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तापीय क्षमता की परिभाषा




थर्मल क्षमता इंजीनियरिंग उपकरणों में विचार की जाने वाली सामग्रियों की एक महत्वपूर्ण संपत्ति है, एक वैज्ञानिक प्रयोग की योजना बना रही है और आपके दोपहर के भोजन को ठंडा रखती है। थर्मल क्षमता के तीन मुख्य प्रकार हैं, यह समझना कि पदार्थ की इस संपत्ति का लाभ उठाने की आपकी क्षमता का क्या विस्तार होगा।

परिभाषा

किसी पदार्थ की तापीय क्षमता इस बात का माप है कि किसी वस्तु और उसके वातावरण के बीच तापमान में बदलाव के लिए कितनी ऊर्जा का आदान-प्रदान किया जाना चाहिए। दूसरे शब्दों में, यह किसी वस्तु की ऊष्मा को बनाए रखने की क्षमता का एक पैमाना है। उच्च तापीय क्षमता वाली सामग्री, जैसे कि पानी, को एक छोटे से तापमान परिवर्तन के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

महत्ता

माली पानी की दीवारों के साथ टमाटर की रक्षा करते हैं, और मध्य युग के दौरान एक महिला ने अपने मालिक के बिस्तर पर गर्म चट्टानें डाल दीं। दोनों प्रथाएं पानी और चट्टानों की क्षमता पर आधारित हैं ताकि गर्मी को अच्छी तरह से बनाए रखा जा सके, एक संपत्ति क्योंकि उनके पास एक उच्च तापीय क्षमता है।

ऐसी क्षमता का उपयोग केवल टमाटर रखने या अपने पैरों को गर्म रखने की तुलना में बहुत अधिक के लिए किया जाता है। यह इंजीनियरिंग के कई क्षेत्रों में वास्तुकला से लेकर वायुगतिकी तक माना जाने वाला एक आवश्यक पैरामीटर है।

तापीय क्षमता के प्रकार

सामान्य शब्द "थर्मल क्षमता" में तीन और विशिष्ट शब्द शामिल हैं, जो अक्सर भ्रमित होते हैं। ये दाढ़ ताप क्षमता, विशिष्ट ऊष्मा और ऊष्मा क्षमता हैं।

गर्मी दाढ़ की क्षमता और विशिष्ट गर्मी

किसी पदार्थ का विशिष्ट दाढ़ ताप 1 डिग्री सेल्सियस तक एक तिल को बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा है। एक मोल वस्तुओं की एक श्रृंखला को निर्दिष्ट करता है, जैसे कि एक दर्जन, सिवाय इसके कि एक तिल 6.02 x 10 ^ 23 के बराबर है 12 के बजाय। क्योंकि जिस तरह से एक तिल को परिभाषित किया जाता है, एक का एक तिल पदार्थ ग्राम के किसी पदार्थ के परमाणु या आणविक द्रव्यमान के बराबर होता है।

सामान्य शब्द "विशिष्ट गर्मी" आमतौर पर एक निश्चित द्रव्यमान, आमतौर पर एक किलोग्राम, को 1 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा को संदर्भित करता है। यह संभवतः "थर्मल क्षमता" शब्द का सबसे आम उपयोग है।

दोनों गर्मी दाढ़ की क्षमता और विशिष्ट गर्मी एक पदार्थ के आंतरिक गुण हैं, अर्थात, वे आपके हाथ में आपके पास मौजूद सामग्री की मात्रा से स्वतंत्र हैं।

तापीय क्षमता

किसी वस्तु की ऊष्मीय क्षमता, C, उसकी विशिष्ट ऊष्मा क्षमता (किसी निश्चित पदार्थ के 1 किलो को 1 ° C तक बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा) और उसके द्रव्यमान का किलो में गुणनफल है। तापीय क्षमता किसी पदार्थ की एक व्यापक संपत्ति है। यही है, इसका मूल्य आपके पास पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, सोडियम की 20 औंस (567 ग्राम) की तापीय क्षमता बिल्कुल दोगुनी है जो कि 10 औंस (283 ग्राम) सोडियम में है।

गणितीय परिभाषा और सिद्धांत

गणितीय रूप से, तापीय क्षमता को किसी वस्तु की ऊष्मा के परिवर्तन से आंशिक रूप से निकाले गए पहले क्रम के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो वस्तु के तापमान परिवर्तन के संबंध में होता है, जबकि बाकी सब कुछ स्थिर रहता है। किसी पदार्थ की तापीय क्षमता को निर्धारित करने का आधार सांख्यिकीय ऊष्मप्रवैगिकी का कोर्स है। हालांकि, एक सामान्य नियम है: अणुओं को जितना अधिक मुक्त और बड़ा किया जाता है, उनकी थर्मल क्षमता उतनी ही अधिक होती है। दूसरे शब्दों में, किसी पदार्थ के परमाणुओं या अणुओं की स्वतंत्रता की जितनी अधिक डिग्री होती है, उतनी ही अधिक उनकी तापीय क्षमता होती है।

उपयोग में थर्मल क्षमता के उदाहरण

गैर-धात्विक पदार्थों की तुलना में धातुओं में बहुत कम तापीय क्षमता होती है। उदाहरण के लिए, 1 किलो तांबे की ताप क्षमता 394 जूल प्रति डिग्री सेंटीग्रेड है, जबकि 1 किलो संगमरमर की तापीय क्षमता 880 है। इसलिए, धातु की तुलना में पत्थर बहुत अधिक गर्मी हो सकता है।

एक कैलोरी की परिभाषा पानी की तापीय क्षमता पर आधारित है। एक आहार कैलोरी (राजधानी सी पर ध्यान दें) तापमान को 1 लीटर पानी 1 डिग्री तक बढ़ाने के लिए आवश्यक गर्मी की मात्रा है। इसलिए, यदि एक ट्विंकी (150) में सभी कैलोरी कमरे के तापमान पर 1 लीटर पानी गर्म करने के लिए थीं, उदाहरण के लिए 22 डिग्री सेल्सियस पर, ट्विंकी में उबलने तक पहुंचने तक पानी का तापमान बढ़ाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होगी बुरा।

सौभाग्य से हमारे लिए, हमारा शरीर एक नियंत्रित तरीके से ट्विंकिस को जला देता है, प्रक्रिया के दौरान धीरे-धीरे जारी करता है।

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