තාපය
×




තාපය
තාපය
*උෂ්ණත්වය යනු වස්තුවක් නිර්මාණය වී ඇති අංශු වල පවතින මධ්‍යන්න චාලක ශක්තිය පිළිබඳ මිනුමකි. *උෂ්ණත්වය මැනීමට උෂ්ණත්වමානය භාවිතා කරයි.
* උෂ්ණත්වමාන වර්ග තුනකි.
i. වීදුරු රසදිය උෂ්ණත්වමානය
ii.වීදුරු මධ්‍යස්ථානය
iii.සංඛ්‍යාංක උෂ්ණත්වමානය
i.වීදුරු රසදිය උෂ්ණත්වමානය
* මෙම උෂ්ණත්වමානයේ එක් කෙළවරක රසදිය අඩංගු බල්බයක් හා එයට සම්බන්ධ වී ඇති සිහින් කේශික වීදුරු නලයකින් සමන්විත වේ.
*උෂ්ණත්වමානය නිපදවා ඇත්තේ ගැලීලියෝ ගැලීලි විසිනි.
* උෂ්ණත්වය වැඩිවන විට බල්බයේ අඩංගු රසදිය ප්‍රසාරණය වී කේශික නළය දිගේ ගමන් කරයි.
*කුඩා උෂ්ණත්ව වෙනසකට පරිමාවේ කුඩා වෙනසක් සිදු වුවද කේශික නලයේ විෂ්කම්භය ඉතා අඩු නිසා රසදිය කද ගමන් කිරීමේදී පරිමාණයේ පැහැදිලි වෙනසක් දක්නට ලැබේ.
රසදිය උෂ්ණත්වමානයට රසදිය කිරීමට හේතු,
*රසදියෙහි ප්‍රසාරණය පුළුල් උෂ්ණත්ව පරාසයක් තුළ ඒකාකාරී වීම.
*රසදිය හොඳින් තාපය සන්නයනය කිරීම.
*පුළුල් උෂ්ණත්ව පරාසයක් තුළ රසදිය ද්‍රවයක් ලෙස පැවතීම.
මෙහි අවාසි
*රසදිය ඉතා විෂ සහිත බැර ලෝහයක් වීම
ii.වීදුරු මධ්‍යසාර උෂ්ණත්වමානය
*මෙම උෂ්ණත්ව මානය ද වීදුරු රසදිය උෂ්ණත්වමානය සාදා ඇති ආකාරයටම සාදා ඇත.
*මෙහි ඇති ප්‍රධාන වෙනස වන්නේ රසදිය වෙනුවට මද්‍යසාර භාවිත කිරීමයි.
* මධ්‍යසාර උෂ්ණත්වමානයක් සෙල්සියස් අංශක -115 සිට සෙල්සියස් අංශක 100 දක්වා උෂ්ණත්ව මැනීමට භාවිතා වේ.සෙල්සියස් අංශක -115 වීමට හේතුව එය එතනෝල් වල ද්‍රවාංකය වීමයි.
*සෙල්සියස් අංශක 0 ට වඩා ඉතා ඉහළ උෂ්ණත්ව මැනීමට මෙය භාවිතා වේ.
* අනෙක් ද්‍රව වලට සාපේක්ෂව ප්‍රසාරණය වැඩිවීම සහ ප්‍රසාරණය උෂ්ණත්වය සමග ඒකාකාර වීම නිසා එතනෝල් උෂ්ණත්වමාන සඳහා සුදුසු වේ.
* පිරිසිදු එතනෝල් අවර්ණ නිසා මද්‍යසාර කද බලා ගැනීමටය වර්ණ ගැන්විය යුතුය.
iii. සංඛ්‍යාංක උෂ්ණත්වමානය
*වර්තමානයේ දී බහුලව භාවිතා වේ. මෙම උෂ්ණත්වමාන සෑදීමට උෂ්ණත්වය වැඩිවීම නිසා සිදුවන ප්‍රසාරණය වෙනුවට ප්‍රතිරෝධය වැනි උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතින විද්‍යුත් ගුණයක් භාවිතාවේ.
