Top 10, 10 वी विज्ञान I . उष्णता..🎷
या पाठावर MCQ परीक्षा खाली 👇 दिली आहे
न संपणारी एखादी स्वप्नांची
सुंदर माळ असावी,
न बोलता ऐकू येईल अशी शब्दांची ओळ
असावी,
ग्रिष्मात पडेल अशी ढगांची सर
असावी,
आणि
न मागताही साथ देणारी
सुंदर माणसे असावी.
🎷🎻🎺🥁
* आज खूपच लहान लहान, छान छान गोष्टी शिकण्यास मिळणार आहेत.
* व्याख्या हा पाठांतराचा आधार आहे. या धड्यात बऱ्याच व्याख्या आपण अभ्यासणार आहोत.
🎷 उष्णता व तापमान यामध्ये काय फरक आहे?
उत्तर:- उष्णता हे ऊर्जेचे एक रूप आहे.
दोन भिन्न तापमान असलेले पदार्थ जर एकमेकांच्या संपर्कात आले तर अधिक तापमानाच्या पदार्थाकडून कमी तापमानाच्या पदार्थाकडे उष्णता स्थानांतरित होते. या स्थलांतर होत असलेल्या औष्णिक ऊर्जेला उष्णता म्हणतात. उष्णताही ज्यूल J, कॅलरी cal , अर्ग Erg या एककात व्यक्त करतात.
तापमान म्हणजे पदार्थ किती उष्ण किंवा थंड आहे हे दर्शवणारी राशी.
🎸 उष्णता संक्रमणाचे प्रकार किती व कोणते आहेत?
उत्तर:- उष्णता संक्रमणाचे तीन प्रकार आहेत : वहन , अभिसरण व प्रारण
हा धडा व्यवस्थित समजावा असे वाटत असेल तर आपणाला व्याख्या आल्याच पाहिजेत.
द्रवणांक:- ज्या विशिष्ट तापमानाला स्थायूचे द्रवात रूपांतर होते त्या तापमानाला त्याच स्थायूचा द्रवणांक असे म्हणतात.
उदा. सोन्याचा द्रवणांक 1063 अंश सेल्सिअस आहे.
उत्कलनांक:- ज्या विशिष्ट तापमानाला द्रवाचे वायुत रूपांतर होते त्या तापमानाला त्या द्रवाचा उत्कलनांक असे म्हणतात.
उदा. सोन्याचा उत्कलनांक 2700 अंश सेल्सिअस आहे.
बाष्पीभवन:- उत्कलनांकापेक्षा कोणत्याही कमी तापमानाला द्रवाचे वायुत रूपांतर होण्याच्या क्रियेला बाष्पीभवन असे म्हणतात.
* वितळणाचा विशिष्ट अप्रकट उष्मा (specific latent heat of melting):-
एक वस्तुमानाच्या स्थायू पदार्थाचे द्रवामध्ये पूर्णतः रूपांतर होत असताना स्थिर तापमानावर जी उष्णता स्थायूत शोषली जाते त्या उष्णतेला वितळणाचा विशिष्ट अप्रगत उष्मा असे म्हणतात.
* बाष्पनाचा विशिष्ट अप्रकट उष्मा ( specific latent heat of vaporisation):- एकक वस्तुमानाच्या द्रव पदार्थाचे वायूमध्ये पूर्णतः रूपांतर होत असताना स्थिर तापमानावर जी उष्णता शोषली जाते त्या उष्णतेला बाष्पनाचा विशिष्ट अप्रकट उष्मा असे म्हणतात.
🎺 पुनर्हिमायन Regelation
दाबामुळे बर्फाचे वितळणे व दाब काढून घेतल्यास त्याचा पुन्हा बर्फ होणे या प्रक्रियेला पुनर्हिमायन म्हणतात. दाबामुळे बर्फाचा द्रवणांक शून्य पेक्षा कमी झाल्यामुळे 0 अंश सेल्सिअस तापमान बर्फ पाण्यात रूपांतरित होते. दाब काढून घेतल्यास द्रवणांक पूर्ववत होतो म्हणजे 0 अंश सेल्सिअस झाल्यामुळे पाण्याचे पुन्हा बर्फात रूपांतर होते.
🪇 पदार्थ थंड आहे की उष्ण, या संवेदनेचा आपल्या शरीर तापमानाशी काय संबंध आहे?
