ఉష్ణం… ఉష్ణోగ్రత

ఉష్ణప్రమాణాలు
కెలోరి సిజిఎస్ పద్ధతి.
జౌల్ ఎస్‌ఐ పద్దతి.
ఉష్ణోగ్రత ప్రమాణాలు
సెంటీగ్రేడ్ / డిగ్రీ సెల్సియస్
ఫారన్‌హీట్
కెల్విన్
క్లినికల్ థర్మామీటర్
దీనిని జ్వర మాపకం అంటారు.
మానవుని శరీర ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి జ్వరమాపకం ఉపయోగిస్తారు.
ఇందులో 95 డిగ్రీ F నుండి 110 డిగ్రీ F వరకు ఉంటుంది.
దీనిలో ఉష్ణమాపక ద్రవంగా పాదరసం ఉపయోగిస్తారు.
ప్రస్తుతం క్లినికల్ ధర్మామీటర్లు సెల్సియస్ స్కేల్‌లో కూడా తయారవుతున్నాయి.
ఈ థర్మామీటర్‌లలో 35 డిగ్రీ సెంటీగ్రేడ్ నుండి 43 డిగ్రీ సెంటీగ్రేడ్ వరకు విభాగాలు గుర్తించబడి ఉంటాయి.
ఉష్ణమాపకాలు-రకాలు
ఘన పదార్థ ఉష్ణమాపకాలు లోహాల ఉష్ణోగ్రతను పెంచిన వాటి నిరోధకత్వం పెరుగుతుందనే సూత్రం ఆధారంగా ఈ ఉష్ణమాపకం తయారు చేస్తారు.
ద్రవ ఉష్ణమాపకాలు నీటిలో పాదరసం ఉపయోగిస్తారు. ఎందుకంటే ఇది తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎక్కువగా వ్యాకోచిస్తుంది.
ఉష్ణమాపక గోడలకు అంటుకోకుండా స్పష్టంగా కన్పిస్తుంది.
వాయు ఉష్ణమాపకాలు నీటిని ఉపయోగించి అతి స్వల్ప ఉష్ణోగ్రతను కొలవవచ్చు. ఈ ఉష్ణమాపకాలలో హీలియం, నియాన్ వంటి జడవాయువులను ఉపయోగించవచ్చు.
ఫైరో మీటర్ అత్యధిక ఉష్ణోగ్రతలను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు.
గరిష్ట, కనిష్ట ఉష్ణమాపకం వాతావరణంలో ఒక రోజు నమోదయ్యే అత్యధిక, అత్యల్ప ఉష్ణోగ్రతలను కొలవడానికి ఇది ఉపయోగపడుతుంది.
ఉష్ణ వాహనం
వస్తువులోని అణువులు కదలకుండా ఉష్ణం ఒక చోట నుండి మరో చోటుకు ప్రవహించే పద్దతిని ఉష్ణవాహనం అంటారు.
ఘన పదార్ధాలతో ఉష్ణప్రసారం ఉష్ణవాహనం వల్ల జరుగుతుంది.
వేడి నీటిలో చెంచా ఉంచినప్పుడు చెంచా వేడెక్కడానికి కారణం ఉష్ణవాహనము.
ఉష్ణ సంవహనం
అణువులు ఉష్ణాన్ని గ్రహించి పైకి పోయి, చల్లని అణువులు కిందికి వచ్చి ఉష్ణాన్ని గ్రహించి పైకిపోవడం ద్వారా ఉష్ణం ఒక చోటు నుండి మరో చోటుకు ప్రవహించే పద్దతిని ఉష్ణ సంవహనం అంటారు.
స్థితిమార్పు..
పదార్థం వేడిచేసినప్పుడు కాని, చల్లార్చినప్పుడు కానీ ఒక స్థితి నుండి మరొక స్థితికి మారుతుంది.
ఉదా: మంచుగడ్డను వేడిచేస్తే నీరుగా మారడం, నీటిని ఫ్రిజ్‌లో ఉంచితే మంచుగా మారడం.
పదార్థం స్థితిమార్పు చెందినప్పుడు ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంటుంది.
ఘన, ద్రవ, వాయు స్థితులను వేడి చేసిగాని, చల్లార్చిగానీ ఒక స్థితి నుండి మరొక స్థితికి మార్చవచ్చు.
వ్యాకోచం..
ఘన, ద్రవ, వాయు పదార్థాలు వేడి చేసినప్పుడు వ్యాకోచిస్తాయి. చల్లార్చినప్పుడు సంకోచిస్తాయి.
