ઉષ્મીય પ્રસરણનો પરિચય

ઉસામીયા પ્રસારણ એટલકે ધમાલ એક્સપાન્શન વિશે વાત કરીયે સૌપ્રથમ આપણે આ વિડીઓમાં તેના વિશે સમાજ મેળવીશું અને પછી કેટ;એક ઉદાહરણ જોયાંશુ અને ત્યારે બાદ ઉષમિય પ્રસારણ થવાનું કારણ સમજવાનો પ્રયત્ન કરીશું હવે જયારે તમે ઉષ્મીય શબ્દ સાંભળો ત્યારે તમારા મગજમાં શું આવે છે મારા મગજમાં હિટ એટલેકે ઉષ્મ આવે છે અને પ્રસારણ એટલે કઈકનું મોટું થવું કઈકનું વિસ્તરણ થવું પ્રસારણ એટલકે કૈંકનું મોટું થવું જો તમે કોઇપ અદાર્થને ગરમી આપો અથવ તેનું તાપમાન વધારો તો તે પદાર્થનું પ્રસારણ થાય છે એટલકે તેના કદમાં વધારો થાય છે સમાન રીતે જો તમે કોઈ પદાર્થને ઠંડુ પાડો તેનું તાપમાન ઘટાડો તો તે પદાર્થનું સંકોચન થશે અને મોટા ભાગના પદાર્થો આ બાબતને અનુસરે છે હું અહીં મોટા ભાગે કહીશ કારણકે ત્યાં થોડા અપવાદ પણ છે પરંતુ આપણી આસપાસના મોટા ભાગના પદાર્થો આ બાબતને અનુભવ કરે છે હવે આપણી આસપાસ આ બાબત થાય છે તે સમજવા કેટલાક ઉદાહરણ લઈએ તેનું સૌથી સામાન્ય ઉદાહરણ થર્મો મીટર છે થર્મોમીટર એ કાચની નળી ધરાવે છે અને તેમાં રંગીન પ્રવાહી ભરેલું હોય છે મૉટે ભાગે તે પારો હોય છે પરંતુ ત્યાં બીજું પ્રવાહી પણ હોય શકે તમે આ ધર્મો મીટર લો અને તેને તમારા રૂમમાં લટકાવો હવે જો રમ હગારામ થાય તો થર્મો મીટરની અંદર રહેલો પ્રવાહી પણ ગરમ થશે અને તેના પરિણામે અહીં પારોનું પ્રસારણ થશે હવે જયારે તેનું પ્રસારણ થાય ત્યારે તમે જોય શકો કે આ પ્રમાણે પરોની ઊંચાઈ વધે છે તેજ સમાન રીતે જો તમારો રૂમ ઠંડો હોય અથવા તમે આ થર્મો મીટરને થનાદ પાણીમાં મુકો તો તેની અંદર રહેલા પ્રવાહીનું તાપમાન ઘટશે માટે તેનું સંકોચન થાય માટે તેથી ઊંચાઈ ઘટવાની સરુવાત થશે અને તમે ફરીથી આ જોય શકો આમ તમે પરોની ઊંચાઈ જોકિયાને આસપાસના વાતાવરણના તાપમાનનું અનુમાન લગાવી શકો હવે તેનું બીજું ઉદાહરણ આ ચિત્ર છે તમે આ ચિત્રને ધ્યાનથી જુવો શું તમે અહીં કોઈ વિચિત્ર બાબત જોય શકો રેલવેના પાટા અહીં બાજુએથી વળેલા છે તમે શું વિચારો છો અહીં શું થઇયું હશે મારા અનુમાન મુજબ આ ખુબજ ગરમ જગ્યા છે જેના કારણે આ રેલવેના પિતાનું ખુબજ વધારે પ્રસારણ થયું છે પરંતુ અહીં રેલવેના પાટાની લંબાઈ સાથે તેનું પ્રસારણ થાય શકે તે માટે કોઈ જગ્યા નથી તેથી તેનું પ્રસારણ આ રીતે બાજુએથી થયેલું