උෂ්ණත්ව පරිමාණ
උෂ්ණත්වය මැනීමට ප්‍රධාන පරිමා තුනක් භාවිතා වේ,
1.සෙල්සියස් පරිමාණය
2.ෆැරන්හයිට් පරිමාණය
3.කෙල්වින් පරිමාණය
1.සෙල්සියස් පරිමාණය
*සෙල්සියස් පරිමාණය වායුගෝලීය පීඩනය එකකදී සංශුද්ධ අයිස් ද්‍රව බවට පත්වන උශ්නත්වය සෙල්සියස් 0 ලෙසටත්, හුමාලය බවට පත්වන උශ්නත්වය සෙල්සියස් 100 ලෙසටත් යොදා ගනී.
*මෙම උෂ්ණත්ව දෙක තෝරාගෙන ඇත්තේ පහසුවෙන් ලබාගත හැකිවීම නිසාය.
*මෙසේ උෂ්ණත්ව මානයක පරිමාණයක් සකස් කර ගැනීමට භාවිතා කරන වෙනස් නොවන උෂ්ණත්ව අචල ලක්ෂය ලෙස හැඳින්වේ.
* සෙල්සියස් පරිමාණයේ අචල ලක්ෂ දෙක අතර පරාසය කොටස් 100 කට බෙදා ඇත.
2. ෆැරන්හයිට් පරිමාණය
*මෙම පරිමාණයේ ද අචල ලක්ෂය ලෙස සංශුද්ධ අයිස් ද්‍රව වන උෂ්ණත්වය සහ ජලය හුමාලය බවට පත්වන උෂ්ණත්වයම තෝරාගෙන ඇත.
*නමුත් අයිස් ද්‍රව වන උෂ්ණත්වය ෆැරන්හයිට් 32 සහ ජලය හුමාලය බවට පත්වන උෂ්ණත්වය ෆැරන්හයිට් 212 ලෙස ගෙන ඇත.
*මෙම අචල ලක්ෂ දෙක අතර පරාසය කොටස් 180 කට බෙදා එක් කොටසක පැරන්හයිට් අගය ලබාගත හැක.
3.කෙල්වින් පරිමාණය
*සෙල්සියස් හා ෆැරන්හයිට් පරිමාණ වල ශුන්‍ය අගය පරිමාණ සකස් කළ අයගේ අභිමතය අනුව තෝරා ගෙන ඇත.
*පසු කලෙක මෙයට තිබිය හැකි අවම උෂ්ණත්වය (නිරපේක්ෂ ශුන්‍යය) කෙල්වින් විසින් සොයාගෙන ඇත.
* යම් වස්තුවක ඇති සියලූ අංශුවල චාලක ශක්තිය ශුන්‍ය වූ විට එම වස්තුවේ උෂ්ණත්වය නිරපේක්ෂ ශුන්‍යය බවට පත්වේ.
* එහි උෂ්ණත්වය එම අගයට වඩා අඩු කළ නොහැක.
* මෙම උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් -273 බව සොයාගෙන ඇත.
* කෙල්වින් පරිමාණය සකස් කර ඇත්තේ එම පරිමාණය ශුන්‍යය නිරපේක්ෂ ශුන්‍ය වන ලෙසය.
* නමුත් කෙල්විනයක උෂ්ණත්ව පරාසය සෙල්සියස් අංශක එකක උෂ්ණත්ව පරාසය ට සමාන වේ.
*මේ අනුව අයිස් දියවන උෂ්ණත්වය 273 k ක් වන අතර ජලය නටන උෂ්ණත්වය 373 k වේ.
* උෂ්ණත්වය මැනීමේ අන්තර්ජාතික ඒකකය කෙල්වින් වේ.
තාපය
*යම් වස්තු දෙකක් අතර සිදු වන උෂ්ණත්ව වෙනස හේතුවෙන් එක් වස්තුවක සිට අනෙක් වස්තුවට ගලා යන ශක්තිය තාපය ලෙස හැඳින්වේ.
* මෙසේ එක් වස්තුවක සිට තවත් වස්තුවකට තාපය ගලා යෑම තාප සංක්‍රමණය ලෙස හැඳින්වේ.
