ઉષ્મા વહન

ધારો કે મારી પાસે બે જુદા જુદા તાપમાને બે વાયુઓ છે જે એક બીજાની સાથે સંપર્કમાં છે ધારો કે મારી પાસે આ એક વાયુ છે હું તેના અણુઓને અહીં દર્શાવી રહી છું ધારો કે મારી પાસે આ રંગમાં એક વાયુઓ છે અને આ તેના અણુઓ છે હવે અહીં આ તંત્ર કોઈ બીજા વાયુના સંપર્કમાં આવે છેહું તેના અણુઓને આપ્રમાણે દર્શાવી રહી છું હું તેના અણુઓને ભૂરારંગ વડે દર્શાવી રહી છું આ પ્રમાણે હવે જયારે આપણે આપણા પ્રયોગની શરૂઆત કરીએ ત્યારે અહીં આ વાયુનું તાપમાન ઊંચું છે આ વાયુની પાસે ઊંચું તાપમાન છે અને આ ભૂરા રંગના વાયુની પાસે નીચું તાપમાન છે તેનું તાપમાન નીચું છે હવે આ તાપમાન શું છે તેને યાદ કરી લઈએ તાપમાન એ શરેરાશ ગતિ ઉર્જાના સમપ્રમાણમાં હોય છે અહીં આ અણુઓ આસ પાસ કંપન અનુભવતા હશે તેઓ આસપાસ અથડામણ અનુભવતા હશે આ દરેક અણુઓની પાસે ગતિ ઉર્જા હશે અને જો તમે તેનું શરેરાશ લો તો તે આ તાપમાનના સમપ્રમાણમાં થાય હું આ દરેક સ્વતંત્ર અણુની ગતિ ઉર્જા દર્શાવીશું ધારો કે આ અણુની ગતિ ઉર્જા આ દિશામાં હશે આની ગતિ ઉર્જા આ દિશામાં હશે આની ગતિ ઉર્જા આ દિશામાં હશે આની ગતિ ઉર્જા આ દિશામાં હશે આની ગતિ ઉર્જા આ દિશામાં હશે તેવી જ રીતે આની ગતિ ઉર્જા આ દિશામાં હશે આની ગતિ ઉર્જા આ દિશામાં હશે તેવી જ રીતે આની ગતિ ઉર્જા આ દિશામાં હશે હવે તમે અહીં જોઈ શકો કે આ દરેક અણુઓની ગતિ ઉર્જા જુદી જુદી દિશામાં છે તેથી જ તેમના વેગનું મૂલ્ય જુદું જુદું હોઈ શકે તે દરેકની ઝડપ પણ જુદી જુદી હોઈ શકે તેમની ગતિ ઉર્જા જુદી જુદી દિશામાં છે આ બધા જ અણુઓ એક બીજાની સાથે અથડામણ અનુભવે છે તેઓ ગતિ ઉર્જાને એક બીજાની સાથે બદલે છે એક કણથી બીજા કણ પર વેગમાન પણ બદલાય છે પરંતુ જયારે આપણે તાપમાનની વાત કરીએ ત્યારે આપણે તંત્રની શરેરાશ ઉર્જાની વાત કરી રહ્યં હોઈએ જે તેના સેમ પ્રમાણમાં છે હવે અહીં આ દરેક અણુઓ પાસે પણ ગતિ ઉર્જા હશે પરંતુ તેમની શરેરાશ ગતિઉર્જા ઓછી હશે હવે આની ગતિ ઉર્જા લગભગ આ દિશામાં હશે આની કદાચ આ દિશામાં હશે આની કદાચ આ દિશામાં હશે તેમની ગતિ ઉર્જા જુદી જુદી દિશામાં હશે પરંતુ જો તમે આ બધાનું શરેરાશ લો તો તેનું શરેરાશ ઓછું થાય અને તમે અહીં જોઈ શકો કે હું આ ગુલાબી એરો કરતા આ ભૂરા એરોની લંબાઈ ઓછી બતાવું છું તેમની દિશા આ પ્રમાણે જુદી જુદી હશે હવે આ દરેકની જ ગતિ ઉર્જા ઓછી હશે તેવું નથી ધારો કે આ અણુઓ ગતિ ઉર્જા ખુબ વધારે છે પરંતુ જો તમે તેમની ગતિ ઉર્જાનું શરેરાશ લો તો તેનું શરેરાશ આના કરતા ઓછું થાય તેમની ગતિ ઉર્જા કંઈક આ પ્રમાણે આવશે હવે જો આ પ્રારંભિક અવસ્થા હોય તો હવે શું થાય તેનાપહેલા આ ભૂરા અણુઓ ફક્ત ભૂરા અણુઓની સાથેજ અથડાતા હતા અહીં આ ગુલાબી અણુઓ ફક્ત ગુલાબી અણુઓની સાથે જ અથડાતા હતા પરંતુ હવે આ બંને વાયુના અણુઓ એક બીજાની સાથે અથડાશે માટે તમે અહીં કલ્પના કરી શકો કે જો આ અણુ આ અણુની સાથે અથડાય તો તે પોતાની ગતિ ઉર્જા