છે અને અહીં આ બાબત રેલ માટે ખુબ ડેન્જર છે ઈજનેરોએ આ બાબતનું ધ્યાન રાખવું જોયીયે તેના માટે તેવોએ શું કરવું જોયીયે જો તમે કોઈક વાર રેલવેના પાટા પર ચાલ્યા હોવ તો તમે કંઈક આ પ્રકારનું દેખાશે અહીં રેલવેના પાટાની વચ્ચે જગ્યા જોવા મળશે આ બાબત ન થાય તેની ખાતરી કરવા આ પ્રકારની જગ્યા છોડાવામાંઆવે છે માટે જો તાપમાન વધે અને આ રેલવેના પિતાનું પ્રસારણ થાય તો તેનું પ્રસારણ આ ખાલી જ્ગ્ય્યામ થશે જેથી આ બાબતને દૂર કરી શકાય માટે ઉષ્મીય પ્રસારણ સાથે સંબંધિત કરી શકાય તેવું આપણી આસપાસનું આ બીજું ઉદાહરણ છે અને ત્યાં ઘણા બધા ઉદાહરણ છે હું ઈચ્છું છું કે તમે ઇન્ટરનેટ પરથી તેની માહિતી મેળવો અથવ તમારા મિત્રો અને શિક્ષકો સાથે ચર્ચા કરો પરંતુ આ બાકીના વિડીઓમાં આપણે ધોડુંક ઊંડાળમાં જયાંશુ આ ઉષમિય પ્રસારણ થવાનું કારણ શું છે તેને સમજવું પ્રયત્ન કરીશું પદાર્થને ગરમી આપતા તેનું પ્રસારણ શામ અંતે થાય છે અને તેનું થનાડુ પડતા તેનું સંકોચન શા માટે થાય છે એક ઉદાહરણની મળતાથી તેને સમજીયે ધારોકે આપણી પાસે એક થતુંનો ટુકડો છે આ પ્રમાણે આ રીતે ધારોકે આપણી પાસે સોનાનો ટુકડો છે જે કંઈક આ પ્રમાણેનું છે આપણે તેનેઓ ઉપયોગ ઉષમિય પ્રસારણ સમજવા માટે કરીશું આપણી પાસે અહીં સોનુ છે હવે ઉષમિય પ્રસારણ પાછળનું કારણ સમજવા આપણે તેને માઈક્રોસ્કોપિક લેવલે જોયીયે બિલોરી કાંચ વડે અહીં ઝૂમ કરીયે તો તે કેવું દેખાશે તે કંઈક આ પ્રકારનો દેખાશે યાદ કરો કે બધાજ પદાર્થો પરમાણુઓના બનેલા હોય છે અને આ પણ સોનાના પરમાણુઓનો બનેલો હશે સોનાના પરમનાયુઓ કંઈક આપ્રમાણે દેખાશે અહીં આ બધા સોનાના પરમાણુઓ છે તે સોનાના પરમાણુઓનો બનેલો હોય છે ધારોકે આ સોનાના ટુકડાને ઓરડાના તાપમાને ટેબલ પર મૂકેલું છે ઓરડાનું તાપમાન ૨૭ ડિગ્રી સેલ્સિયસ છે હવે ઓરડાના તાપમાને આ પરમાણુઓ શું કરશે ઓરડાના તાપમાને આ પરમાણુઓ પોતાની જગ્યા પર આ રીતે કંપન અનુભવે અને જો આપણે કોઈ પણ બે પરમાણુઓને પસંદ કરીયે ધારોકે આપણે આ બે નજીકનુ પરમાણુઓને લઈએ છીએ તો તેમની વચ્ચેનું અંતર બદલાતું રહે છે કોઈક વાર તેવો એક બીજાથી ગાન દૂર જાય છે અને કોઈક વાર તેવો એક બીજાની નજીક આવે છે અને સારતા ખાતર આપણે એવું ધરી શકીયે કે આ પરમાણુઓ એક બીજાથી સરેરાશ અંતરે આવેલા હોય છે તેમની વચ્ચેનું અંતર બદલાય કરે