ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ

ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಎರಡರಲ್ಲೂ ಬಳಸುವ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶವೆಂದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ದಿ ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಯಾವುದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೊದಲು ಮಾಡಬೇಕಾದದ್ದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಯಾವುದು ಎಂದು ತಿಳಿಯುವುದು ಮತ್ತು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಈ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವ ಮಹತ್ವವನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು.

ಆದ್ದರಿಂದ, ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ನಿಮಗೆ ತಿಳಿಸಲು ನಾವು ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಅರ್ಪಿಸಲಿದ್ದೇವೆ.

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಎಂದರೇನು

ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಅದರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಈ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಖದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ನೀಡಬೇಕು. ಇದನ್ನೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ತಿಳಿದಿರುವ ಮತ್ತೊಂದು ಹೆಸರು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಈ ಮೌಲ್ಯವೇ ಮರದ ಚಮಚವನ್ನು ಮಾನಸಿಕ ಚಮಚಕ್ಕಿಂತ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮತ್ತು ಹಂತಹಂತವಾಗಿ ಏಕೆ ಬಿಸಿಮಾಡಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ನಮಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ನೀಡಲು ನಾವು ಬೆಳೆದ ಬಳಕೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಕೆಲವು ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಪಾತ್ರೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ನಾವು ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಕಾರಣವನ್ನೂ ಇದು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

ಇದರೊಂದಿಗೆ ನಾವು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತೇವೆ ಅದರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಒಂದು ಡಿಗ್ರಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಘಟಕದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣ. ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ಯಾವಾಗಲೂ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ನೀರನ್ನು ಅದರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಡಿಗ್ರಿ ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣ. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿರುವ 4182 ಜೌಲ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಂದು ಕಿಲೋಗ್ರಾಂ ನೀರಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿದರೆ, ಆ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರು ಅದರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಒಂದು ಡಿಗ್ರಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಇದರಿಂದ ನಾವು ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ಪ್ರತಿ ಕಿಲೋಗ್ರಾಂ ಮತ್ತು ಡಿಗ್ರಿಗೆ 4182 ಜೌಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.

ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖದ ಘಟಕಗಳು

ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ವಿವಿಧ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಟ್ಟು, ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲು ಶಕ್ತಿ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಬೇಕು. ಘಟಕದ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ನಮ್ಮಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗೆ ಜೌಲ್ ಇದೆ, ಅದು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಕೆಲ್ವಿನ್ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ. ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಮೌಲ್ಯವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ಉಳಿದ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಆಧಾರ ಅಥವಾ ಉಲ್ಲೇಖವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಉಕ್ಕಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ಪ್ರತಿ ಕಿಲೋಗ್ರಾಂ ಮತ್ತು ಕೆಲ್ವಿನ್‌ಗೆ 502 ಜೌಲ್ ಆಗಿದೆ. ಇದರರ್ಥ ಒಂದು ಕಿಲೋಗ್ರಾಂ ಉಕ್ಕಿಗೆ ಅದರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಒಂದು ಕೆಲ್ವಿನ್ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು 502 ಜೌಲ್ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುವ ಇನ್ನೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಇತರ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀವು ಪ್ರತಿ ಗ್ರಾಂ ಮತ್ತು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗೆ ಕ್ಯಾಲೊರಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ನಾವು ಉಕ್ಕಿನ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸುತ್ತೇವೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ಪ್ರತಿ ಗ್ರಾಂಗೆ 0.12 ಕ್ಯಾಲೊರಿ ಮತ್ತು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಒಂದು ಗ್ರಾಂ ಉಕ್ಕಿನ ಒಂದು ಡಿಗ್ರಿ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಶಾಖದ ರೂಪದಲ್ಲಿ 0.12 ಕ್ಯಾಲೊರಿ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಮುಖ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖಕ್ಕೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಮೊದಲು, ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಏನೆಂದು ಚೆನ್ನಾಗಿ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಇದು ಒಂದು ತೀವ್ರವಾದ ಭೌತಿಕ ಆಸ್ತಿ ಅದು ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರರ್ಥ, ನಮ್ಮಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ, ಅದರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅದೇ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉಷ್ಣತೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಇದರರ್ಥ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಒಂದು ಡಿಗ್ರಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ನಾವು ವರ್ಗಾಯಿಸಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ 100 ಡಿಗ್ರಿ ಅಥವಾ 0 ಡಿಗ್ರಿಗಳಷ್ಟು ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖದ ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬನೆ. ವಿಭಿನ್ನ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ನೋಡುತ್ತೇವೆ.