උදාහරණ- රත් වූ යකඩ කැබැල්ලක් කාමරඋෂ්ණත්ව යේ ඇති ජල බඳුනකට දැමූ විට ජලය උෂ්ණත්වය වැඩි වන අතර එක් අවස්ථාවකදී පද්ධතිය උෂ්ණත්වය සමතුලිත වේ. මෙම අවස්ථාව තාපජ සමතුලිතතාව ලෙස හැඳින්වේ.
* තාප ශක්තිය ද ඉහළ උෂ්ණත්වයේ ඇති වස්තුවේ සිට පහළ උෂ්ණත්වය ඇති වස්තුවට ගමන් කරයි.(පද්ධතිය සමතුලිත වූවා ලෙස අර්ථ දැක්වෙනුයේ යකඩ කැබැල්ලෙන් ජලයට ද ජලයෙන් යකඩ කැබැල්ලටද තාප හුවමාරුවක් නොවන අවස්ථාවයි.
*තාපය මැනීමේ SI ඒකකය වනුයේ ජූලිය(J).සමහර අවස්ථාවල කැලරි ද භාවිතා වේ.
වස්තුවක තාප ධාරිතාව (C)
*යම් වස්තුවක උෂ්ණත්වය ඒකක 1කින් වැඩි කිරීම සඳහා සැපයිය යුතු තාප ප්‍රමාණය එම වස්තුවේ තාප ධාරිතාව වේ.
*එහි Si ඒකකය වේ මෙය ලෙසද ගත හැක
*වස්තුව තාප ධාරිතාව එම වස්තුව සාදා ඇති ද්‍රව්‍ය සහ වස්තුවේ ස්කන්ධය මත රඳා පවතී.
විශිෂ්ට තාප ධාරිතාව ( c)
*යම් වස්තුවක ඒකක ස්කන්ධයක උෂ්ණත්වය ඒකක එකකින් වැඩි කිරීම සඳහා ලබා දිය යුතු තාප ප්‍රමාණය එම ද්‍රව්‍යයේ විශිෂ්ට තාප ධාරිතාව ලෙස හැඳින්වේ.
*යම් වස්තුවක තාප ධාරිතාව එම වස්තුව සාදා ඇති ද්‍රව්‍යයේ වි.තා.ධා. , වස්තුවේ ස්කන්ධයෙන් ගුණ කිරීමෙන් ලැබේ.
තාප ප්‍රමානය සෙවීම
*කිසියම් ද්‍රව්‍යයක් තාපය උරා ගැනීමේ දී හෝ තාපය පිට කිරීමේදී සිදු වන උෂ්ණත්ව වෙනස ගණනය කිරීමට පහත සූත්‍රය භාවිතා වේ. එනම්
Q=mcq
යම්කිසි ද්‍රව්‍ය ස්කන්ධයක උෂ්ණත්වය යම් ප්‍රමාණයකින් ඉහළ නැංවීමට අවශ්‍ය තාප ප්‍රමාණය එම ද්‍රව්‍යයේ ස්කන්ධයේත්,වි.තා.ධාරිතාවයේත් , ඉහළ නැංවූ උෂ්ණත්වයත් ගුණිතයට සමාන වේ
පදාර්ථයේ අවස්ථා විපර්යාස
පදාර්ථය (ඝන,ද්‍රව හෝ වායු වැනි) එක් අවස්ථාවක සිට තවත් අවස්ථාවකට පත් වීම අවස්ථා විපර්යාසයක් ලෙස හැඳින්වේ. උදාහරණ- වායුවක් ඝන බවට පත්වීම,
ඝනයක් ද්‍රව බවට පත්වීම (විලයනය)
ද්‍රවයක් ඝන බවට පත්වීම (හිමායනය)
ද්‍රවාංකය
යම් ඝන ද්‍රව්‍යයක් රත් කිරීමේදී එය ඝන අවස්ථාවේ සිට ද්‍රව අවස්ථාවට පත් වන උෂ්ණත්වය එම ද්‍රව්‍යයේ ද්‍රවාංකය වේ.
