arika ariviyal

வண்ணக் கலனும் சுடு நீரும்
எல்லா வகையிலும் ஒத்த இரு கொள்கலன்களில் சம அளவு சுடுநீர் எடுத்துக்
கொள்ளப்படுகிறது .ஆனால் ஒரு கலனின் புறப்பகுதி கறுப்பு நிறம் பூசப்பட்டும்
மற்றொரு கலனின் புறப்பகுதி வெள்ளை நிறம் பூசப்பட்டும் உள்ளது .தொடக்கத்தில்
சுடுநீரின் வெப்பநிலை இரு கலன்களிலும் சமமாக உள்ளது. நேரம் செல்லச் செல்ல
இக் கலன்களில் உள்ள சுடுநீரின் வெப்பநிலை எங்ஙனம் மாறும் ? அல்லது எக்கலனில்
உள்ள சுடுநீர் விரைவாகக் குளிரும் ?
ஒரு பொருள் கதிர்வீச்சினால் குளிர்வடையும் வீதம் என்பது அப்பொருளின் வெப்பநிலை
மற்றும் அதன் அகச் சிவப்புப் பண்பினைப் பொறுத்தது .கட் புலனறி ஒளியும் அகச் சிவப்புக்
கதிர்களைப் போல மின்காந்த அலைகளாக இருப்பினும் ,கதிர்வீச்சினால் குளிர்வடையும்
வீதம் இதனால் தீர்மானிக்கப் படுவதில்லை. நிறம் தவிர்த்த பிற கூறுகள் அனைத்தும் இரு
கலன்களுக்கும் சமமாக இருப்பதால் ,இரு கலன்களும் சமமாய் குளிர்வடைகின்றன.

.
அதே பண்பென்றாலும் நீர் மட்டும் தனித்தது

நீர் பனியாக உறையும் போது பருமப் பெருக்கமடைகிறது .இது போன்ற பண்பை சிலிகான் ,
ஜெர்மானியம் ,ஸ்டெர்லிங் சில்வர் கலப்பு உலோகம் ,ஈயம்-டின் -ஆண்டிமணி கலப்பு உலோகம்
போன்றவை பெற்றிருக்கின்றன .ஆனால் இவற்றிலிருந்து நீர் சற்று வேறுபட்ட பண்பைக் கொண்டிருக்கிறது . அது என்ன ?


நீரின் வெப்பஞ் சார்ந்த விரிவாக்கம் என்பது அதன் உறைநிலைக்கு வெகு அருகாமையில்
4 டிகிரி லிருந்து ௦ டிகிரி செல்சியஸ் வரை குளிர்விக்கும் போது ஏற்படுகிறது. இந்த
விரிவாக்கததினால் நீர் 11 % பெருக்கமடைகிறது. நீரால் அடைக்கப்பட்ட கலன்
உறையும் போது ,அதை வெடிக்கச் செய்ய இது போதுமானதாக இருக்கிறது

arika ariviyal

சுற்றுப் புறம் அதே வெப்ப நிலையில் இருக்க நீர் ஏன் ஆவியாகவேண்டும் ?

இரு பொருட்களுக்கிடையே வெப்ப நிலை வேறுபாடு இருக்கும்போது மட்டும் தான் வெப்பமானது
தாழ்ந்த வெப்ப நிலையில் உள்ள பொருளுக்கு பரிமாற்றப் படுகிறது.அப்படியென்றால் சுற்றுப்
புறத்தின் அதே வெப்ப நிலையில் ஒரு கண்ணாடித் தட்டில் எடுத்துக் கொண்ட நீர் எப்படி
ஆவியாகிறது?அது ஆவியாவதற்குத் தேவையான ஆற்றலை நீர் சுற்றுப் புறத்திலிருந்து
பெறவே முடியாது. ஏனெனில் சுற்றுப் புறமும் அதே வெப்ப நிலையில் உள்ளது.அப்படியென்றால்
நீர் எப்படி ஆவியாகிறது ?

