ऊष्मा स्थानांतरण - चालन, संवहन और विकिरण की पूरी व्याख्या - ऑनलाइन प्रैक्टिस क्विज़

सूर्य से पृथ्वी तक ऊष्मा कैसे आती है, बर्तन का हैंडल गर्म क्यों होता है और कमरे में हीटर से पूरा कमरा कैसे गर्म होता है? इन सभी का कारण है ऊष्मा स्थानांतरण। ऊष्मा हमेशा उच्च तापमान से निम्न तापमान की ओर जाती है। स्थानांतरण की तीन विधियाँ हैं - चालन, संवहन और विकिरण।

1. ऊष्मा - परिभाषा और इकाई

ऊष्मा ऊर्जा का एक रूप है जो तापमान के अंतर के कारण एक वस्तु से दूसरी वस्तु में जाती है। ऊष्मा हमेशा उच्च तापमान वाली वस्तु से निम्न तापमान वाली वस्तु की ओर प्रवाहित होती है।

ऊष्मा अणु की गतिज ऊर्जा से संबंधित है। ऊष्मा की इकाई जूल है जिसे J से लिखते हैं। 1 कैलोरी = 4.18 J। 1 kJ = 1000 J। ऊष्मा को कैलोरीमापी से मापते हैं।

2. तापमान - परिभाषा और इकाई

तापमान वह भौतिक राशि है जो किसी वस्तु की गर्मी या ठंडक की डिग्री बताती है। तापमान अणु की औसत गतिज ऊर्जा का माप है।

तापमान की इकाइयाँ - सेल्सियम °C और केल्विन K। संबंध - K = °C + 273। जल का हिमांक 0 °C = 273 K और क्वथनांक 100 °C = 373 K। मानव शरीर का तापमान 37 °C या 310 K।

3. ऊष्मा और तापमान में अंतर तथा स्थानांतरण की विधियाँ

ऊष्मा ऊर्जा है, तापमान ऊर्जा का स्तर है। ऊष्मा कुल गतिज ऊर्जा पर निर्भर, तापमान औसत पर। ऊष्मा की इकाई J, तापमान की °C या K।

उदाहरण - एक बाल्टी गर्म जल में एक कप उबलते जल से अधिक ऊष्मा होती है, पर कप का तापमान अधिक होता है।

ऊष्मा स्थानांतरण की तीन विधियाँ - 1. चालन ठोस में। 2. संवहन द्रव गैस में। 3. विकिरण बिना माध्यम।

4. चालन - परिभाषा, उदाहरण, चालक-कुचालक

चालन में ऊष्मा ठोस में एक अणु से दूसरे अणु में बिना अणु के स्थान बदले जाती है।

उदाहरण - लोहा की छड़ का एक सिरा गर्म करने पर दूसरा सिरा भी गर्म हो जाता है। चांदी सबसे अच्छी चालन चालक है।

चालक - चांदी, तांबा, एल्युमिनियम, लोहा। कुचालक - लकड़ी, प्लास्टिक, कांच। बर्तन के हैंडल कुचालक से बनाते हैं।

5. संवहन - परिभाषा, उदाहरण, समुद्री समीर

संवहन में द्रव और गैस में अणु स्वयं गर्म होकर ऊपर जाते हैं और ठंडे अणु नीचे आते हैं। ठोस में संवहन नहीं होता।

उदाहरण - हीटर से कमरा गर्म, जल उबलना।

समुद्री समीर दिन में समुद्र से जमीन की ओर और स्थलीय समीर रात में जमीन से समुद्र की ओर चलती है।

6. विकिरण और तुलना सारणी

विकिरण में ऊष्मा बिना किसी माध्यम के विद्युत चुंबकीय तरंग के रूप में जाती है। निर्वात में भी होता है।

उदाहरण - सूर्य से पृथ्वी तक ऊष्मा विकिरण से आती है। अंगीठी के पास बिना छुए गर्मी लगना। काली वस्तु अधिक अवशोषित, सफेद कम।

🔑 मुख्य तथ्य (Key Facts)

• ●ऊष्मा ऊर्जा का रूप उच्च से निम्न तापमान, इकाई J जूल 1 cal=4.18 J, कुल गतिज ऊर्जा, तापमान औसत गतिज ऊर्जा डिग्री °C K।
• ●तापमान K=°C+273, हिमांक 0°C=273K क्वथनांक 100°C=373K, मानव शरीर 37°C=310K, थर्मामीटर से माप।
• ●चालन ठोस में मुक्त इलेक्ट्रॉन से, चांदी सबसे अच्छी फिर तांबा एल्युमिनियम लोहा, कुचालक लकड़ी प्लास्टिक कांच।
• ●संवहन द्रव गैस अणु हिलकर संवहन धारा, समुद्री समीर दिन समुद्र से जमीन, स्थलीय रात जमीन से समुद्र।
• ●विकिरण बिना माध्यम तरंग निर्वात प्रकाश गति, सूर्य 15 करोड़ km 8 मिनट, काली अधिक अवशोषण सफेद कम।

📝 परीक्षा बिंदु (Exam Points)

• ✓ऊष्मा - ऊर्जा का रूप तापमान अंतर से प्रवाह, उच्च से निम्न, कुल गतिज ऊर्जा, J जूल 1 cal=4.18 J, कैलोरीमापी।
• ✓तापमान - गर्मी ठंडक डिग्री, औसत गतिज ऊर्जा, °C K, K=°C+273, हिमांक 0°C=273K क्वथनांक 100°C=373K।
• ✓अंतर - ऊष्मा ऊर्जा कुल गतिज J, तापमान स्तर औसत गतिज °C, बाल्टी में अधिक ऊष्मा कप में अधिक तापमान।
• ✓चालन - ठोस मुक्त इलेक्ट्रॉन से, लोहा छड़ गर्म, चांदी उत्तम, कुचालक लकड़ी प्लास्टिक हैंडल में।
• ✓संवहन - द्रव गैस गर्म ऊपर ठंडा नीचे, हीटर कमरा, समुद्री समीर दिन, स्थलीय रात।
• ✓विकिरण - बिना माध्यम तरंग निर्वात प्रकाश गति, सूर्य 15 करोड़ km 8 मिनट, काली अधिक सफेद कम।
• ✓तुलना - चालन ठोस धीमी, संवहन द्रव गैस मध्यम, विकिरण बिना माध्यम तेज।

⚡ त्वरित पुनरावृत्ति (Quick Revision)

• ➤ऊष्मा J ऊर्जा उच्च से निम्न, तापमान °C K डिग्री K=°C+273।
• ➤चालन ठोस इलेक्ट्रॉन से चांदी उत्तम कुचालक लकड़ी।
• ➤संवहन द्रव गैस अणु हिलकर समुद्री समीर दिन स्थलीय रात।
• ➤विकिरण बिना माध्यम निर्वात सूर्य 8 मिनट काली अधिक सफेद कम।