પ્રવાહીમાં ઉષ્મીય પ્રસરણ

જયારે તમે પ્રવાહીને ગરમી આપો ત્યારે તેમનું પ્રશરણ થાય છે માટે પ્રવાહીમાં થતા ઉષ્મીય પ્રશરણ વિશે થોડી વાતો કરીએ આપણે અહીં આ વિડિઓમાં ઉષ્મીય પ્રશ્નના સંધર્ભમાં પ્રવાહીના ગુણધર્મોની સરખામણી ઘન પદાર્થના ગુણધર્મો સાથે કરીશું હવે જો તમે ધન પદાર્થ વિશે વિચારો તો આપણે ત્યાં એક સંખ્યાને વ્યાખ્યાયિત કરી હતી આલ્ફા L જેને રેખીય પ્રશનંક એટલે કે લિનિયર એક્ષ્પાનશન કો ઓફીસીઅન્ટ કહેવામાં આવે છે અહીં આ સંખ્યા દર્શાવે છે કે પ્રતિ તાપમાનમાં થતો ફેરફાર અને પ્રતિ એકમ લંબાઈ દિત કોઈ પણ પદાર્થની લંબાઈમાં થતો ફેરફાર શું છે હવે જો તમે વિસ્તારમાં થતા ફેરફારની ગણતરી કરવા માંગો તો આપણે આને સમાન એક રાશિ વ્યાખ્યાયિત કરી હતી જેને આલ્ફા A કહીશું અને આ સંખ્યા દર્શાવે છે કે પ્રતિ એકમ તાપમાન અને એકમ વિસ્તાર દીઠ વિસ્તારમાં થતો ફેરફાર કેટલો છે અને તેવી જ રીતે આપણે કદ પ્રશનંક આલ્ફા V પણ જોઈ ગયા આમ આપણી પાસે ત્રણ સંખ્યાઓ છે જેને ઘન પદાર્થ માટે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય એક લંબાઈ માટે એક વિસ્તાર એટલે કે ક્ષેત્રફળ માટે અને એક કદ માટે હવે જો તમે તેની વધારે સમાજ મેળવવા માંગતા હોવ તો આપણે અગાઉના વિડિઓમાં તેના વિશે ઘણી વાતો કરી ગયા તમે તે વિડિઓ જોઈને તેમનું પુનરાવર્તન કરીને ફરીથી અહીં આ વિડિઓ પર આવી શકો હવે જયારે પ્રવાહીની વાત આવે ત્યારે આપણી પાસે આલ્ફા L હશે નહિ આપણી પાસે આલ્ફા A પણ હશે નહિ આપણી પાસે ફક્ત આલ્ફા V હશે પ્રવાહી માટે આપણે ફક્ત કદ પ્રશનંકને જ વ્યાખ્યાયિત કરી શકીએ અનેતેનું કારણ આ પ્રમાણે છે ધારો કે તમારી પાસે કોઈ એક પાત્ર છે અહીં આ પાત્ર છે અને આ પાત્રમાં પાણી ભરેલું છે અહીં પાણી ભરેલું છે હવે જો તમે આ પાણીને કોઈક બીજા પાત્રમાં રેડો જેમકે ટેસ્ટયૂબ કંઈક આ પ્રકારની દેખાશે અહીં જે પાણીનો જથ્થો છે તે અહીં સમાન છે હવે તમે જોઈશકો કે પાણી પોતાનો આકાર બદલે છે તમે અગાઉ શીખી ગયા છો પ્રવાહીનો આકાર એ પાત્રના આકાર પર આધાર રાખે છે જેનો અર્થ એ થાય કે પ્રવાહીની લંબાઈ અથવા પ્રવાહીની ઊંચાઈ અથવા આર્ચેડની ત્રિજ્યા અથવા આર્ચેડનું ક્ષેત્રફળ અથવા કુલ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ આ બધું જ પાત્રના આકાર પર આધાર રાખે છે આ બધાની કોઈ ચોક્કસ કિંમત નથી તેથી તમે તાપમાન બદલ્યા સિવાય પ્રવાહીન લંબાઈ અથવા તેના ક્ષેત્રફળને બદલી શકો તમે તાપમાનને કોઈ ચોક્કસ કિંમત આગળ રાખીને આ પાત્રને બદલો જેથી આ બધી