ఘన పదార్థాల వ్యాకోచాలు
ఘన పదార్థాలను వేడి చేసినప్పుడు అది పొడవు, వెడల్పు, ఎత్తులతో వ్యాకోచిస్తాయి.
ఘన పదార్థాలను వేడిచేసినప్పుడు వ్యోచించడానికి స్థలం లేకపోతే అవి విరగడం లేదాపగలడం జరుగుతుంది.
అన్ని ద్రవ, వాయు పదార్థాలలో ఉష్ణప్రసారం, ఉష్ణ సంవహనం పద్దతిలో జరుగుతుంది.
ఉష్ణ వికిరణం
రెండు ప్రదేశాల మధ్య ఏ వస్తువు సహాయం లేకుండా, ఏ యానకం అవసరం లేకుండా ఉష్ణం ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి ప్రవహించే పద్దతిని ఉష్ణ వికిరణం అంటారు.
ఉదా: సూర్యుని నుండి మనకు వేడి లభించడం, పొయ్యి దగ్గర నిలబడిన వ్యక్తికి వేడి తగలడం.
ఈ ప్రక్రియ చాలా వేగంగా జరుగుతుంది.
నోట్: వహనం, సంవహనం, వికిరణం అనే పద్ధతుల ద్వారా భూమి వేడెక్కెతుంది.
ఉదాహరణలు..
వాతావరణంలో కలిగే ఉష్ణోగ్రత మార్పిడికి తగినట్లుగా వ్యాకోచించడం కోసం రైలు పట్టాల మధ్య ఖాళీ స్థలాన్ని వదులుతారు.
విద్యుత్, ఎలక్ట్రిక్ స్థంభాల మధ్య తీగలను వదులుగా బిగిస్తారు.
వలయాకార ఇనుప పట్టిని వేడిచేసి బండి చక్రానికి అమర్చుతారు.
చల్లారిన తర్వాత చక్రంపై ఇనుపకడ్డీ గట్టిగా బంధించబడుతుంది.
కాంక్రీటు రోడ్డు నిర్మాణంలో చిన్న చిన్న ఖాళీలు వదులుతారు.
బ్రిడ్జి నిర్మాణంలో బీమ్‌ల మధ్య ఖాళీలు ఉంచుతారు.
ఆటోమేటిక్ ఇస్త్రీ పెట్టె, రిఫ్రిజిరేటర్లలో తాప నియంత్రకాలను వాడుతారు.
ఇది ఘన పదార్థాలు వ్యాకోచిస్తాయి, అనే సూత్రం ఆధారంగా పనిచేస్తాయి.
ఇవి ఉష్ణాన్ని స్థిరంగా ఉంచుతాయి.
వెలుగుతున్న దీపపు గాజు బడ్డీపై నీటి చుక్కలు చల్లితే గాజు బుడ్డి పగులుతుంది. కారణం గాజు బుడ్డి లోపలి, బయటి ఉపరితలాలు అసమానంగా వ్యాకోచిస్తాయి.
ద్రవ పదార్థాల వ్యాకోచం
ద్రవ పదార్థాలకు కేవలం ఘన పరిమాణ వ్యాకోచం మాత్రమే ఉంటుంది.
నీటి అసంగత వ్యాకోచం
ప్రతీ ద్రవ పదార్థం ఉష్ణోగ్రతను సున్నా డిగ్రీ సెంటిగ్రేడ్ నుండి 4 డిగ్రీ సెంటీగ్రేడ్ వరకు వ్యోకోచించడానికి బదులు సంకోచించి 4 డిగ్రీ సెంటీగ్రేడ్ వద్ద కనిష్ఠ ఘన పరిమాణం, గరిష్ఠ సాంద్రత ఉంటుంది.
ఉదా: శీతాకాలంలో నదులు, సముద్రాలపై భాగం గడ్డ కట్టినప్పటికీ అడుగుభాగంలో జల చరాలు బ్రతికి ఉండగలడానికి కారణం నీటి అసంగత వ్యోకోచం.
శీతాకాలంలో నల్లరేగడి మట్టి నీటి అసంగత వ్యాకోచం వలన బీటలు పడుతుంది.
శీతాకాలంలో కారు రేడియేటర్లు పగిలిపోవడానికి కారణం నీటి అసంగత వ్యాకోచం.
చలి ప్రదేశాలలో రాత్రి సమయాలలో నీటి పైపులు పగిలి పోవడానికి కారంణ ఇదే.
వాయు పదార్థాలు..
వాయు పదార్థాలను వేడి చేసినప్పుడు వ్యాకోచించడం, చల్లార్చినప్పుడు సంకోచించడం జరుగుతుంది.
వాయు పదార్థాల వ్యోకంచ గరిష్ఠం.
గుప్తోష్ణం

