அடடே அறிவியல்: குளிர்காற்றைத் தரும் வெப்பம்

அம்மா, அப்பாவுடன் கடற்கரைக்குப் போயிருப்பீர்கள். அப்போது கடலிலிருந்து குளிர்ந்த காற்று வீசுவதை உணர்ந்திருப்பீர்கள். இதற்குக் காரணம் என்ன? அதைத் தெரிந்துகொள்ள ஒரு சோதனை செய்து பார்ப்போமா?

தேவையான பொருட்கள்:

பிளாஸ்டிக் பாட்டில், பசை டேப், தாம்பல் கருவி, குளிர்பான டப்பாக்கள், கத்தரிக்கோல், மெழுகுவர்த்தி, தீப்பெட்டி.

சோதனை:

1. பிளாஸ்டிக் பாட்டிலில் முக்கால் பாகம் தண்ணீரை ஊற்றிக் கொள்ளுங்கள். (பாட்டில் கீழே சாய்ந்துவிடாமல் இருப்பதற்காக மட்டுமே தண்ணீர்).

2. ஜியோமெட்ரிக் டப்பாவில் உள்ள காம்பஸை படத்தில் காட்டியவாறு எஸ் வடிவில் வளைத்து கொள்ளுங்கள்.

3. வளைக்கப்பட்ட காம்பஸின் ஒரு முனை மேல் நோக்கி இருக்குமாறு பிளாஸ்டிக் பாட்டிலில் பசை டேப்பைக் கொண்டு ஒட்டிவிடுங்கள்.

4. காலி குளிர்பான டப்பாவின் தகட்டை வட்டமாக வெட்டிக் கொள்ளுங்கள். வட்டத் தகட்டின் விளிம்பைச் சுற்றி 2 மி.மீ. இடைவெளியில் பற்சக்கரங்கள் வெட்டி அவற்றை சிறிது முடுக்கி விடுங்கள். மேலும் இதைக் கூம்பு வடிவத்தில் வட்டத் தகட்டை அமைத்துக்கொள்ளுங்கள். இதுதான் கூம்புக் காற்றாடி.

5. பாட்டிலில் செங்குத்தாகப் பொருத்தப்பட்ட காம்பஸின் மேல் முனையில் கூம்புக் காற்றாடியைச் சுழலுமாறு வையுங்கள்.

6. கூம்புக் காற்றாடிக்குக் கீழே மெழுகுவர்த்தியைச் செங்குத்தாக வைத்து எரிய விடுங்கள். இப்போது என்ன நடக்கிறது எனக் கவனியுங்கள். கூம்புக் காற்றாடி மெதுவாகச் சுழல்வதைப் பார்க்கலாம். இதற்கு என்ன காரணம்?

நடப்பது என்ன?

வெப்பம் அதிகமான ஒரு பொருளிலிருந்து வெப்பம் குறைவான பொருளுக்கு வெப்பம் பரவுவது இயல்பு. வெப்பக் கடத்தல், வெப்பச் சலனம், வெப்பக் கதிர்வீச்சு ஆகிய முறைகளிலேயே வெப்பம் பரவும். திரவங்களிலும் வாயுக்களிலும் வெப்பம் மிகுந்த பகுதியிலிருந்து வெப்பம் குறைந்த பகுதிக்கு வெப்பம், துகள்களின் இயக்கத்தால் பரவுவதே வெப்பச் சலனம் ஆகும்.

மெழுகுவர்த்தி எரியும்போது சுடருக்கு மேலேயுள்ள காற்று சூடாகி விரிவடைகிறது. இதனால் அப்பகுதியில் உள்ள காற்றின் அடர்த்தியும் அழுத்தமும் குறைகிறது. அழுத்தம் அதிகமான இடத்திலிருந்து அழுத்தம் குறைந்த இடத்தை நோக்கி காற்று செல்கிறது.

மெழுகுவர்த்தி சுடருக்கு மேற்பகுதியில் ஏற்பட்ட குறைந்த காற்றழுத்தத்தைச் சமப்படுத்த அதிகக் காற்றழுத்தமும் உள்ள மெழுகுவர்த்தியின் பகுதியிலிருந்து குளிர்ந்த காற்று மேல் நோக்கி செல்கிறது. சூடான காற்று மேல் நோக்கிச் செல்லும் பாதையில் கூம்புக் காற்றாடி அமைந்துள்ளது.

காற்றாடியின் விளிம்பில் உள்ள முறுக்கப்பட்ட பற்சக்கரங்களுக்கு இடையே காற்று மேல் நோக்கிச் செல்வதால் காற்றாடி சுழல்கிறது. வெப்பச் சலனத்தினால் சூடான காற்று மேல்நோக்கிச் செல்வதாலும் பற்சக்கரங்கள் முறுக்கிவிடப் பட்டுள்ளதாலும் காற்றாடி சுழல்கிறது. மெழுகுவர்த்தியைச் சிறிது நகர்த்தி வைத்தால் காற்றாடி சுழல்வதில்லை. ஏனெனில் வெப்பச் சலனத்தினால் உண்டாகும் சூடான காற்று செல்லும் பாதையில் காற்றாடி இல்லை.

பயன்பாடு

மெழுகுவர்த்திச் சுடரைச் சூரியனாகவும் மெழுகுவர்த்தியின் அடிப்பகுதியைக் கடலாகவும் மேற்பகுதியை நிலமாகவும் கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். நீருக்கு அதிக தன் வெப்ப ஏற்புத்திறனும் நிலப்பகுதிக்குக் குறைவான தன் வெப்ப ஏற்புத்திறனும் இருப்பதால் பகல் நேரத்தில் நீரைவிட வேகமாக நிலப்பகுதி சூடாகிறது.

வெப்பத்தினால் சூடான காற்று விரிவடைந்து மேல் நோக்கிச் செல்கிறது. மேலும் பகல் நேரத்தில் கடற்பகுதியில் உள்ள காற்று குளிர்ச்சியாக இருக்கும்.

சோதனையில் குளிர்ந்த காற்று மெழுகுவர்த்தியின் அடிப்பகுதியிலிருந்து சுடரின் மேற்பகுதிக்குச் சென்றது இல்லையா? அதைப் போலவே கடற்பகுதியிலிருந்து நிலத்தை நோக்கி வீசும் காற்று கடல் காற்று எனப்படுகிறது. இதனால்தான் கடற்கரைக்கு அருகே உள்ள வீடுகளில் கடலை நோக்கி ஜன்னல்கள் அமைக்கப்படுகின்றன.

இரவு நேரங்களில் நிலப்பகுதியைவிட கடற்பகுதி மிக மெதுவாகக் குளிர்ச்சி அடைகிறது. இரவில் நிலப்பகுதி குளிர்ச்சியாகவும் கடற்பகுதி வெப்பமாகவும் இருக்கும். வெப்பச்சலத்தினால் நிலப்பகுதியிலிருந்து கடற்பகுதி நோக்கிக் காற்று வீசும். இதுவே நிலக் காற்று எனப்படுகிறது. கடற்காற்று, நிலக்காற்று வீசுவதற்கு வெப்பச் சலனம்தான் காரணம் என்று இப்போது புரிகிறதா?

தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com