બાબતો બદલાઈ જશે માટે રેખીય પ્રશ્નનક અને પૃષ્ટ પ્રશ્નનક વિશે વાત કરવાનો કોઈ અર્થ નથી કારણ કે લંબાઈ અને ક્ષેત્રફળની કિંમત ચોક્કસ નથી પરંતુ પ્રવાહી માટે જો કોઈ રાશિનું મૂલ્ય નક્કી હોય તો તે તેનું કદ છે જો તમે પાત્રનો આકાર બદલો તો પણ પ્રવાહીનું કદ બદલાશે નહિ અને જો તમારે પ્રવાહીનું કદ બદલવું હોય તો તે કરવા માટેની ફક્ત એક જ રીત છે તમે તેનું તાપમાન બદલો તેથી પ્રવાહી માટે આપણે ફક્ત એક જ સંખ્યા વિશે વાત કરીશું અને તે કદ પ્રશનંક છે માટે આપણે જે મુખ્ય તફાવત જોઈ રહ્યા છીએ તેને લખીએ પ્રવાહી પાસે ફક્ત કદ પ્રશનંક એટલે કે વોલ્યુમ એક્ષપણશન કો ઓફીસીઅન્ટ પ્રવાહી પાસે ફક્ત કદ પ્રશનંક જ હોય છે હવે જે રીતે ધન પદાર્થો માટે આપણે આ સંખ્યાને વ્યાખ્યાયિત કરી હતી તે જ રીતે પ્રવાહી માટે પણ કરી શકાય ઘન પદાર્થો માટે આલ્ફા v = કદમાં થતો ફેરફાર ભાગ્યા એકમ કદ ગુણ્યાં એકમ તાપમાનમાં થતો ફેરફાર જો તમને હજુ પણ ગુંચવણ ભર્યું લાગતું હોય તો તમારે વધારે સ્પષ્ટતા મેળવવી હોય તો તમે તેનો વિડિઓ જોઈ શકો હવે હું તમને એક ટેબલ બતાવીશ જે કંઈક આ પ્રમાણે છે જો તમે અગાઉનો વિડિઓ જોયો હશે તો તમે આ કિંમતોને પહેલા જોઈ હશે અહીં કેટલા ઘન પદાર્થો માટે આલ્ફા L અને આલ્ફા V ની કિંમત આપેલી છે પરંતુ આપણે હવે તેમાં કેટલાક પ્રવાહીને પણ ઉમેર્યા છે જેમ કે આલ્કાહોલ પારો અને પાણી પરંતુ આપણે હમણાં જ ચર્ચા કરી તે પ્રમાણે તેમની પાસે કોઈ રેખીય પ્રશનંક નથી તેમની પાસે ફક્ત કદ પરાશનંક જ છે આપણી પાસે અહીં વાયુ પણ છે પરંતુ તમે તેની સામે કેટલાક પ્રશ્નાર્થ ચિન્હ જોઈ શકો પરંતુ આપણે વાયુઓ વિશે બીજા કોઈ વિડિઓમાં વાત કરીશું અત્તયારે તમારે તેની ચિંતા કરવાની જરૂર નથી પરંતુ જો તમે આ ટેબલમાં આલ્ફા V ની કિંમતને જોશો તો ઘન પદાર્થની સરખામણીમાં તે ખુબ જ મોટી છે આમ અહીં બીજી બાબત આપણે એ નોંધી શકીએ કે જયારે તમે પ્રવાહીને ગરમી આપો તો ઘન પદાર્થની સરખામનીમાં તેમનું કદ પ્રશરણ ઘણું વધારે થાય છે આમ ઘન પદાર્થ કરતા પ્રવાહીનું પ્રશરણ વધુ થાય છે ઉદા તરીકે પાણી લઈએ હવે પાણી માટે કદ પ્રશનંકની કિંમત 200 ગુણ્યાં 10 ની -6 ઘાત કેલ્વિન ઇંવર્ષ છે તેનો અર્થ શું થાય તેનો અર્થ એ થાય કે જો તમે એક લીટર પાણી લો અને તેના તાપમાનમાં એક કેલ્વિન જેટલો વધારો કરો તો ડેલ્ટા V એટલે કે કદમાં થતો ફેરફાર એ 200 ગુણ્યાં 10 ની -6 ઘાત લીટર થશે અને જો તમે તેને મિલી લીટરમાં ફેરવો તો તે ૦.2 મિલી લીટર થાય આમ 1 લીટર પાણીનું તાપમાન એ કેલ્વિન