ऊष्मा की इकाई

ऊष्मा की एसआई इकाई

ऊष्मा की एसआई इकाई जौल (J) है। इसका नाम ब्रिटिश भौतिकविद् जेम्स प्रेस्कॉट जौल के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने ऊष्मागतिकी के अध्ययन में महत्वपूर्ण योगदान दिया। जौल को उस ऊर्जा के स्थानांतरण या किए गए कार्य की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है जब एक न्यूटन का बल बल की दिशा में एक मीटर की दूरी तक लगाया जाता है।

यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि जौल का उपयोग ऊष्मा को मापने के लिए कैसे किया जाता है:

• जब आप कोई बत्ती जलाते हैं, तो बैटरी या पावर आउटलेट से विद्युत ऊर्जा बत्ती में ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित होती है। उत्पन्न होने वाली ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा जौल में मापी जाती है।
• जब आप ओवन में भोजन पकाते हैं, तो ओवन से ऊष्मा भोजन में स्थानांतरित होती है, जिससे वह पकता है। स्थानांतरित होने वाली ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा जौल में मापी जाती है।
• जब आप अपना हाथ गर्म चूल्हे पर रखते हैं, तो चूल्हे से ऊष्मा आपके हाथ में स्थानांतरित होती है, जिससे वह गर्म महसूस होता है। स्थानांतरित होने वाली ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा जौल में मापी जाती है।

जौल एक बहुउद्देशीय इकाई है जिसका उपयोग विभिन्न परिस्थितियों में ऊष्मा ऊर्जा को मापने के लिए किया जा सकता है। यह वैज्ञानिक अनुसंधान और अभियांत्रिकी में प्रयुक्त ऊष्मा की मानक इकाई है।

यहाँ जौल के उपयोग से ऊष्मा को मापने के कुछ अतिरिक्त उदाहरण दिए गए हैं:

• किसी पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा धारिता वह ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा है जो उस पदार्थ के एक ग्राम के तापमान को एक डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए आवश्यक होती है। पानी की विशिष्ट ऊष्मा धारिता 4.18 जूल प्रति ग्राम प्रति डिग्री सेल्सियस है। इसका अर्थ है कि पानी के एक ग्राम के तापमान को एक डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए 4.18 जूल ऊष्मा ऊर्जा लगती है।
• किसी पदार्थ का गलन की अप्रकट ऊष्मा वह ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा है जो उस पदार्थ के एक ग्राम को उसके गलनांक पर ठोस से द्रव में बदलने के लिए आवश्यक होती है। बर्फ का गलन की अप्रकट ऊष्मा 334 जूल प्रति ग्राम है। इसका अर्थ है कि 0 डिग्री सेल्सियस पर बर्फ के एक ग्राम को पिघलाने के लिए 334 जूल ऊष्मा ऊर्जा लगती है।
• किसी पदार्थ का वाष्पन की अप्रकट ऊष्मा वह ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा है जो उस पदार्थ के एक ग्राम को उसके क्वथनांक पर द्रव से गैस में बदलने के लिए आवश्यक होती है। पानी का वाष्पन की अप्रकट ऊष्मा 2260 जूल प्रति ग्राम है। इसका अर्थ है कि 100 डिग्री सेल्सियस पर पानी के एक ग्राम को वाष्पित करने के लिए 2260 जूल ऊष्मा ऊर्जा लगती है।

जूल ऊर्जा की एक मूलभूत इकाई है जिसका उपयोग विभिन्न परिस्थितियों में ऊष्मा ऊर्जा को मापने के लिए किया जाता है। यह वैज्ञानिक अनुसंधान और अभियांत्रिकी में प्रयुक्त ऊष्मा की मानक इकाई है।

अन्य ऊष्मा इकाइयाँ

अन्य ऊष्मा इकाइयाँ

ब्रिटिश थर्मल यूनिट (Btu) के अतिरिक्त, ऊष्मा को मापने के लिए कई अन्य इकाइयाँ भी प्रयुक्त होती हैं। इनमें शामिल हैं:

• कैलोरी (cal): एक कैलोरी वह ऊष्मा की मात्रा है जो एक ग्राम पानी का तापमान एक डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए आवश्यक होती है। दो प्रकार की कैलोरियाँ होती हैं: छोटी कैलोरी (cal) और बड़ी कैलोरी (Cal)। छोटी कैलोरी का उपयोग ज्यादातर वैज्ञानिक कार्यों में किया जाता है, जबकि बड़ी कैलोरी का उपयोग पोषण में किया जाता है। एक बड़ी कैलोरी 1,000 छोटी कैलोरियों के बराबर होती है।
• जूल (J): एक जूल वह ऊर्जा की मात्रा है जो एक वस्तु को एक न्यूटन के बल के विरुद्ध एक मीटर तक खिसकाने के लिए आवश्यक होती है। जूल ऊर्जा की SI इकाई है, और इसका उपयोग ऊष्मा मापने के लिए भी किया जाता है। एक जूल 0.239 कैलोरी के बराबर होता है।
• किलोवाट-घंटा (kWh): एक किलोवाट-घंटा वह ऊर्जा की मात्रा है जो एक ऐसे उपकरण द्वारा उपयोग की जाती है जो एक घंटे तक एक किलोवाट की शक्ति खींचता है। किलोवाट-घंटा का उपयोग विद्युतीय उपकरणों की ऊर्जा खपत मापने के लिए सामान्य रूप से किया जाता है। एक किलोवाट-घंटा 3,600,000 जूल के बराबर होता है।