හිමාංකය
යම් ද්‍රව්‍යයක් සිසිල් කිරීමේදී එය ද්‍රව අවස්ථාවේ සිට ඝන අවස්ථාවට පත්වන උෂ්ණත්වය එම ද්‍රව්‍යයේ හිමාංකය වේ.
*යම් ද්‍රව්‍යයක ද්‍රවාංකයත් හීමංකයත් එකම අගයක් ගනී.
තාපාංකය
*යම් ද්‍රවයක් රත් කිරීමේදී ද්‍රවය තුළින් බුබුළු දමමින් වාෂ්ප බවට පත්වීම එනම් වාෂ්පවීම සිදුවන උෂ්ණත්වය එම ද්‍රවයේ තාපාංකය වේ.
* මෙම අවස්ථා විපර්යාස වායු ගෝල පීඩනය මත රඳා පවතී.
ගුප්ත තාපය
*මෙසේ අවස්ථා විපර්යාසය සිදුවන විට උෂ්ණත්වයේ වැඩිවීමක් සිදු නොවී ලබාගන්නා තාපය ගුප්ත තාපය ලෙස හැඳින්වේ.
උදා-ඝන අයිස් ද්‍රව ජලය බවට පත්වීම
100 c ද්‍රව ජලය 100 c හුමාලය බවට පත්වීම
*විලයනයේ ගුප්ත තාපය යනු,
සෙල්සියස් 0 පවතින ඝන අයිස් සෙල්සියස් අංශක 0 පවතින ජලය බවට පත්වීමේදී උරාගන්නා තාපය වේ.
වාෂ්පීකරණයේ ගුප්ත තාපය යනු,
සෙල්සියස් අංශක 100 පවතින ද්‍රව ජලය සියල්ල, සෙල්සියස් අංශක 100 හුමාලය බවට පත්වන තෙක් උෂ්ණත්වය ඉහළ නොගොස් ලබා ගන්නා තාප ප්‍රමාණය
විලයනයේ විශිෂ්ඨ ගුප්ත තාපය යනු,
ද්‍රවාංකයේ පවතින කිසියම් ද්‍රව්‍යයක ඒකක ස්කන්ධයක් උෂ්ණත්වය වෙනස් වීමකින් තොරව සම්පූර්ණයෙන්ම ද්‍රව බවට පත් කිරීමට අවශ්‍ය තාප ප්‍රමාණයයි.
වාෂ්පීකරණයේ විශිෂ්ට ගුප්ත තාපය යනු,
තාපාංකයේ පවතින ද්‍රවයක ඒකක ස්කන්ධයක් එම උෂ්ණත්වය වෙනස් වීමකින් තොරව සම්පූර්ණයෙන්ම වාෂ්ප බවට පත් කිරීමට අවශ්‍ය තාප ප්‍රමාණයයි.
වාෂ්පීකරණය යනු, ද්‍රවයක් වාෂ්ප බවට පත්වීමයි.
වාශ්පීභවනය යනු තාපාංකය ට පහළ උෂ්ණත්ව වලදී ද්‍රවයක් වාෂ්ප බවට පත්වීමයි.
* සාමාන්‍යයෙන් වාෂ්පීභවනය සිදුවන්නේ ද්‍රවයක වාතයට නිරාවරණය වූ පෘෂ්ඨයෙන් පමනි.
*නමුත් ද්‍රවයක් නැටීමේදී ද්‍රව පෘෂ්ඨයට යටින් ද වාෂ්ප පිට වේ. ද්‍රවයක් නැටීමේදී බුබුළු දමන්නේ එම නිසාය.
*වාෂ්පීභවනය ට උදාහරණ- රෙදි වියලා ගැනීම, දහඩිය පිට කිරීම පිට කිරීමෙන් ශරීර උෂ්ණත්ව පාලනය,
තාප ප්‍රසාරණය
*උෂ්ණත්වය වැඩිවීමේදී ද්‍රවයක විශාලත්වයේ සිදුවන වැඩිවීම තාප ප්‍රසාරණය ලෙස හැඳින්වේ
*මෙය දිගෙහි වර්ග ඵලයෙහි හෝ පරිමාවේ සිදුවන ප්‍රචාරණයයි .