જેટલું વધારવામાં આવે તો તેનું કદ 0 .2 મિલી લીટર જેટલું પ્રશરે છે તે એટલું વધારે લાગતું નથી તે ખુબ જ નાનું છે પરંતુ ઘન પદાર્થોની સરખામણીમાં તે વધારે છે માટે જ જો તમે થર્મોમીટરની રચના કરવા માંગો તો તેને બનાવવાની આ શ્રેસ્ટ રીતે છે તમે પ્રવાહીને લો અને તેને કાચની અંદર મુકો કારણ કે નોંધો ગરમી આપતા કાચનું એટલું બધું પ્રશરણ થતું નથી તેથી જ જયારે તાપમાન બદલાય ત્યારે કાચનું એટલું બધું પ્રશરણ થતું નથી પરંતુ પારો જેનો સામાન્ય રીતે આપણે થાર્મોમોટરમાં ઉપયોગ કરીએ છીએ તેનું પ્રશરણ ઘણું વધારે થાય છે તેથી જ આપણે કાચની અંદર ભરેલા પારાની મદદથી તાપમાનની ગણતરી ખુબ સરળતાથી કરી શકીએ પરંતુ હવે આલ્કાહોલ માટે આલ્ફા V ની કિંમત જુઓ તે પારો કરતા ખુબ જ વધારે છે અને તેનો અર્થ એ થાય કે જો તમે આલ્કાહોલને કાચની અંદર મુકો તો ખુબ જ સારા થર્મોમીટર બનાવી શકાય અને આપણે તેનો ઉપયોગ પણ કરીએ છીએ તમે તમારી સ્કૂલની લેબ્રોટરીમાં જે થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કરો છો તે થર્મોમીટરમાં કદાચ આલ્કોહોલ હોય છે અને તેના ઘણા કારણો છે અને તેમનો એક કારણ એ છે કે પારો બરેલા થર્મોમીટરની સરખામણીમાં આલ્કાહોલ વાળું થર્મોમીટર બનાવવું ઘણું સસ્તું છે તે સરળતાથી ઉપલબ્ધ હોય છે અને બીજું કારણ એ છે કે આલ્કાહોલનું પ્રશરણ ખુબ વધારે થાય છે તેથી તે ઘણું સેન્સિટિવ છે પરંતુ મારા માટે સૌથી મહત્વનું કારણ એ છે કે પારો ઝેરી હોય છે જો થર્મોમીટર લીક થતો હોય અથવા થર્મોમીટર તૂટી જાય અને તમે આ પારોની બાષ્પને શ્વાસમાં લો તો તે તમારા માટે ખુબ જેરી બની શકે તેથી લેબ્રોટરી માટેના થર્મોમીટરનો શ્રેસ્ટ વિકલ્પ આલ્કોહોલ થર્મોમીટર છે થર્મોમીટરમાં આલ્કાહોલને વાપરવાનો ફક્ત એક જ ગેરફાયદો છે થર્મોમીટર આલ્કોહોલ 80 ડિગ્રી સેલ્સએસ તાપમાન આગળ ઉકળે છે માટે જો તમારે એવું થર્મોમીટર જોયતું હોય જે ખુબ જ ઊંચાં તાપમાનનું માપન કરી શકે તો તમારે પારો થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ પરંતુ નીચા તાપમાનના માપન માટે આલ્કોહોલ થર્મોમીટર શ્રેસ્ટ વિકલ્પ છે તેથી તમે જયારે મંદા હોવ ત્યારે થર્મોમીટરને મોઢામાં મૂકીને તમારા શરીરનું તાપમાન માપવા માટે જે થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કરો છો તે આલ્કોહોલ થર્મોમીટર છે પારો થર્મોમીટર નહિ હું અહીં ડિજિટલ થર્મોમીટરની વાત નથી કરતી કારણ કે કોઈ પણ વ્યક્તિ જેરી પ્રવાહીથી ભરેલી કાચની નળીને પોતાના મોઢામાં મુકવા માંગતું નથી.