છે અને તેવો પોતાની જગ્યાએ કંપન અનુભવે છે તેમ છતાં આપણે એવું ધરી લઈએ કે તેવો સ્થિર છે તેવો એક બીજાથી સરેરાશ અંતરે આવેલા હોય છે પરંતુ હવે મારો પ્રશ્ર્ન એ છે કે જો આપણે તાપમાન વધારીએ તો શું થાય જો આપણે તાપમાન વધારીએ તો આ પરમાણુઓ વધારે કંપન અનુભવે જયારે તાપમાન ૨૭ ડિગ્રી સેલ્સિયસ હતું ત્યારે તેવો આ પ્રમાણે કંપન અનુભવતા હતા પરંતુ જો હવે આપણે તાપમાન વધારીએ જો આપણે સોનાનાં ટુકડાને ગરમ કરીયે તો પરમનાયુઓ ખુબજ વધારે કંપન એટલકે આ પ્રમાણે અનુભવે છે બધાજ પરમાણુઓ આ પ્રમાણે કરશે અને પરિણામે આપણે જોય શકીયે કે આ પરમાણુઓ એક બીજાથી ઘણા દૂર જાય છે તેમની વચ્ચેનો સરેરાશ અંતર વધાવી સરુવાત કરે માટે જયારે તાપમાન વધે જયારે તાપમાન વધારવામાં આવે ત્યારે પરમાણુઓ વધુ કંપન કરે ત્યારે પરમનાયુઓ વધુ કંપન અનુભવે તેવો વધુ ગતિ ઉર્જા મેળવે અને પરિણામે તેમની વચ્ચેનું સરેરાશ અંતર તેમની વચ્ચેનું સરેરાશ અંતર પણ વધશે માટે જો આપણે તેને ગરમી આપીયે તો આપણને કંઈક આ પ્રકારનું જોવા મળશે તે કંઈક હવે આ પ્રકારે દેખાશે આપણે તેજ સમાન પરમાણુઓ લઈશું ગરમી આપતા આ પરમનાયુઓ એકબી બીએજથી વધારે દૂર જાય તેવો કંઈક આ પ્રકરે દેખાશે તેવો એક બીજાથી ઘણાં દૂર જાય એટમની વચ્ચેનું સરેરાશ અંતર વાહડસે હવે તમને કદાચ એવું થશે કે શા માટે પરમાણુઓ વધુ કંપન અનુભવે છે શામ તે તેમની વચ્ચેનું સરેરાશ અંતર વાહળવું જોયીએ અને આ એક સારો પ્રશ્ર્ન છે પરંતુ તે ધોડુંક જટિલ છે તેના પાછળનું કારણ સમજવા એક આંખો અલગ વિડિઓ જોયીયે કદાચ આપેને તે પછીના વિડીઓમાં જોયાંશુ પરંતુ અત્યારે આપણે એ હકીકતને સ્વકરી લઈએ કે આ પરમનાયુઓ વધુ કંપન કરે છે અને તેમની વચ્ચેનું સરેરાશ નટર વધે છે હવે આના પરથી આપણે અહીં લગભગ શું થાય રહ્યું છે તેનું તરણ કાઢીયે જો પરમાણુઓ એકબીજાથી દૂર જાય તો તેવો વાહડરે જગ્યા લેશે અને પરિણામે આ આંખો સોનાનો ટુકડો પ્રશ્ર્ન પામશે તેના કદમ વધારો થશે હું તેને અહીં દોરીશ અહીં સોનાના ટુકડાનું પ્રસારણ થશે હવે તે કંઈક આ પ્રકારે દેખાય ઉશામિયા પ્રસારણ થવા પાછળનું કારણ આ છે જો તેને ગરમી આપવામાં આવે તો પરમાણુઓ વધુ કંપન અનુભવે અને પરિણામે તેવો એક બીજાથી દૂર જાય અને પરિણામે વધારે જગ્યા લે માટે પદાર્થનું પ્રસારણ થશે હવે જો આપણે આ ટુકડાને ઠંડો પાડીયે તો શું થાય તેના