1. ज्या पदार्थाचे तापमान आपल्या शरीराच्या तापमानापेक्षा कमी असते अशा पदार्थाचा आपल्या शरीराला स्पर्श झाला तर तो पदार्थ थंड आहे अशी आपणास संवेदना होते उदाहरणार्थ ., बर्फ.
2. याउलट ज्या पदार्थाचे तापमान आपल्या शरीराच्या तापमानापेक्षा जास्त असते अशा पदार्थाचा आपल्या शरीराला स्पर्श झाला तर तो पदार्थ उष्ण आहे अशी संवेदना आपणास होते उदा., गरम पाणी.
* आणखीन एक मजेदार तथ्य :- उष्ण ( गरम) व थंड ( गार) या संज्ञा सापेक्ष आहेत. ज्याप्रमाणे गतीही सापेक्ष आहे त्याच पद्धतीने गरम व थंड ही जाणीव पण सापेक्ष आहे.
* पाण्याचे असंगत आचरण Anomalous behaviour of water.
कोणत्याही पदार्थाला थंड केल्यावर तो पदार्थ आकुंचन पावतो व उष्णता दिल्यावर तो पदार्थ प्रसरण पावतो. पण पाणी विशिष्ट तापमानाला या गुणधर्मास अपवाद आहे. 4 °C नंतर पाणी थंड करत गेल्यास ते आकुंचन पावण्या ऐवजी प्रसरण पावते. 4 °C ला पाण्याचे आकारमान सर्वात कमी असते. 0 °C तापमानाला पाण्याचा बर्फ तयार झाल्यावर पाणी प्रसरण पावलेले असल्यामुळे त्याची घनता कमी होते. 0 °C ते 4 °C या तापमाना दरम्यान असणाऱ्या पाण्याच्या आचरणस पाण्याचे असंगत आचरण असे म्हणतात.
* 4 °C ला पाण्याचे आकारमान सर्वात कमी असते, म्हणजेच पाण्याची घनता 4 °C ला सर्वात जास्त असते.
🎷 होप चे उपकरण
होपच्या उपकरणाच्या साह्याने आपणास पाण्याचे असंगत आचरण अभ्यासा येते.
🎉. दवबिंदू तापमान:-
🥁 दवबिंदू तापमान म्हणजे एका विशिष्ट तापमानाची असंपृक्त हवा घेतली व तिचे तापमान कमी करत नेले तर तापमान कमी होताना ज्या तापमानास हवा बाष्पाने संपृक्त होते असे तापमान
* हवेतील पाण्याच्या वाफेचे प्रमाण निरपेक्ष आर्द्रता ( absolute humidity) या राशीच्या साह्याने मोजले जाते.
निरपेक्ष आर्द्रता म्हणजे एकक आकारमानाच्या हवेमध्ये असलेल्या पाण्याच्या वाफेचे वस्तुमान.
Kg/m^3 मध्ये निरपेक्ष आर्द्रता मोजली जाते.
* हवेच्या दमटपणाचे प्रमाण सापेक्ष आर्द्रतेच्या स्वरूपात मोजतात.
* व्याख्या सापेक्ष आर्द्रता:- हवेच्या ठराविक आकारमानात व तापमानास प्रत्यक्ष समाविष्ट असलेल्या बाष्पाचे वस्तुमान व तीच हवा त्याच तापमानास बाष्पाने संपृक्त करण्यासाठी आवश्यक असणाऱ्या प्रत्यक्ष बाष्पाचे वस्तूमान यांच्या गुणोत्तरास सापेक्ष आर्द्रता ( relative humidity) म्हणतात.
* दवबिंदू तापमान सापेक्ष आर्द्रता 100% असते.
* जर सापेक्ष आर्द्रता 60% पेक्षा जास्त असेल तर हवा दमट असल्याची जाणीव होते.
* जर सापेक्ष आर्द्रता 60 टक्के पेक्षा कमी असेल तर हवा कोरडी असल्याची जाणीव होते.
* उष्णतेचे एस आय SI मापन पद्धती एकक ज्यूल (J) व सीजीएस CGS मापन पद्धतीत एकक कॅलरी (cal )आहे.
* व्याख्या
A) 1 किलो कॅलरी उष्णता :- 1 kg पाण्याचे तापमान 14.5°C ते 15.5°C पर्यंत 1°C ने वाढवण्यासाठी लागणाऱ्या उष्णतेस एक किलो कॅलरी( 1kcal ) उष्णता असे म्हणतात.