எந்த ஒரு வெப்ப நிலையிலும் ஓர் நீர்மத்திலுள்ள அனைத்து மூலக்கூறுகளும் ஒரே வேகத்தில்
இயங்குவதில்லை.அவ வெப்பநிலையில் அவற்றின் சராசரி வேகம் மட்டுமே மாறாதிருக்கிறது .
எனவே அதில் சராசரி வேகத்தைவிட வேகம் மிகுந்த மூலக்கூறுகளும் ,வேகம் குறைந்த
மூலக்கூறுகளும் உள்ளன.ஆவியாக்கத்தின் போது முதலில் வேகம் மிகுந்த மூலக்கூறுகள்
நீர்மத்தை விட்டு வெளியேறுகின்றன.ஏனெனில் அவை நீர்மத்தின் ஒட்டு விசை (cohesion
force)க்கு எதிராகச் செயல்பட்டு விடுபடும் தன்மையைப் பெற்றுள்ளன.அவை வெளியேறிய பின்
எஞ்சிய மூலக்கூறுகளின் சராசரி வேகம் குறைகிறது.அதாவது அதன் வெப்ப நிலை
குறைகிறது. அந்த வெப்ப நிலையில் மிகு வேக மூலக்கூறுகள் வெளியேற மீண்டும் வெப்ப நிலை
குறைகிறது .அதனால் ஆவியாக்கம் தொடர்ந்து நிகழ்கிறது .

arika ariviyal

சுடும் பனிக்கட்டி
பனிக் கட்டி என்றாலே குளிர்ச்சியான பொருள் என்று நினைக்கிறோம் .
ஆனால் ஒருவர் பனிக்கட்டியால் தீக்காயம் ஏற்பட்டது என்று சொன்னால்
நம்ப முடிகிறதா ? நம்ப மறுத்த போது அதே பனிக்கட்டியால் என்னையும்
சுட்டுக் காட்டினார் . இது எப்படி சாத்தியமாகும் ?

செயல் படும் அழுத்தம் அதிகரிக்க கொதி நிலையும் உறை நிலையும் அதிகரிக்கின்றன .
நீரில் 20 ,௦௦௦ வழி அழுத்தத்தைச் செயல் படுத்த அது௮ 76 டிகிரி செல்சியஸ்
வெப்ப நிலையில் உறைகிறது .அப்படி உறைந்த பனிக்கட்டி தோலில்
தீக்காயத்தை ஏற்படுத்தக் கூடியது .

குளிர்காலத்தில் தொப்பி அணி

கோடை காலத்தை விட குளிர் காலத்தில் தொப்பி யணிபவர்கள் அதிகம் .ஏன் ?

பொதுவாக தலையிலிருந்து 30 % உடல் வெப்பம் வெளியேறுகிறது .இதற்குக்
காரணம் தலை முடி மட்டுமின்றி ,தலைப் பகுதியின் வெப்ப நிலை பிற
பகுதிகளைக் காட்டிலும் சற்று அதிகமானது. எனவே வெப்பப் பரிமாற்றம்
அப் பகுதியில் அதிகமாக நடை பெறுகிறது. தொப்பி அணிவதால் இந்த
வேப்ப இழப்பு பெரிதும் தடுக்கப் பட்டு உடல் வெப்பம் காக்கப் படுகிறது.

arika ariviyal

சமைக்க கூடுதல் நேரம் வேண்டுமா ?

ஒரே அளவு சமிக்க மலைப் பிரதேசங்களில் கூடுதல் நேரமாகின்றது ? இது ஏன் ?

மலைப் பிரதேசங்கள் கடல் மட்டத்திலிருந்து வெகு உயரங்களில் இருப்பதால்
அங்கே வளி அழுத்தம் சற்று குறைவாக இருக்கும். அதனால் நீர் குறைந்த
வெப்ப நிலையிலேயேகொதிக்கும் . 100 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்ப நிலையில்
ஒரு பொருளைச் சமைக்க ஆகும் நேரத்தை விட 80 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்ப்
நிலையில் அதே அளவு பொருளைச் சமைக்க ஆகும் நேரம் அதிகமாக இருக்கும்.
இதனால் மலைப் பிரதேசங்களில் சமைப்பதற்கு கூடுதல் நேரமாகிறது. .

அண்டார்டிகாவும் அர்க்டிக்கும்

அண்டார்டிகாவும் ஆர்க்டிக்கும் பூமியின் தெற்கு ,வடக்கு முனைகளில் உள்ளன .இதில்
அண்டார்டிகாவில் உள்ள பனி படர்ந்த பகுதி ஆர்க்டிக்கில் பனி படர்ந்த பகுதியை விட
8 மடங்கு அதிகமாய் உள்ளது. வட, தென் முனைகளில் காணப்படும் இந்த வேறுபாட்டிற்கு
யாது காரணம் ?

