તાપમાન

 

 

જ્યારે કોઇ વસ્તુને સ્પર્શ કરતાં અગર તે ઠંડી મહેસુસ થાય તો આપણે કહીએ કે તે વસ્તુનું તાપમાન(temperature) ઓછું છે અને જો ગરમ મહેસુસ થાય તો આપણે કહીએ કે તે વસ્તુનું તાપમાન વધુ છે. પરંતુ આપણી ઇન્દ્રિયો unreliable(અવિશ્વસનીય) છે. મતલબ આપણને ઘણીવખત ગેરમાર્ગે દોરે છે. ઉદાહરણ તરીકે.....જો તમે તમારા રૂમમાં પોતાનો એક પગ કાર્પેટ ઉપર રાખો અને બીજો પગ marble(આરસ) ઉપર રાખો, તો તમને માર્બલ કાર્પેટની તુલનાએ ઠંડો લાગશે. અહીં નોંધવાલાયક વાત એ છે કે બંન્નેનું તાપમાન બિલકુલ સરખુ જ છે. છતાં આપણને માર્બલ ઠંડો જ લાગશે. કેમ? જવાબ પછીથી જોઇશું. આનો મતલબ છે કે આપણી ઇન્દ્રિયો તાપમાનને નથી માપતી પરંતુ તાપમાન સિવાય કંઇક અન્ય ચીજને માપે છે. શું છે એ ચીજ?

-

જ્યારે આપણે કોઇ પદાર્થને સ્પર્શ કરીએ ત્યારે ઉર્જા(energy) એક body માંથી બીજી body માં ટ્રાન્સફર થાય છે ગરમી સ્વરૂપે. આ જે ઉર્જા એક સેકન્ડમાં ટ્રાન્સફર થાય તે કેટલાક પરિબળો ઉપર આધાર રાખે છે. જેમકે બંન્ને body ના તાપમાનના તફાવત અને thermal conductivity. જો કોઇ પદાર્થની thermal conductivity વધુ હશે તો એક સેકન્ડમાં વધુ ઉર્જા ટ્રાન્સફર થશે અને ઓછી હશે તો ઓછી ઉર્જા ટ્રાન્સફર થશે. બીલકુલ એજ પ્રમાણે જો બંન્ને body વચ્ચે તાપમાનનો ફરક વધુ હશે તો એક સેકન્ડમાં વધુ ઉર્જા ટ્રાન્સફર થશે અને જો ફરક ઓછો હશે તો ઓછી ઉર્જા ટ્રાન્સફર થશે.

-

આપણી ત્વચા મૂળભૂત રીતે ઉર્જાના સ્થાનાંતરણના દર(rate of energy transfer) ને માપે છે. માર્બલથી ઉર્જા, ઉચ્ચ દરે(higher rate) ટ્રાન્સફર થાય છે કાર્પેટની તુલનાએ. બંન્નેનું તાપમાન ભલે સરખુ હોય પરંતુ બંન્નેની thermal conductivity અલગ-અલગ છે. તેથી જો બે body નું તાપમાન એકસરખુ હો, તો જે body ઉષ્મા(heat) ની સુવાહક(good conductor) હશે તે આપણને ઠંડી મહેસુસ થશે. માર્બલ, કાર્પેટની તુલનાએ ઉષ્માનો સારો સુવાહક હોય છે. તેથી જ તે આપણને ઠંડો લાગે છે.