வெப்பம்

1. வெப்ப மூலங்கள்

வெப்பம் பல்வேறு மூலங்களிலிருந்து பெறப்படுகிறது. முக்கியமான வெப்ப மூலங்கள் கீழ்க்கண்டவை:

வெப்ப மூலம்	விளக்கம்	எடுத்துக்காட்டு
சூரியன்	ஒளியோடு வெப்பத்தையும் தருகிறது	கோடை வெயில், சூரிய சக்தி
எரிதல்	எரிபொருட்களை எரிப்பதனால் வெப்ப ஆற்றல் கிடைக்கிறது	மரக்கட்டை, மண்ணெண்ணெய், பெட்ரோல், எரிவாயு
உராய்தல்	இரு பரப்புகள் ஒன்றோடொன்று உராயும்போது வெப்பம் வெளிப்படுகிறது	உள்ளங்கைகளை உரசுதல், கற்களை உரசி நெருப்பு மூட்டல்
மின்சாரம்	மின்னோட்டம் கடத்தி வழியே பாயும்போது வெப்பம் உருவாகிறது	மின் நீர்சூடேற்றி, மின் இஸ்திரிப்பட்டி, மின் வெப்பக்கலன்

2. வெப்பம் என்றால் என்ன?

எல்லாப் பொருட்களிலும் மூலக்கூறுகள் உள்ளன. அவை எப்போதும் அதிர்விலோ அல்லது இயக்கத்திலோ உள்ளன — இதை நம் வெற்றுக் கண்களால் பார்க்க இயலாது. பொருட்களை வெப்பப்படுத்தும்போது மூலக்கூறுகளின் அதிர்வும் இயக்கமும் அதிகரிக்கின்றன.

வெப்பம் என்பது ஒரு பொருளில் அடங்கியுள்ள மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றலே ஆகும். இது ஒரு வகை ஆற்றல் — ஒலி, ஒளி, மின்சாரம் போலவே.

பண்பு	விவரம்
வரையறை	மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றலே வெப்பம்
SI அலகு	ஜூல் (Joule)
மற்ற அலகு	கலோரி (Calorie)
இயல்பு	வெப்பம் ஒரு பொருளல்ல; இடத்தை ஆக்கிரமிப்பதில்லை

3. சூடான மற்றும் குளிரான பொருட்கள்

தொடு உணர்வால் வெப்பநிலையை சரியாக அளவிட முடியாது. ஏனெனில், ஒரே வெப்பநிலையில் உள்ள நீரானது நமது கைகளின் வெப்பநிலையைப் பொறுத்து வேறுபட்ட உணர்வுகளைத் தருகிறது. எனவே வெப்பநிலைமானி (Thermometer) கொண்டு துல்லியமாக அளவிடுகிறோம்.

உதாரணம்: குளிர்ந்த நீரில் வைத்த கை, அறைவெப்பநிலை நீரில் வைக்கும்போது சூடாக உணரும். சூடான நீரில் வைத்த கை, அதே நீரில் வைக்கும்போது குளிராக உணரும்.

4. வெப்பநிலை

ஒரு பொருள் எந்த அளவு வெப்பமாக அல்லது குளிர்ச்சியாக உள்ளது என்பதனை அளவிடும் அளவுக்கு வெப்பநிலை என்று பெயர்.

வெப்பநிலை அலகு	வகை
கெல்வின் (K)	SI அலகு
செல்சியஸ் (°C) / சென்டிகிரேட்	பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் அலகு
ஃபாரன்ஹீட் (°F)	பிற அலகு

முக்கியமான வெப்பநிலை மதிப்புகள்:

நிகழ்வு	வெப்பநிலை
நீரின் உறைநிலை (பனிக்கட்டி)	0°C
அறை வெப்பநிலை நீர்	சுமார் 30°C
மனித உடலின் சராசரி வெப்பநிலை	37°C
நீரின் கொதிநிலை	100°C
உலகில் அதிக வெப்பநிலை (லிபியா, 1922)	59°C
உலகில் குறைந்த வெப்பநிலை (அண்டார்டிகா)	−89°C

5. வெப்பம் மற்றும் வெப்பநிலை வேறுபாடு

வெப்பமும் வெப்பநிலையும் ஒன்றல்ல — அவை வேறுபட்ட காரணிகள்.

வெப்பம்	வெப்பநிலை
மூலக்கூறுகளின் மொத்த இயக்க ஆற்றல்	மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல்
SI அலகு: ஜூல்	SI அலகு: கெல்வின்
மூலக்கூறு எண்ணிக்கையையும் பொறுத்தது	மூலக்கூறு வேகத்தை மட்டும் பொறுத்தது
5 லிட்டர் 100°C நீரில் வெப்பம் அதிகம்	1 லிட்டர் மற்றும் 5 லிட்டர் 100°C நீரின் வெப்பநிலை சமம்

ஒரு கிராம் நீரின் வெப்பநிலையை 1°C உயர்த்தப் பயன்படும் வெப்ப அளவு ஒரு கலோரி ஆகும்.