அண்டார்டிக்கா ஒரு கண்டமாகும் . அது ஒரு நிலப்பகுதி . அது வெப்பத்தைத் தக்க வைத்துக்
கொள்வதில் மந்தமானது .பெற்ற வெப்ப ஆற்றலை உடனே கதிர் வீச்சாக வெளியே
உமிழ்ந்து விடுகிறது . இதனால் கடுங் குளிர்ச்சியான பகுதி பனி படர்ந்த பகுதியில் உட்புறம்
தள்ளி இருக்கிறது. ஆனால் ஆர்க்டிக் பனி கடலில் மிதக்கும் பனி மலை யாகும் .நீரின்
வெப்ப ஏற்புத் திறன் மிகவும் அதிகம் .பெற்ற வெப்பத்தை மெதுவாகவே இழக்கிறது.. கோடையில்
சேமித்த வெப்பம் குளிர் காலத்திலும் பாதிப்பதால் ஆர்க்டிக் பனி சிறிய எல்லைக்குள்
அடங்கி விடுகிறது .

arika ariviyal

பனிச் சறுக்கு விளையாட்டிற்கு இன்று தடை

பனிப் பிரதேசங்களில் பனிப் பரப்பில் கீழே விழுந்து விடாமல் சறுக்கி விளையாடுவார்கள் .
இதற்காக கால்களில் தகடுகளை அணிந்து கொள்வார்கள் .இதனால் இயக்கச் சமநிலையைப்
பெறமுடிகிறது .பனிப் பரப்பு மிகவும் குளிர்ச்சியாக உள்ள நாட்களில் பனியில் சறுக்குவது
கடினமாக இருக்கும். அனுபவம் உள்ளவர்கள் கூட விபத்தில் சிக்கிக் கொள்வர் .இதனால்
குளிர் மிகுந்த நாட்களில் பனியில் சறுக்கு வதற்கு அனுமதிப்பதில்லை. குளிர் மிகுந்த
நாட்களில் பனியில் சறுக்குவது ஏன் கடுமையாக இருக்கிறது ?

ஒரு பரப்பின் நிலைம உராய்வுக் குணகம்(static friction coefficient).பரப்பு மிகவும் .
குளிர்ச்சியாக
இருக்கும் போது அதிகம் .நிலைம உராய்வின் பெருமமும் அதிகரிக்கிறது. அந் நிலையில்
பனியில் சறுக்குவது மிகவும் கடினமாகி விடுகிறது .

0 டிகிரி சென்டிகிரேடு வெப்ப நிலையில் பனிக்கட்டியின் புறப்பரப்பில் ஒரு மெல்லிய நீர் படலம்
படர்ந்திருக்கும் .இது சறுக்கி விளையாடும் போது இரு பரப்புகளுக் கிடையே மசகாகச் செயல்பட்டு
உராய்வைப் பெரிதும் குறைக்கிறது .மேலும் அழுத்தத்தின் காரணமாக பனியின் உறைநிலை
அதிகரிக்கிறது . அதனால் குறைந்த அழுத்தத்தில் உறைந்த பனிக்கட்டி உருகுகிறது ,இதற்குக்
காரணம் பனிக் கட்டியில் உள்ள ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளே .ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை
வெப்பம் மட்டுமின்றி அழுத்தம் கொடுத்ததும் துண்டிக்கலாம் .

ஒரு பனிக்கட்டித் துண்டின் மீது இரு முனைகளிலும் எடை கட்டிய நூலை இட ,அது பனிக்கட்டியை அறுத்துக்
கொண்டே செல்கிறது. இதற்குக் காரணம் அழுத்தம் காரணமாக பனி உருகுவதாகும் .பனி கட்டியின்
மீது நூல் எங்கு அழுத்தம் கொடுக்கின்றதோ அப்பகுதி உருகிப் போவதால் ,நூல் கீழே நழுவிச்
செல்கிறது. எனினும் செயல்பட்ட அழுத்தம் நீக்கம் பெற்றவுடன் நூலுக்கு மேலாக உருகிய நீர் மீண்டும்
பணியாக உறைந்து விடுகிறது

arika ariviyal

சுடு நீரும் குளிர் நீரும் உறைதல்

நீர் உறையும் கடுங் குளிர் காலத்தில் மூடியற்ற ,ஒரே மாதிரியான இரு மர
வாளிகளில் நீருற்றி,புற வெளியில் உறையுமாறு வைக்கப்படுகின்றன .ஒரு
வாளியில் சுடு நீரும் ,மற்றொரு வாளியில் குளிர் நீரும் இருப்பதாகக்
கொள்வோம்.இவற்றுள் எது முதலில் உறையும்? அல்லது இரண்டுமே ஒரே
சமயத்தில் உரையுமா ?