*යම් ද්‍රව්‍යයක උෂ්ණත්වය අඩු වන විට එහි ප්‍රමාණාත්මක අඩුවීම සංකෝචනය වේ.
ඝන ප්‍රසාරණය
බලපෑම් හා භාවිත,
* කරත්ත රෝදයක් වටා යකඩ පට්ටමක් සවි කිරීමේදී,
* දුම්රිය මාර්ගවල රේල් පීලි දෙකක් අතර කුඩා හිඩසක් තැබීම
* දුරකථන කම්බි හා විදුලි කම්බි කණු අතර යන්තමින් බුරුල්ව සවි කිරීම
* විදුලි ස්ත්‍රික්කය rice cooker වැනි උපකරණ වල උෂ්ණත්වය පාලනයට යොදා ගන්නා ද්විලෝහ පටිය
දිවි ලෝහ පටි
*අසමාන ප්‍රමාණවලින් ප්‍රසාරණය වන ලෝහ පටි දෙකක් එකට සවි කිරීම මගින් දිවිලෝහ පටි එකතුවේ. උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට ප්‍රසාරණය වැඩි කොටස වැඩියෙන්ද අනෙක අඩුවෙන්ද ප්‍රසාරණය වේ.
ද්‍රව ප්‍රසාරණය
ද්‍රවයක සිදුවන ප්‍රසාරණය ද්‍රව ප්‍රසාරණය නම් වේ.
ද්‍රව ප්‍රසාරණය භාවිත,
රසදිය හා මධ්‍යසාර උෂ්ණත්වමාන වලට
වායු ප්‍රසාරණය
බෝතලයක් තුල ඇති වාතය රත් වන විට ප්‍රසාරණය වේ. සිසිල් වන විට සංකෝචනය වේ..
තාප සංක්‍රමණය
තාපය එක් ස්ථානයක සිට තවත් ස්ථානයකට ගමන් කිරීම තාප සංක්‍රමණය ලෙස හැඳින්වේ.
* තාප සංක්‍රමණය සිදු වන්නේ ඉහළ උෂ්ණත්වයක් ඇති ස්ථානයක සිට පහළ උෂ්ණත්වයක් ඇති ස්ථානයටයි.
* තාප සංක්‍රමණය ක්‍රම තුනකට සිදුවේ.
1.සන්නයනය
2.සංවහනය
3.විකිරණය
1.සන්නයනය
ඝන ද්‍රව්‍ය තුළින් තාපය සංක්‍රමණය වන ප්‍රධානතම ක්‍රමය සන්නයයි.
නිදසුන් රොබින් කුරුල්ලා දේ උෂ්ණත්වය නියතව පවත්වා ගැනීම,
සීල් මත්සයා ශරීරයේ නිපදවන තාපය පිටතට යෑම වැළැක්වීම සඳහා ඔවුන්ගේ ශරීරය වටා ඉතා ඝන මේද තට්ටුවක් ඇත.
සන්නයනය යනු පරමාණු සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන වල චාලක ශක්තිය අසල ඇති අංශු සමඟ ඇතිවන ගැටුම් නිසා ක්‍රමයෙන් ද්‍රව්‍ය පුරා පැතිරී යාමයි.
* තාපය හොඳින් සන්නයනය වන ද්‍රව්‍ය තාප සන්නායක ලෙස ද තාපය සන්නයනය සිදු නොකරන ද්‍රව්‍ය තාප කුසන්නායක ලෙසද හැඳින්වේ.
උදාහරණ තාප සන්නායක-ලෝහ වර්ග
තාප කුසන්නායක- ලී ප්ලාස්ටික් මැටි
2.සංවහනය
ද්‍රව හෝ වායු වලට තාපය සපයන විට ඒවා ප්‍රසාරණය වීම නිසා ඝනත්වය අඩු වී ඉහලට ගමන් කරයි. එම අඩුව පිරවීමට උෂ්ණත්වය අඩු ද්‍රවහෝවායු පහළට ගමන් කරයි.මෙම ක්‍රියාවලිය නිසා තාපය සැපයීම සිදුවන ප්‍රදේශයේ සිට ඉහලට තාපය සංක්‍රමණය වේ. මෙය සන්වහනය නම් වේ.
