ಥರ್ಮೋಸ್ನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ತತ್ವಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ವಹನ, ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ಹೇಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಈ ಕೋರ್ಸ್ ಥರ್ಮೋಸ್ ಪಾನೀಯವನ್ನು ಏಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಬಿಸಿಯಾಗಿ ಇಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಹಿಂದಿನ ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಾಗೆ ಮಾಡುವಾಗ, ದೈನಂದಿನ ವಸ್ತುಗಳ ಹಿಂದಿನ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತದೆ.
ಥರ್ಮೋಸ್ ಬಾಟಲಿಯು ತಂಪು ಪಾನೀಯಗಳನ್ನು ತಂಪಾಗಿರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಚ್ಚಗಿನ ಪಾನೀಯಗಳನ್ನು ಬೆಚ್ಚಗಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸರ್ವತ್ರ ವಸ್ತುಗಳು ನೂರು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ 1881 ರಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡವು. ಥರ್ಮೋಸ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲು ವೈನ್ಹೋಲ್ಡ್ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರು, ನಂತರ 1892 ರಲ್ಲಿ ಜೇಮ್ಸ್ ದೇವಾರ್ ಅವರು ಸುಧಾರಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಇಂದಿಗೂ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಅದರ ಸಂಶೋಧಕ ಜೇಮ್ಸ್ ದೇವರ್ ನಂತರ ಇದನ್ನು ಮೂಲತಃ ದೇವರ್ ಬಾಟಲಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಯಿತು.
ಥರ್ಮೋಸ್‌ಗಳು ಬಹಳಷ್ಟು ಪಾನೀಯಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನೀವು ಅವುಗಳನ್ನು ತುಂಬಿದಾಗ, ನೀವು ಯೋಚಿಸುವಷ್ಟು ಅವು ಹಿಡಿದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಅವರು ಏಕೆ ಕಡಿಮೆ ಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ? ಥರ್ಮೋಸ್ ನಿಮ್ಮ ಪಾನೀಯವನ್ನು ಹೇಗೆ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುವ ಮೂರು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ನೋಡೋಣ.
ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ವಿಭಿನ್ನ ತಾಪಮಾನದ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳು ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಹರಿವು ಶಾಖವಾಗಿದೆ. ಈ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಮೂರು ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ. ವಹನ, ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ, ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಮಾಧ್ಯಮವಿದ್ದಾಗ ವಹನ ಮತ್ತು ಸಂವಹನ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಾಧ್ಯಮವಿಲ್ಲದೆ ವಿಕಿರಣ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನಂದಿಸುವಾಗ, ಅದನ್ನು ಮಾಡಲು ಮೂರು ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ. ಮೊದಲನೆಯದು ಅಗ್ನಿಶಾಮಕ ಸಿಬ್ಬಂದಿ ನೀರಿನ ಬಕೆಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಓಡಿಹೋಗಿ ಕೈಯಿಂದ ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನಂದಿಸುವುದು. ಎರಡನೆಯ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ, ನೀವು ಸಾಕಷ್ಟು ಅಗ್ನಿಶಾಮಕ ದಳಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಒಂದು ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ನಿಲ್ಲುವುದು ಮತ್ತು ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನಂದಿಸಲು ಬಕೆಟ್ಗಳನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವುದು. ಅಗ್ನಿಶಾಮಕ ಟ್ರಕ್‌ನಿಂದ ಮೆದುಗೊಳವೆಯಿಂದ ನೀರನ್ನು ಶೂಟ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಂದಿಸುವುದು ಅಂತಿಮ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಅಗ್ನಿಶಾಮಕ ದಳಗಳನ್ನು ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಧ್ಯಮವಾಗಿ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಿ. ಮೊದಲ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ವಹನದ ಮೂಲಕ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ಕೊನೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ವಿಕಿರಣ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಶಾಖವನ್ನು ಮಾಧ್ಯಮವಿಲ್ಲದೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾಗಿ ಮತ್ತು ಅವು ಥರ್ಮೋಸ್ನ ರಚನೆಗೆ ಹೇಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಹತ್ತಿರದಿಂದ ನೋಡೋಣ.
ವಹನವು ವಸ್ತುವಿನ (ಮಧ್ಯಮ) ಚಲನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳದೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಶಾಖದ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವು ಶಾಖವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಚೆನ್ನಾಗಿ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆಯನ್ನು ಅದರ "ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ - ಸಣ್ಣ ಮೌಲ್ಯ, ವಸ್ತುವು ಶಾಖವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರತಿ ವಸ್ತುವಿಗೂ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಘನವಸ್ತುಗಳು, ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಘನವಸ್ತುಗಳು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲಗಳಿಗಿಂತ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ತಮ್ಮ ಅಣುಗಳ ಮೂಲಕ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ. ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ವಹನ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಅಲ್ಲದೆ, ಘನವಸ್ತುಗಳ ನಡುವೆ, ಲೋಹಗಳು ಶಾಖದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಾಖದ ವಹನವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ಟ್ಯೂ ಮಡಕೆಯನ್ನು ಕುದಿಸುವಾಗ, ಲೋಹದ ಕುಂಜವು ಬೇಗನೆ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಮರದ ಕುಂಜವು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಲೋಹದ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು ಮರಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.
