது வெப்பத்தை அரிதாகக் கடத்தக் கூடியது என்பதை எவ்வாறு சோதனை மூலம் நிருபிக்கலாம்? சமைக்கும் போது நீரை எவ்வாறு எளிதாகச் சூடுபடுத்தலாம்?

விடை:

சோதனை :

• ஒரு சோதனைக் குழாயில் பனிக்கட்டியை (ICE) கம்பியால் சுற்றி எடுத்துக் கொள்ள வேண்டும்.

• சோதனைக் குழாயில் 4ல் 3 பங்கு நீரால் நிரப்ப வேண்டும்.

• பனிக்கட்டியானது சோதனைக் குழாயில் அடிப்பகுதியில் இருக்குமாறு வைக்க வேண்டும்.

• இப்போது சோதனைக்குழாயை மேல் பகுதியில் புன்சன் விளக்கால் சூடேற்ற வேண்டும்.

• சோதனைக்குழாயின் மேற்பகுதியில் உள்ள நீரானது கொதிக்க ஆரம்பிக்கும். ஆனால் அடிப்பகுதியிலுள்ள நீரானது குளிர்ச்சியாக இருக்கும்.

• இதிலிருந்து நீரானது வெப்பத்தை அரிதாகக் கடத்தும் என் பதை அறியலாம்.

• உலோகங்கள் வெப்பத்தை நன்கு கடத்தும். எனவே சடை மக்கும் போது அலுமினியம் (அ) தாமிர பாத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி எளிதாக நீரை சூடுபடுத்தலாம்.

VI. கணக்குகள்

1. 25 கிராம் நீரை 0°C இருந்து 100°Cக்கு வெப்பப்படுத்தத் தேவைப்படும் வெப்ப ஆற்றலை ஜூல் அலகில் கணக்கிடுக. அதனை கலோரியாக மாற்றுக.

தீர்வு :

(நீரின் தன்வெப்ப ஏற்புத்திறன் = 4.18J/g°C)

Q = mst

= 25 × 4.18 × 100

= 25 × 418

Q = 10450 J

கலோரிகளில் வெப்பம்

1 ஜுல் = 0.238846 கலோரிகள்

10450 J = 10450 × 0.238846

= 2495.94 கலோரிகள்

விடை:

Q = 10450 J

2. 90°C ல் இருந்து 100கி நீரையும் 20°Cல் இருக்கும் 600கி நீரையும் கலக்கும் போது கிடைக்கும் கலவையின் இறுதி வெப்பநிலை எவ்வளவு?

தீர்வு :

90'Cல் உள்ள நீர் இழக்கும் வெப்பநிலையானது 20°Cல் உள்ள நீரில் ஏற்கப்படுவதால் இறுதி வெப்பநிலை

C × (100 / 1000) × (90° - T) = C × (600 / 1000) × (T - 20°)

(90° - T) = 6 × (T - 20°).

(90° - T) = 6T - 120°

T + 6T = 120° + 90°

7T = 210°

T= 30°C

விடை:

இறுதி வெப்பநிலை 30°C

3. 0°C-ல் இருக்கும் 2கிகி பனிக்கட்டியை 20°C நீராக மாற்ற தேவைப்படும் வெப்ப ஆற்றலைக் கணக்கிடு.

தீர்வு :

(நீரின் உருகுதலின் உள்ளுறை வெப்பம் = 334000J/kg, நீரின் தன் வெப்ப ஏற்புத்திறன் = 4200J/kg/K)

தரவுகள்:

m= 2 கிகி.

L= 334000 J/Kg

C = 4200J / Kg /K

∆T = (20 - 0) 20°C 

மொத்த வெப்பம் = (m × L) + mc ∆T

= (2 × 334000) + 2 × 4200 × 20

= 668000 + 168000

= 8,36,000 

விடை:

தேவையான வெப்ப ஆற்றல் = 8360001 J

பிற நூல்கள்

1. Mike Crundell, Geoff Goodwin and Chris Mee (2016). Cambridge International AS and A Level physics, Second edition. Hodder Education, London.

2. Tom Duncon and Heather Kenneth(2017) Cambridge IGCSE Physics, Third edition. Hodder education, London.

3. Goyal R.P., and Tripathi S.P (2016). Concise physics, Selena publishers, New Delhi.

4. Frank New Certificate Physics. Frank Bros & co, Chennai.

இணைய வளங்கள்

https://betterlession.com

http://www.britannica.com

http://study.com

http://www.sciencelearn.org

கருத்து வரைப்படம்

இணையச்செயல்பாடு

பொருளின் நிலைகள் - வெப்ப மாற்றத்தினால் ஏற்படும் பலன் விளைவுகள்

படி 1. கீழ்க்காணும் உரலி / விரைவுக் குறியீட்டைப் பயன்படுத்திச் செயல்பாட்டின் இணையப் பக்கத்திற்குச் செல்க. அதில் "States” என்கிற விருப்பத்தெரிவைத் தேர்ந்தெடுத்துக் கொள்ளவும்.

படி 2. இதில் “Atoms & Molecules” என்பதில் நியான், ஆர்கான், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நீர் ஆகிய நான்கு விருப்பத்தெரிவுகளைக் காணலாம். மேலும், Solid (திடப்பொருள்), Liquid (திரவப்பொருள்), Gas (வாயுப்பொருள்) ஆகிய விருப்பத் தேர்வுகளையும் காணலாம்.

படி 3. ஏதேனும் ஒரு அணு அல்லது மூலக்கூற்றைச் (Atoms & Molecules) சொடுக்கி, Heat OR Cool வெப்பமாக்கல் (அ) குளிர்ச்சியூட்டுதல் ஆகிய நிலைகளில் வைத்து, அந்த அணு (அ) மூலக்கூற்றைத் தூண்டி எழுப்பச் செய்யலாம்.

படி 4. இவ்வாறான மற்ற ஒப்புருவாக்கச் செயல்பாடுகளை, Solid (திடப்பொருள்), Liquid (திரவப்பொருள்), Gas -(வாயுப்பொருள்) ஆகிய விருப்பத் தேர்வுகளைத் தேர்வு செய்து முயன்று பார்க்கலாம்.

 படி 5. வெப்பநிலை (Temperature) என்ற விருப்பத்தேர்வினை பாரன்ஹீ ட் (Fahrenheit) (அ) செல்சியஸ் (Celsius) ஆகியவற்றில் மாற்றிக் கொள்ளலாம்.

உரலி: https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter/latest/states-of-matter_en.html