* රත්වී ඉහළ යන අංශු ධාරා සන්වහන ාරා ලෙස හැඳින්වෙයි.
උදා- ගස යට ගිනි මැලයක් ගැසූ විට ඉහල ඇති කොළ අතු සෙලවීම, පිලිස්සීම
මුහුදු සුළං හා ගොඩ සුළං
*මුහුදු ජලයේ විශිෂ්ට තාප ධාරිතාව වඩා ගොඩබිම පොළවේ විශිෂ්ට තාප ධාරිතාව අඩුය. එම නිසා දහවල් කාලයේ දී සූර්ය තාපයෙන් මුහුදු ජලයට වඩා ඉක්මනින් ගොඩබිම ගොඩබිම රත් වේ.
*එවිට ගොඩබිම ආසන්නයේ ඇති වාතය රත් වී ඝනත්වය අඩු වී ඉහළ යයි.
* මේ නිසා ගොඩබිම ආසන්නයේ පීඩනය අඩුවේ.
*එම නිසා මුහුදේ සිට ගොඩබිම දෙසට වායු ප්‍රවාහයක් ඇදී ඒම මුහුදු සුලං ලෙස හැඳින්වේ.
* රාත්‍රී කාලයට ගොඩබිමත් මුහුදත් යන දෙකම සිසිලි වේ. මෙහිදී මුහුදු ජලය සෙමෙන් සිසිල් වන අතර ගොඩබිම ඉක්මනින් සිසිල් වේ.
* මුහුදු ජලය ආසන්නයේ ඇති වාතය උණුසුම්ව පවතින අතර ඉහළින් ඇති වාතය සිසිල්ය.
* මේ නිසා මුහුදු ජලය ආසන්නයේ ඇති වාතය ඉහළට යයි.
*එවිට මුහුද ආසන්නයේ ඇති අඩු පීඩනය පිරවීමට ගොඩබිම දෙසින් මුහුද දෙසට සුළං හමයි.මෙය ගොඩ සුලං ලෙස හැඳින්වේ.
3.විකිරණය
*රත්වූ වස්තුවක සිට පදාර්ථය මැදිහත්වීමකින් තොරව විද්‍යුත් චුම්බක තරංග ලෙස තාපය ගමන් කිරීම විකිරණය ලෙස හැඳින්වේ.
* අඳුරු පෘෂ්ඨ හා රළු පෘෂ්ඨ මගින් විකිරණ තාප අවශෝෂණය වැඩිය.
* දිලිසෙන සහ සුදු පෘෂ්ඨ මගින් විකිරණ තාප පරාවර්තනය ඉතාමත් වැඩිය.
* කළු පෘෂ්ඨ මගින් විකිරණ තාපය ඉතා වැඩියෙන් අවශෝෂණය වන අතර පරාවර්තනය ඉතාම අඩුය.
භාවිතා
*දහවල් කාලයේදී ක්‍රීඩා කරන ක්‍රිකට් ක්‍රීඩකයන් සූර්යාලෝක තිබියදී සුදු පාට අඳින්නෙ විකිරණ තාපයෙන් වැඩි කොටසක් එයින් පරාවර්තනය වේ. එම නිසා ශරීරයේ උණුසුම් වීම පාලනය වේ.
* ශීත රටවල මිනිසුන් අඳුරු පැහැති ඇඳුම් අඳින්නේ තාප අවශෝෂණය වැඩි කර ශරීරය උණුසුම පවත්වා ගැනීමටයි.
* ආහාර පිසින බදුන් කළු පාට වන්නේ විකිරණ තාපය ඉක්මනින් අවශෝෂණය කර බඳුන් ඉක්මනින් රත් කිරීමටයි.
* උණු වතුර බෝතලයක ඇතුලත පෘෂ්ඨය දිලිසෙන ලෙස සකස්කර ඇත්තේ බෝතලය තුළින් පිටතට හෝ පිටතින් බෝතලයට එන තාප විකිරණ රිදී ආලේපන පෘෂ්ටිය මගින් පරාවර්තනය කරන නිසාය.