ಥರ್ಮೋಸಸ್ ಬಾಟಲಿಯನ್ನು ಎರಡು ಗೋಡೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪಾನೀಯವು ವಹನದಿಂದಾಗಿ ಹೊರಗಿನ ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಡಬಲ್ ರಚನೆಯ ನಡುವೆ ಖಾಲಿ ಜಾಗವನ್ನು ಬಿಡುವ ಮೂಲಕ, ಶಾಖದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಇದು ಮಧ್ಯಮ-ಮುಕ್ತ ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಂವಹನದ ಮೂಲಕ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಒಂದು ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ದ್ರವದಲ್ಲಿನ ಅಣುಗಳು ಪ್ರಸರಣದ ಮೂಲಕ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ನೀವು ದ್ರವವನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಬಿಸಿಯಾದ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಏರಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ತಂಪಾದ ಭಾಗಗಳು ಅವುಗಳ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ತುಂಬುತ್ತವೆ, ಪರಿಚಲನೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ದ್ರವವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸಂವಹನದ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ನೀವು ಒಲೆ ಆನ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಮತ್ತು ಬೆಚ್ಚಗಿನ ಗಾಳಿಯು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಏರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಂಪಾದ ಗಾಳಿಯು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ, ಇಡೀ ಕೋಣೆಯನ್ನು ಬೆಚ್ಚಗಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಶಾಖದ ವಹನವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಥರ್ಮೋಸ್ ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಭವಿಸಲು ಯಾವುದೇ ಮಾಧ್ಯಮವಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ ಸಂವಹನದಿಂದಾಗಿ ಶಾಖದ ನಷ್ಟವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ವಿಕಿರಣವು ಶಾಖವನ್ನು ಸಾಗಿಸಲು ಮಾಧ್ಯಮವಿಲ್ಲದೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಶಾಖವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಮಾಧ್ಯಮದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ವಿಕಿರಣವು ಮೂರು ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ವೇಗವಾಗಿದೆ. ಹತ್ತಿರದ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಸೌರಶಕ್ತಿ. ಅತಿಗೆಂಪು, ನೇರಳಾತೀತ ಮತ್ತು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಮೂಲಕ ಸೂರ್ಯನು ಭೂಮಿಗೆ ಶಾಖವನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತಾನೆ. ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯು ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ, ಅದರಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕಪ್ಪು ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಅಥವಾ ಹೊಳೆಯುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ.
ಥರ್ಮೋಸ್ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ವಹನವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ವಿಕಿರಣವು ಇನ್ನೂ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಪಾನೀಯದ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು, ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಲು ಥರ್ಮೋಸ್ನ ಒಳಭಾಗವನ್ನು ಪಾಲಿಶ್ ಮಾಡಿದ ಬೆಳ್ಳಿಯಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಗೂ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸೌರ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ತಡೆಯಲು ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಬೆಳ್ಳಿ ಅಥವಾ ಚಿನ್ನದಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇದು ಕೇವಲ ಥರ್ಮೋಸ್ನ ಒಳಗಿನ ಪಾನೀಯವಲ್ಲ, ಅದು ನಮಗೆ ಬಿಸಿ ಅಥವಾ ತಂಪು ಪಾನೀಯಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಆನಂದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ತಡೆಯುವ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕಲ್ಪನೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವಹನ, ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಬಿಸಾಡಬಹುದಾದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಚಳುವಳಿಯೊಂದಿಗೆ, ಅನೇಕ ಜನರು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ಥರ್ಮೋಸ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಥರ್ಮೋಸ್ನ ನಿರ್ವಾತ ರಚನೆಯು ಮನೆಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಾತ ಇನ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಕಿಟಕಿಗಳಿಗೆ ಸಹ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಬ್ಲಾಗ್ ಪೋಸ್ಟ್ "ಥರ್ಮೋಸ್ ಸ್ವಲ್ಪ ಪಾನೀಯವನ್ನು ಏಕೆ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ?" ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕಾನೂನುಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಇದು ನಮಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ದಿನನಿತ್ಯದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಬೇರೆ ಯಾವ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ತತ್ವಗಳು ಅಡಗಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ವಿನೋದವಲ್ಲವೇ?