વિશે તમે વિચારી શકો પરમાણુઓ ઓછી ગતિ ઉર્જા મેળવશે તેવો ઓછું કંપન કરશે અને પરિણામે તેવો એક બીજાની નજીક આવશે માટે તેવો ઓછી જગ્યા લે અને પરિણામે આ ટુકડાનું સંકોચન થાય આમ ઉશામિયા પ્રસારણ થવા પાછળનું કારણ આ છે હવે આપણે એકે વધુ ઉદાહરણ જોયાંશુ જયારે ઉષમિય પ્રસારણની વાત કરીયે ત્યારે મૉટે ભાગે તે ઉદાહરણ પુછાય છે ધારોકે આપણી પાસે કે થતુની શીટ છે અહીં આ થતુની એક શીટ છે અને આપણે તેને અમુક તાપમાને મુકેલી છે આપણે આ સહિતની અનાદર એક વર્તુળ દોરીએ આ પ્રમાણે અને પછી તેમાં કાણું પાડીયે કંઈક આ પ્રમાણે હવે આપણે આ પછી તેમાં ગરમ કરીયે આપણે ટી ઉષ્મા આપીયે તો મારો પ્રશ્ર્ન એ છે કે ઉસમ આપતા આ કાળનું શું થશે ગ્રામી આપતા આ પદાર્થનું પ્રશ્ર્ન થશે પરંતુ ટ્રામે શું વિચારો છો આ કણાનું કાળ વધશે કે આ કણાનું કદ ઘટશે તમે વિડિઓ અટકાવો અને તમે જાતેજ તેના વિશે વિચારો હું અહીં એક ખોટી ધારણા વિશે વાત કરીશ આપણે અહીં એવું વિચારીયે છીએ કે ગરમી આપતા આ શીટનું બધીજ દિશં પ્રસારણ થાય છે અહીં આ શીટનું બધીજ દિશામાં પ્રસારણ થાય છે અને તેથી જ આ કાનનું અંદરની તરફ પ્રસારણ થશે એટલકે આ કાંણુક યાદ ઘટશે હવે આ કાણું કંઈક આ પ્રમાણે થશે પરંતુ તે ખોટું છે તેને વિચારવાની સરન રીત આ પ્રામણીની છે આપણે હમણાજ વાત કરી ગયા કે જયારે તાપમાન વધારવામાં આવે ત્યારે પરમાણુઓ વચ્ચેનું સરેરાશ અંતર વધે છે માટે જો આપણે બે પરમાણુઓને પસંદ કરીયે ધારોકે કે આ પરમાણુ અને બીજો આ પરમાણુ જયારે ગરમી આપીયે જયારે આપદાર્થનું પ્રસારણ થાય ત્યારે આ બને પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર વધવું જોયીયે પરંતુ જો આ કાંણાંનું અંદરની તરફ પ્રસારણ થતું હોય એટલકે આ કણાનું કદ ઘટતું હોય તો આપરમાણુઓ એક બીજાને નજીક આવે છે પરંતુ તે શક્ય નથી આપણે હમણાજ તેના વિશે ચર્ચા કરી ગયા માટે તેના પરથી આપણે તરણ કાઢી શકીયે કે જો બધાજ પરમાણુઓ એક બીજાથી દૂર જતા હોય તો અહીં આ કણાનું કદ મોટું થવું જોયીયે અહીં આ કણાનું કદ મોટું થવું જોયીયે કણાનું કદ મોટું થાય હવે તેના વિશે વિચારવાની સૌથી શ્રેસ્ટ રીત આછે તમે એક ફોટો લો અને તેને ખેંચો તમે હૈ જોશો કે તે ફોટામાં રહેલું બધુજ બધીજ દિશં ખેચાસે અંદર રહેલા કાણા સહીત માટે અહીં કાણું નનૌ થાય છે એવી ખોટી ધારણામાં રહેશો નહિ