சில குறிப்பிட்ட சூழ் நிலைகளில் ,சுடு நீர் குளிர் நீரை விட விரைவாகக்
குளிர்வுற்று உறைகிறது. இது மர வாளிக்கு மட்டும் பொருந்தும்.
கடத்தும் திறன் மிக்க உலோகங்களாலான வாளிகளுக்கு பொருந்துவதில்லை .

மூடியற்ற மர வாளியில் உள்ள சுடு நீரின் மேற்பரப்பில் நிகழும் ஆவியாக்கமும்
அதைத் தொடர்ந்து நிகழும் குளிர்ந்த மேல் நிலை நீரும் ,சூடாக உள்ள
அடிநிலை நீரும் ஏற்படுத்தும் கலவையும் இங்கு முக்கியமாக குளிர்
வூட்டுதலுக்குக் காரணமாய் இருக்கின்றன.ஆவியாக்கமும் ,நீர்மச் சலனமும்
வெப்ப ஆற்றலை புற வெளிக்கு
விரைவாக எடுத்துச் செல்லும் வீதத்தில் முக்கியப் பங்கேற்றுள்ளன .
ஆனால் மரவாளிகளின் சுவர் பரப்பு வழியாகக்
கடத்திச் செல்லப்படும் வெப்பம் மிகவும் குறைவு. ஆவியாக்கம் மட்டுமே
குளிர்வூட்டுதலைப் பெற வேண்டி இருக்கிறது.
மேலும் சூடான நீரின் ஆவியாக்கத்தினால் அதிக அளவு நீர் மூலக்கூறு
வெளியேறிவிடுகின்றன. அதனால் குறைந்த
அளவு நீரையே உறைய வைக்க வேண்டியிருக்கிறது.

குளிர்வூட்டலில் ஆவியாக்கம் மூலம் ஏற்படும் நிறை இழப்பு
குறிப்பிடும்படியானது. எடுத்துக்காட்டாக நீரை 100 டிகிரி
செல்சியஸ் லிருந்து 0 டிகிரி வரை தானாகக் குளிரும் போது 16 %
நிறையை இழக்கிறது. இதை உறைய வைக்கும் போது
மேலும் 12 % நிறையை இழக்கிறது. எனவே மொத்த நிறை இழப்பு
{16 + 12 x (100 -16 )}/100 = 26 %

இது நம் அன்றாட வாழ்க்கைக் குரிய பயனை நல்கியிருக்கிறது .எ.கா.
காரை வெந்நீரால் கழுவக்கூடாது .ஏனெனில்
வெந்நீரால் கழுவ, அது குளிர் நீரை விட விரைவாக உறைந்து காரில் படிக்கிறது

arika ariviyal

காற்றும் நீரும்

காற்றும் நீரும் ஒரே வெப்பநிலையில் (28 டிகிரி சென்டிகிரேடு) இருந்தாலும்,
பெரும்பாலும் அப்படி உணரப்படுவதில்லை.நீச்சல் குளத்தில் குதிக்கும் போது,
நீரைத் தொட்ட நிலையில் அது சற்று குளிர்ச்சியாக இருப்பதை உணர்வார்கள்.
ஏன் இந்த வேறுபாடு ?

காற்றும் நீரும் பொதுவாக அரிதில் கடத்திகளாகும்.வெப்பத்தை விரைவாகக்
கடத்திச் செல்வதில்லை. இவையிரண்டினுள் காற்றை விட நீர் ஓரளவு
கூடுதலாக வெப்பங் கடத்துகிறது.உடலின் வெப்பநிலை சுற்றுப் புறத்தின்
வெப்ப நிலையை விட அதிகம் .எனவே கடத்தியைத் தொட்டவுடன் உடல்
வெப்பம் அதன் கடத்து திறனுக்கு ஏற்ப கடத்திச் செல்லப் படுகிறது.
இதனால் நீர் குளிர்ச்சியாக இருப்பதாக உணருகிறோம் .

இப் பண்பு ஒரு வைரம் உண்மையானதா இல்லை போலியானதா என்பதைக்
கண்டு பிடிக்கப் பயன் தருகிறது. .உண்மையான
வைரம் கடத்து திறன் மிக்கது. போலி வைரம் அப்படி இல்லை .
எனவே வைரத்தை நாவில் வைத்துப் பார்க்கும் போது அது
குளிர்ச்சியாகத் தெரியும். .