அடடே அறிவியல்: தூசியை உறிஞ்சும் காற்று

வீட்டில் தூசி உறிஞ்சும் கருவியைக் கொண்டு அம்மா வீட்டைச் சுத்தம் செய்வதைப் பார்த்திருக்கிறீர்களா? அது எப்படி வேலை செய்கிறது? அதைத் தெரிந்துகொள்ள ஒரு சோதனை செய்து பார்த்துவிடுவோமா?

தேவையான பொருட்கள்:

காலி குளிர்பான டப்பா (மண்ணெண்ணெய், டீசல், பெட்ரோல் பயன்படுத்திய டப்பா கூடாது), இடுக்கி, ஒரு பாத்திரத்தில் தண்ணீர், அடுப்பு.

சோதனை:

1. குளிர்பானத்தைக் குடித்துவிட்டுக் காலியாக உள்ள டப்பாவை எடுத்துக் கொள்ளுங்காள்.

2. அந்த டப்பாவில் சிறிதளவு தண்ணீர் விட்டுக் கழுவிக் கொள்ளுங்கள்.

3. ஒரு பாத்திரத்தில் நீரை நிரப்பிக் கொள்ளுங்கள்.

4. இப்போது டப்பாவில் சிறிதளவு நீரைப் பிடித்துக்கொள்ளுங்கள்.

5. அந்த டப்பாவை இடுக்கியால் பிடித்துக் கொள்ளுங்கள். அடுப்பைப் பற்ற வைத்து டப்பாவின் அடிப்பாகத்தில் சூடேற்றுங்கள்.

6. டப்பாவில் உள்ள நீர் கொதித்து ஆவியாக வெளியே வரும். நீராவி அதிகமாக வெளியே வரும்போது டப்பாவை எடுத்துத் தலைகீழாகத் திருப்பிப் பாத்திரத்தில் உள்ள தண்ணீரில் அமிழ்த்துங்கள். இப்போது என்ன நடக்கிறது என்று பாருங்கள்.

7. தண்ணீரிலிருந்து டப்பாவை வெளியே எடுத்துப் பார்த்தால், டப்பா நசுங்கிப் போயிருக்கும். இது எப்படி நடந்தது? காரணம் என்ன?

நடந்தது என்ன?

டப்பாவைச் சூடுபடுத்துவதற்கு முன்பாக டப்பாக்குள்ளே சிறிதளவு நீரும் மீதிப் பாகம் முழுவதும் காற்றும் நிறைந்திருக்கும். டப்பாவில் உள்ள நீரைச் சூடுபடுத்தும்போது அந்நீரின் வெப்ப நிலை படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது. வெப்ப நிலை 100 டிகிரி செல்சியஸை அடைந்தவுடன் திரவ நிலையில் உள்ள நீர் வாயு நிலைக்கு மாறும்.

அதாவது டப்பாவில் உள்ள நீர் கொதித்து ஆவியாக வெளி வரும்போது அங்குள்ள காற்றை வெளியே தள்ளி விடுகிறது. அப்போது டப்பா முழுவதும் நீராவியால் நிரம்பி இருக்கும். பாத்திரத்தில் உள்ள குளிர்ந்த நீரில் டப்பாவைத் தலைகீழாக அமிழ்த்தியவுடன் நீராவி சுருங்கி நீராக மாறி விடுகிறது.

இதனால் நீர் மூலக்கூறுகள் திரவ நிலையில் அதிக எண்ணிக்கையிலும் குறுகிய இடைவெளியிலும் இருக்கும். ஆனால், வாயு நிலையில் உள்ள நீராவி மூலக்கூறுகள் குறைந்த எண்ணிக்கையிலும் அதிக இடைவெளியிலும் அமைந்திருக்கும். நீராவி சுருங்கி நீராக மாறும்போது திரவ நிலையில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகள் மிகமிகக் குறைந்த இடத்தை அடைத்துக்கொள்கின்றன. இதனால் டப்பாக்குள்ளேயே வெற்றிடம் ஏற்படுகிறது.

அழுத்தம் அதிகமான இடத்திலிருந்து அழுத்தம் குறைவன இடத்தை நோக்கி வாயு ஒரு விசையைச் செலுத்தும். பாத்திரத்தில் கவிழ்த்து வைக்கப்பட்ட டப்பாவுக்கு வெளியே உள்ள காற்றின் அழுத்தம் டப்பாவுக்குள்ளே இருக்கும் அழுத்தத்தைவிட மிக அதிகமாக இருக்கும். இதனால், வளிமண்டலக் காற்று நாலா பக்கங்களிலும் அழுத்துவதால் டப்பா அஷ்ட கோணலாக நசுங்கிவிடுகிறது. காற்றுக்கு அழுத்தம் உண்டு என்பதையும் அது எவ்வளவு சக்தி வாய்ந்தது என்பதையும் இச்சோதனையிலிருந்து தெரிந்துகொள்ளலாம்.

பயன்பாடு:

தூசு உறிஞ்சும் கருவியின் (Vacum cleaner) உள்ளே ஒரு காற்றாடியும் மின் மோட்டாரும் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. இக்கருவியின் சுவிட்சைப் போட்டவுடன் காற்றாடி சுழல்வதால் உள்ளிருக்கும் காற்று வெளியேற்றப்படுகிறது. இதனால் அங்குப் பாதி வெற்றிடம் ஏற்படுகிறது. இப்போது தூசி உறிஞ்சும் கருவிக்கு வெளியே உள்ள காற்றழுத்தம் உள்ளே இருப்பதைவிட அதிகமாக இருப்பதால் வெளிக்காற்று தூசு உறிஞ்சு கருவியில் உள்ள வடிப்பான் பைக்குச் செல்கின்றது.

வெளியிலிருந்து காற்று உள்ளே செலுத்தும்போது அப்பகுதியில் உள்ள தூசியையும் சேர்த்து உள்ளே தள்ளிவிடுகிறது. உள்ளே சென்ற காற்று வெளிப்புறக் குழாய் வழியாக வெளியே சென்றுவிடுகிறது. தூசிகளும் சிறிய குப்பைகளும் வடிப்பான் பையில் தங்கிவிடுகின்றன. இவ்வாறு தூசி உறிஞ்சும் கருவி காற்றின் அழுத்தத்தின் அடிப்படையிலேயே வேலை செய்கிறது.

பட உதவி: அ. சுப்பையா பாண்டியன்