બદલશે જો અહીં આ અણુ આ અણુની સાથે અથડાય જો આપણે તેમની અથડામણને દર્શાવીએ તો આ અણુ પહેલા આ દિશામાં જતો હતો પરંતુ તેહવે આ અણુનીસાથે અથડાઈને કદાચ આ દિશામાં જશે અને તેવીજ રીતે અથડામણ બાદ આ અણુ ખુબ જ વધારે ઝડપથી કદાચ આ દિશામાં જશે તમે અહીં જોઈ શકો કે ઉર્જાનું રૂપાંતરણ થાય છે ફક્ત એક જ આ અણુની આ અણુ સાથેની અથડામણ પછી અહીં ગતિ ઉર્જાનું રૂપાંતરણ થાય છે અને તમે અહીં આ બાબત આખા તંત્રમાં જોઈ શકો એવા અણુઓ જેમની પાસે ગતિ ઉર્જા વધારે હશે તેઓ બીજા અણુ સાથે અથડાય અને ગતિ ઉર્જાની આપલે કરે આમ અહીં ઊંચા તાપમાનથી નીચા તાપમાન તરફ ઉર્જાનુંવહન થશે ઊંચા તાપમાનથી નીચા તાપમાન તરફ ઉર્જાનું વહન થાય આપણે અહીં તાપીય ઉર્જાની વાત કરી રહ્યા છીએ કારણ કે આપણે અહીં તાપમાનને ધ્યાનમાં લઇ રહ્યા છીએ માટે તાપીય ઉર્જાનું વહન થાય આ બાબત તાપમાન સાથે સંભંધિત છે તેથી અહીં તાપીય ઉર્જાનું વહન થશે જો શરૂઆતમાં તમારી પાસે અહીં વધારે ઉર્જા હોય અને અહીં ઓછી ગતિ ઉર્જા હોય તો આ ગુલાબીથી ભૂરા તરફ તાપીય ઉર્જાનું વહન થાય ઊંચા તાપમાન તરફથી નીચા તાપમાન તરફ વહન થાય અને અહીં જે ઉર્જાનું વહન થાય છે અહીં જે ઉર્જાની આપલે થાય છે તેના માટે તમે રોજિંદા વ્યવહારમાં ઘણી વખત શબ્દ સાંભળ્યો હશે આપણે તેને ઉષ્મા એટલે કે હિટ કહીશું અહીં આ ગરમ વાયુ એ ઠંડા વાયુને ગરમ કરે છે અહીં આ કણોની અથડામણને કારણે આ રીતે ઉર્જાનું વહન થાય છે અહીં ગતિ ઉર્જાની આપલે થાય છે વેગમાનની પણ આપલે થાય છે આપણે તેને ઉષ્મ વહન એટલે કે કંડકશન કહીશુ આ ઉષ્માની આપલેનો અનુભવ તમને ઘણી વાર થયો હશે ધારો કે તમારી પાસે આ પ્રકારનું એક વાસણ છે અહીં આ ઠંડુ વાસણ છે આ વાસણના અણુઓ પાસે ઓછી ગતિ ઉર્જા છે હવે ધારો કે તમે આ વાસણને ગરમી આપો છો તમે તેને ઉષ્મા આપો છો આપણે આ ધાતુના વાસણને ઉષ્મા આપી રહ્યા છીએ આ વાસણ ની અંદર શું છે તે મહત્વનું નથી આ ઉષ્મા તેને ગરમી આપશે સૌ પ્રથમ તે વાસણના નીચેના ભાગને ગરમ કરશે અને તે ઉષ્મા વહનની રીતે થાય કારણ કે અહીં આ ગરમી એ હવાના ખુબ જ ગરમ કણ છે હવાના આ ખુબ જ ગરમ કણો વાસણના અણુઓ સાથે અથડામણ અનુભવે વાસણના નીચેના ભાગના કણો ગતિ ઉર્જા મેળવશે અહીં આ કણો ગરમી મેળવશે અને જયારે તમે ગેસ ચાલુ કરો ત્યારે તેનું ઉપરની સપાટી હજુ પણ ઠંડી છે પરંતુ અહીં આ નીચેની સપાટી ખુબ જ ઝડપથી ગરમ થશે અને જો તમે થોડી મિનિટ રાહ જુઓ તો અહીં આ નીચેના અણુઓ જે એક બીજાની સાથે અથડામણ અનુભવે છે અને કંપન અનુભવે છે તે અહીં ઉપર જશે અને અહીં આ ઉપરની બાજુ ગરમ થશે આ બાજુ ગરમ થાય અને અહીં આ વાસણનો ઉપરનો ભાગ ઉષ્મા વહનની રીતે ગરમ થાય છે સૌ પ્રથમ નીચેના ભાગના કણો ગરમ થશે તેઓ એક બીજાની સાથે અથડામણ અનુભવે તેઓ એક બીજાની સાથે કંપન કરે અને તેઓ ગતિ ઉર્જાની આપલે કરે અને તમે અહીં ફરીથી જોઈ શકો કે ગરમ ભાગ તરફથી ઠંડા ભાગ તરફ અથવા વધારે તાપમાન તરફથી ઓછા તાપમાન તરફ ઉષ્માનું વહન થાય.