ಇದು ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಅದು ಹೊಂದಿರುವ ಆಸ್ತಿ ಎಂದು ನಾವು ಹೇಳಬಹುದು ಇದು ಅದರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ನೀರು ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತೊಂದು ಗಮನಾರ್ಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಅದು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ನೀರಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅವರು ಪ್ರತಿ ಯುನಿಟ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು.

ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಿಸಲಾಗಿದೆಯೆ ಅಥವಾ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಿಸಲಾಗಿದೆಯೆ ಎಂಬುದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಅಸ್ಥಿರಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಈ ಅಸ್ಥಿರಗಳು ಇತರ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿಸುತ್ತವೆ. ನಾವು ವಸ್ತುವಿನ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದಾಗ ನಾವು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತೇವೆ ಐಸೊಕೊರಿಕ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ನಾವು ನಿರಂತರ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದರೆ ನಾವು ಐಸೊಬಾರಿಕ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತೇವೆ. ನಾವು ಅಭ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಹೋದರೆ, ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ ಮತ್ತು ದ್ರವಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಲ.

ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖದ ಮಹತ್ವ

ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕಿಲೋಗ್ರಾಂ ನೀರಿಗೆ ಅದರ ತಾಪಮಾನವು 1 ºC, ಅಂದರೆ 1 ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲರಿ / ° ಸಿ • ಕೆಜಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಲು 1 ಕಿಲೋಕ್ಯಾಲೋರಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ, ಇದು ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ 4184 ಜೆ / (ಕೆ • ಕೆಜಿ) ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ಇತರ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಬೇಸಿಗೆಯಲ್ಲಿ ನಾವು ಪೂರ್ಣ ಬಿಸಿಲಿನಲ್ಲಿ ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಜಲಾನಯನ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹಾಕಿದರೆ, ಅದನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಬೆಚ್ಚಗಾಗಬಹುದು. ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ಅದರಲ್ಲಿ ಮೊಟ್ಟೆಗಳನ್ನು ಕುದಿಸಲು ಅಥವಾ ಬೇಯಿಸಲು ಅದು ಅದರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ನಾವು ಲೋಹದ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಇಟ್ಟರೆ ನೀವು ಅದನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಉಷ್ಣತೆಯು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ ಅದು ಸುಡುತ್ತದೆ.

ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳಿಂದಾಗಿ. ಇದು ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಸಂವಹನವಾಗಿದ್ದು, ಅದು ತುಂಬಾ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ, ಅದು ಕಂಪಿಸಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ಬಹಳ ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೀರನ್ನು ಕುದಿಯಲು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಇದು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹವಾಮಾನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲೂ ಹರಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರು ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾರ್ಷಿಕ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶವು ಒಂದು ಕುತೂಹಲಕಾರಿ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹವಾಮಾನ ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಪ್ರಮುಖ ಆಸ್ತಿ. ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖವನ್ನು ಹೊಂದುವ ಮೂಲಕ, ಗ್ರಹದಾದ್ಯಂತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ತೀವ್ರ ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರಿನ ದೇಹಗಳು ಕಾರಣವೆಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಹವಾಮಾನವು ಇಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ.

ಈ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ನೀವು ನೀರಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸುತ್ತೇನೆ.