6. வெப்பம் பரவுதல்

வெப்பனிலை, வெப்ப ஆற்றல் பாயும் திசையை நிர்ணயிக்கிறது. நீர் உயரமான இடத்திலிருந்து தாழ்வான இடத்தை நோக்கிப் பாய்வதைப் போல, வெப்ப ஆற்றல் அதிக வெப்பநிலையில் உள்ள பொருளிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலையில் உள்ள பொருளுக்கு கடத்தப்படுகிறது.

7. வெப்பத் தொடர்பும் வெப்பச் சமநிலையும்

இரு பொருட்கள் A மற்றும் B ஐ ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பில் வைக்கும்போது, வெப்பமானது அதிக வெப்பநிலையில் உள்ள பொருளிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலையில் உள்ள பொருளுக்கு பாய்கிறது.

இரண்டு பொருட்களும் ஒரே வெப்பநிலைக்கு வரும்வரை வெப்பம் தொடர்ந்து பரிமாற்றம் செய்யப்படும். இந்த நிலையை வெப்பச் சமநிலை என்கிறோம். வெப்பச் சமநிலையில் உள்ளபோது ஒன்றின் வெப்பநிலை மற்றொன்றை பாதிப்பதில்லை.

8. திண்மப் பொருட்கள் விரிவடைதல்

பொருட்கள் வெப்பப்படுத்தும்போது விரிவடைந்து, குளிர்விக்கும்போது சுருக்கமடைகின்றன. ஒரு பொருளை வெப்பப்படுத்தும்போது அது விரிவடைவதை அப்பொருளின் வெப்ப விரிவடைதல் என்கிறோம்.

திண்ம மூலக்கூறுகள் வெப்பத்தால் வேகமாக இயங்கி, முன்னிருந்ததைவிட அதிக இடத்தினை ஆக்கிரமிக்கின்றன — இதனால் பொருட்கள் விரிவடைகின்றன.

9. நீள் மற்றும் பரும விரிவு

வகை	விளக்கம்
நீள் விரிவு (Linear Expansion)	வெப்பத்தினால் பொருளின் நீளத்தில் ஏற்படும் அதிகரிப்பு
பரும விரிவு (Volume Expansion)	வெப்பத்தினால் பொருளின் பருமனில் ஏற்படும் அதிகரிப்பு

திண்மப் பொருளுக்கு வரையறுக்கப்பட்ட வடிவம் உள்ளது. சூடுபடுத்தும்போது அது எல்லா பக்கங்களிலும் விரிவடைகிறது — நீளம், பரப்பளவு, கனஅளவு அனைத்தும் அதிகரிக்கின்றன.

10. வெப்ப விரிவின் நடைமுறைப் பயன்பாடுகள்

பயன்பாடு	விளக்கம்
மரச்சக்கரத்தில் இரும்பு வளையம் பொருத்துதல்	இரும்பு வளையத்தை சூடாக்கி விரிவடைய வைத்து மரச்சக்கரத்தில் பொருத்துகின்றனர். குளிர்ந்ததும் சுருங்கி இறுகி பிடிக்கிறது.
கடையாணி (Rivet)	சூடான கடையாணியை துளையில் பொருத்தி, குளிரும்போது சுருங்கி இரண்டு தகடுகளையும் இறுக்கமாக பிடிக்கிறது.
இரயில் தண்டவாளம்	இரண்டு இரும்புப் பாளங்களுக்கிடையே சிறிது இடைவெளி விடப்படுகிறது — கோடையில் விரிவடையும் போது முறியாமல் இருக்க.
மின்சாரக் கம்பிகள்	கோடையில் விரிவடைந்து தொய்வாகவும், குளிர்காலத்தில் சுருங்கி நேராகவும் இருக்கின்றன. எனவே கம்பிகள் சற்று தொய்வாகப் பொருத்தப்படுகின்றன.
தடிமனான கண்ணாடி குவளை	சூடான நீர் ஊற்றும்போது உட்புறம் மட்டும் விரிவடையும், வெளிப்புறம் விரிவடையாமல் இருப்பதால் விரிசல் ஏற்படும்.
போரோசிலிகேட் (பைரக்ஸ்) கண்ணாடி	மிகக் குறைவாகவே விரிவடைவதால் சமையலறை மற்றும் ஆய்வகங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மேம்பால கற்காரைப் பாளங்கள்	வெப்ப விரிவை தாங்குவதற்கு சிறிது இடைவெளி விடப்படுகிறது.