ఏదైనా ఒక పదార్థం ఒక స్థితిలోకి మారినప్పుడు అది గ్రహించే / కోల్పోయే ఉష్ణరాశిని గుప్తోష్ణం అంటారు.
ప్రమాణాలు: జౌల్ / కె.జి
విశిష్టోష్ణం
ప్రమాణ ద్రవ్యరాశి గల ఒక వస్తువులో 1 డిగ్రీ సెంటీగ్రేడ్ ఉష్ణోగ్రతాభివృద్ధికి కావలసిన ఉష్ణాన్ని ఆ వస్తువు విశిష్టోష్ణం అంటారు.
నీటికి అత్యధిక విశిష్టోష్ణం ఉంటుంది. దీని విలువ 1.
నీటికి అత్యధిక విశిష్టోష్ణం ఉండటం వలన యంత్రాలను చల్లబర్చడానికి న్యూక్లియర్ రియాక్టర్‌లో ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించడానికి చల్లని నీటిని వాడుతారు.
ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం..
ఒక పదార్థాన్ని ద్రవంగా మార్చడానికి అవసరమైన ఉష్ణాన్ని ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం అంటారు.
మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం ఎక్కువగా ఉండటం వలన మంచుకొండలు ఆలస్యంగా కరుగుతున్నాయి.

ఉష్టం వేడివస్తువు నుండి చల్లని వస్తువుకు ప్రవహించే ఒక శక్తి స్వరూపం
ఘర్షణ వలన ఉష్ణం ఉత్పత్తి అవుతుంది.
ఉష్ణం తీవ్రతను ఉష్ణోగ్రత అని అంటారు.
ఒక వస్తువు ఉష్ణశక్తి పొందితే ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది.
ఉష్ణం ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న ప్రాంతం నుండి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న ప్రాంతానికి ప్రవహిస్తుంది.

ప్ర. చలికాలంలో రాయి పరిచిన నేల, తివాచీ పరిచిన నేలకంటే చల్లగా ఉండటానికి గల కారణం?
జ. ఎందుకంటే రాయి మంచి ఉష్ణమాపకం.
ప్ర. శీతల దేశాలతో ద్రవ ఉష్ణమాపకాలలో పాదరసంకు బదులు ఆల్కహాల్‌ను ఎందుకు వాడతారు?
జ. చలికి పాదరసం గడ్డకట్టడం వలన.
ప్ర. రాత్రిళ్లు చలివేయకుండా దుప్పట్లు కప్పుకోవడగానికి కారణం ?
జ. దుప్పట్లు లోపలి ఉష్ణాన్ని బయటకు పోనియ్యవు.

ఐలీ వంశీకృష్ణ,
నంద్యాల అకాడమీ డైరెక్టర్