B)1 कॅलरी उष्णता :- एक ग्रॅम पाण्याचे तापमान 14.5°C ते 15.5°C पर्यंत 1°C ने वाढवण्यासाठी लागणाऱ्या उष्णतेस एक कॅलरी (1cal )उष्णता असे म्हणतात.
* एक वैज्ञानिक गंमत
🎷उष्मा एकक ठरविताना आपण 14.5 °C ते 15.5 °C हाच विशिष्ट तापमान खंड का निवडतो?
एक किलो ग्रॅम पाण्याचे तापमान 14.5 °C ते 15.5 °C तापमानापेक्षा जर वेगळ्या तापमानास तापविले तर 1 °C तापमान वाढवण्यासाठी द्यावी लागणारी उष्णता 1 किलो कॅलरीपेक्षा थोडी भिन्न / वेगळी राहते.
* कॅलरी व ज्यूल यांचा परस्पर संबंध.
1 कॅलरी = 4.18 ज्यूल
* तापमानाची एकके कोणती:
- °C अंश सेल्सिअस ,
- °F अंश फॅरेनाईट व
- K केल्विन
ही तापमानाची एकके आहेत.
* व्याख्या विशिष्ट उष्मा धारकता 'c' ( specific heat capacity)
एकक वस्तुमानाच्या पदार्थाचे तापमान 1 °C ने वाढवण्यासाठी लागणारी उष्णता म्हणजे त्या पदार्थाची विशिष्ट उष्माधारकता होय.
* विशिष्ट उष्माधारकता 'c' या चिन्हाने दर्शवितात.
* विशिष्ट उष्मा धारकतेचे एस आय SI मापन पद्धतीतील एकक J/Kg °C हे आहे.
* विशिष्ट उष्मा धारकतेचे सीजीएस CGS मापन पद्धतीतील एकक cal/g °C हे आहे.
* पाण्याची विशिष्ट उष्माधारकता 1.0 cal/g °C आहे, तांब्याची विशिष्ट उष्माधारकता 0.1 cal/g °C गणित करत असताना वापरले जाते.
( तांबे Cu = 0.095 cal/g °C )
* पदार्थाची विशिष्ट उष्मा धारकता ' c ' व पदार्थाचे वस्तुमान ' m ' असल्यास व पदार्थाचे तापमान ' ∆T °C ' ने वाढविल्यास त्या पदार्थाने शोषून घेतलेली उष्णता खालील सूत्राने मिळते.
पदार्थाने शोषून घेतलेली उष्णता = m × c × ∆T
* उष्णता विनिमयाचे तत्व :- उष्ण वस्तूने गमावलेली उष्णता = थंड वस्तूने ग्रहण केलेली उष्णता यास उष्णता विनिमयाचे तत्व म्हणतात.
🎻 खालील तापमान,- काल आलेख स्पष्ट करा.
बर्फ व पाणी यांच्या मिश्रणात सतत उष्णता दिल्यास काय बदल होतात ते वरील आलेखातून समजते.
1. 0,0 - कालावधी शून्य मिनिट व तापमान 0°c.
2. AB - रेख AB 0°c तापमानापासून बर्फाचे पाण्यात रूपांतर होण्याची क्रिया दर्शवते. यावेळी बर्फ उष्णतेचे शोषण करतो या उष्णतेस द्रवणाचा अप्रगट उष्मा असे म्हणतात. ही क्रिया बर्फाचे पूर्णपणे पाण्यात रूपांतर होईपर्यंत चालू राहते.
बर्फाच्या सर्व तुकड्यांचे पाणी होईपर्यंत मिश्रणाचे ( बर्फ + पाणी ) तापमान 0°c असेच स्थिर राहते.
3. BC - सर्व बर्फाचे पाणी झाल्यावर पाण्याचे तापमान 100°c वाढत जाते. या स्थितीत पाण्याचे रूपांतर वाफेत सतत चालू असते.
4. CD - पाणी उकळण्यास सुरुवात झाल्यावर सर्व पाण्याची वाफेत रूपांतर होत असताना उष्णता ग्रहण केली जाते यास बाष्पणाचा अप्रगत उष्मा असे म्हणतात. पण या स्थितीत तापमान (100°c) मात्र स्थिर राहते.
या पाठावरील MCQ परीक्षा 👇
टिप्पण्या
टिप्पणी पोस्ट करा