ऊष्मा इकाइयों के उदाहरण

निम्नलिखित तालिका कुछ उदाहरण दिखाती है कि विभिन्न ऊष्मा इकाइयों का उपयोग कैसे किया जाता है:

ऊष्मा इकाइयों के बीच रूपांतरण

निम्नलिखित तालिका विभिन्न ऊष्मा इकाइयों के बीच रूपांतरण दिखाती है:

निष्कर्ष

ऊष्मा इकाइयों का उपयोग ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा मापने के लिए किया जाता है। कई विभिन्न ऊष्मा इकाइयाँ हैं, प्रत्येक की अपनी विशेषताएँ और सीमाएँ हैं। सबसे अधिक प्रयुक्त ऊष्मा इकाइयाँ ब्रिटिश थर्मल यूनिट (Btu), कैलोरी (cal), जूल (J), और किलोवाट-घंटा (kWh) हैं।

ऊष्मा क्या है? हम इसे क्यों अनुभव करते हैं? यह कैसे यात्रा करती है?

ऊष्मा क्या है?

ऊष्मा एक ऊर्जा का रूप है जो गर्म वस्तु से ठंडी वस्तु की ओर प्रवाहित होती है। यह ऊर्जा है जो विभिन्न तापमानों की वस्तुओं के बीस्थानांतरित होती है। ऊष्मा तीन तरीकों से स्थानांतरित हो सकती है: चालन, संवहन, और विकिरण।

चालन दो वस्तुओं के बीच सीधे संपर्क के माध्यम से ऊष्मा का स्थानांतरण है। उदाहरण के लिए, जब आप गर्म चूल्हे को छूते हैं, तो चूल्हे से ऊष्मा आपके हाथ में चालन के माध्यम से स्थानांतरित होती है।

संवहन एक द्रव की गति के माध्यम से ऊष्मा का स्थानांतरण है। उदाहरण के लिए, जब आप पानी उबालते हैं, तो बर्तन के तल से ऊष्मा संवहन के माध्यम से पानी में स्थानांतरित होती है। गर्म पानी बर्तन के ऊपर उठता है और नीचे से ठंडे पानी द्वारा प्रतिस्थापित होता है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक सारा पानी गर्म न हो जाए।

विकिरण ऊष्मा का स्थानांतरण विद्युतचुंबकीय तरंगों के माध्यम से होता है। उदाहरण के लिए, सूरज की ऊष्मा पृथ्वी तक विकिरण के माध्यम से पहुँचती है। सूर्य की किरणें अंतरिक्ष से होकर यात्रा करती हैं और पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित हो जाती हैं। यह ऊर्जा फिर ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है।

हम ऊष्मा क्यों अनुभव करते हैं?

हम ऊष्मा का अनुभव करते हैं जब हमारे शरीर पर्यावरण से ऊष्मा अवशोषित करते हैं। यह संचालन, संवहन या विकिरण के माध्यम से हो सकता है। जब हमारे शरीर ऊष्मा अवशोषित करते हैं, तो हमारा तापमान बढ़ जाता है। इससे हमें गर्म या तपिश महसूस हो सकती है।

ऊष्मा यात्रा कैसे करती है?

ऊष्मा ठोस, द्रव और गैसों से होकर यात्रा कर सकती है। ऊष्मा के यात्रा करने की दर सामग्री पर निर्भर करती है। कुछ सामग्रियाँ, जैसे धातुएँ, ऊष्मा की अच्छी चालक होती हैं। इसका अर्थ है कि ऊष्मा इनमें तेजी से यात्रा करती है। अन्य सामग्रियाँ, जैसे लकड़ी, ऊष्मा की खराब चालक होती हैं। इसका अर्थ है कि ऊष्मा इनमें धीरे-धीरे यात्रा करती है।

ऊष्मा हवा के माध्यम से भी यात्रा कर सकती है। यही कारण है कि हम आग की ऊष्मा तब भी महसूस कर सकते हैं जब हम उसे छू नहीं रहे होते हैं। आग की ऊष्मा संवहन के माध्यम से हवा में स्थानांतरित होती है। गरम हवा ऊपर उठती है और ठंडी हवा द्वारा प्रतिस्थापित हो जाती है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक आग के आसपास की हवा गरम न हो जाए।

ऊष्मा स्थानांतरण के उदाहरण

यहाँ ऊष्मा स्थानांतरण के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• जब आप गर्म चूल्हे को छूते हैं, तो चूल्हे से आपके हाथ में ऊष्मा चालन के माध्यम से स्थानांतरित होती है।
• जब आप पानी उबालते हैं, तो बर्तन के तले से पानी में ऊष्मा संवहन के माध्यम से स्थानांतरित होती है।
• जब आप धूप में बैठते हैं, तो सूरज से आपके शरीर में ऊष्मा विकिरण के माध्यम से स्थानांतरित होती है।
• जब आप बल्ब जलाते हैं, तो बल्ब से हवा में ऊष्मा संवहन के माध्यम से स्थानांतरित होती है।

निष्कर्ष

ऊष्मा एक ऊर्जा का रूप है जो गर्म वस्तु से ठंडी वस्तु की ओर प्रवाहित होती है। यह चालन, संवहन या विकिरण के माध्यम से स्थानांतरित हो सकती है। हम ऊष्मा का अनुभव करते हैं जब हमारा शरीर पर्यावरण से ऊष्मा अवशोषित करता है। ऊष्मा जिस दर से यात्रा करती है वह पदार्थ पर निर्भर करती है।