• facebook
  • twitter
  • whatsapp
  • telegram

ఉష్ణం

ముఖ్య‌మైన ప్ర‌శ్న‌లు - జ‌వాబులు

1. 20oC ఉష్ణోగ్రత ఉన్న 50 గ్రాముల నీటిని 40oC ఉష్ణోగ్రత ఉన్న 50 గ్రాముల నీటికి కలిపితే మిశ్రమం ఫలిత ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఉంటుంది? (ఒక మార్కులు)

జ: ఇచ్చినవి :

m1 = 50 గ్రాములు, T1 = 20oC

m2 = 50 గ్రాములు, T2 = 40oC

ఫలిత ఉష్ణోగ్రత T = ?

ఫార్ములా: 

2. 100oC వద్ద 1 గ్రాము నీటి ఆవిరి 100oC నీరుగా సాంద్రీకరణం చెందడానికి ఎంత ఉష్ణం బదిలీ కావాలి? (ఒక మార్కు)

జ: ఇచ్చినవి:

నీటి ఆవిరి ద్రవ్యరాశి m = 1 గ్రాము

నీటి బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం L = 540 కెలోరీ / గ్రాము

మరిగే ఉష్ణోగ్రత T = 100oC

ఉష్ణరాశి Q = ?

ఫార్ములా: Q = mL

బదిలీ కావలసిన ఉష్ణం Q = 1 × 540 = 540 కెలోరీలు

3. 100oC వద్ద ఉన్న 1 గ్రాము నీటి ఆవిరి 0oC వద్ద నీరుగా సాంద్రీకరణం చెందడానికి ఎంత ఉష్ణం బదిలీ కావాలి?  (ఒక మార్కు)

జ: ఇచ్చినవి:

ద్రవ్యరాశి m = 1 గ్రాము

తొలి ఉష్ణోగ్రత T2 = 100oC

తుది ఉష్ణోగ్రత T1 = 0oC

నీటి బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం L = 540 కేలరీ/గ్రామ్

నీటి విశిష్టోష్ణం S = 1 కేలరీ/గ్రామ్

ఫార్ములా: బదిలీ కావలసిన ఉష్ణం Q = mL + mS△T

mL : నీటి ఆవిరి 100oC వద్ద నీరుగా మారడానికి బదిలీ కావలసిన ఉష్ణం

mST = mS (T2 - T1) : 100oC వద్ద ఉన్న నీరు 0oC వద్ద నీరుగా చల్లారడానికి బదిలీ కావలసిన ఉష్ణం

Q = 1 × 540 + 1 × (100 - 0) = 540 + 100 = 640 కెలోరీలు.

4. 0 ºC వద్ద ఉన్న 1 గ్రాము నీరు 0 ºC వద్ద మంచుగా మారడానికి ఎంత ఉష్ణం గ్రహించాలి లేదా విడుదలవ్వాలి?  (2 మార్కులు)

జ: ఇచ్చినవి:

నీటి ద్రవ్యరాశి m = 1 గ్రాము

ఉష్ణోగ్రత = 0 ºC

మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం L = 80 కేలరీ/గ్రామ్

ఫార్ములా:

విడుదలయ్యే ఉష్ణం Q = mL

Q = 1 × 80 = 80 కేలరీలు

0 ºC వద్ద ఉన్న 1 గ్రాము నీరు 0 ºC వద్ద మంచుగా మారడానికి 80 కెలోరీల ఉష్ణం విడుదల కావాలి.

5. 100 ºC వద్ద ఉన్న 1 గ్రాము నీటి ఆవిరి 0 ºC వద్ద మంచుగా మారడానికి ఎంత ఉష్ణం గ్రహించాలి లేదా విడుదలవ్వాలి? (2 మార్కులు)

జ: ఇచ్చినవి: 

నీటి ఆవిరి ద్రవ్యరాశి m = 1 గ్రాము

తొలి ఉష్ణోగ్రత T2 = 100 ºC

నీటి బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం L = 540 కేలరీ/గ్రాము

నీటి విశిష్టోష్ణం S = 1 కేలరీ/గ్రాము

తుది ఉష్ణోగ్రత T1 = 0 ºC

నీటి ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం L = 80 కేలరీ/గ్రాము

ఫార్ములా: 100 ºC వద్ద ఉన్న నీటి ఆవిరి 100 ºC వద్ద నీరుగా మారడానికి విడుదలయ్యే ఉష్ణం

Q1 = mL (L : నీటి బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం)

100 ºC వద్ద ఉన్న నీరు 0 ºC వద్ద నీరుగా మారడానికి విడుదలయ్యే ఉష్ణం

Q2 =  mSΔT =  mS (T2 - T1)

0 ºC వద్ద ఉన్న నీరు 0 ºC వద్ద మంచుగా మారడానికి విడుదలయ్యే ఉష్ణం

Q3 = mL ( L : మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం)

మొత్తం ఈ ప్రక్రియలో విడుదలయ్యే ఉష్ణం Q = Q1 + Q2 + Q3

Q1 = 1 × 540 = 540 కేలరీలు

Q2 = 1 × 1 × 100 = 100 కేలరీలు

Q3 = 1 × 80 = 80 కేలరీలు

Q = Q1 + Q2 + Q3

= 540 + 100 + 80 = 720 కేలరీలు

6. 20oC ను కెల్విన్ మానంలోకి మార్చండి? (ఒక మార్కు)

జ: ఇచ్చినవి:

t = 20oC, T = ?

ఫార్ములా:

కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రత T = 273 + t

T = 273 + 20 = 293 K

ఆలోచనాత్మక ప్రశ్నలు - జవాబులు

7. వేసవి రోజుల్లో కుక్కలు నాలుకను బయటకు చాపి ఉంచడానికి (panting) కారణాన్ని 'బాష్పీభవనం' భావనతో వివరించండి. (4 మార్కులు)

జ: కుక్కలకు స్వేద గ్రంథులు ఉండవు. అందువల్ల అవి వాటి నోటి ద్వారా శరీర వేడిని విడుదల చేస్తాయి.

వేడిరక్తపు జంతువులు శరీరంలోని అధిక ఉష్ణాన్ని, శరీరం మీది తేమను బాష్పీభవనం చెందించుకుంటూ వదిలించుకుంటాయి.

బాష్పీభవనం చాలా వేడిని వినియోగించుకుంటుంది.

ఈ కారణంగానే మనిషి చెమటను విడుదల చేస్తాడు. మనిషి చురుగ్గా ఉన్నప్పుడు బోలెడంత వేడి శరీరంలో పుడుతుంది. చర్మంపై ఉన్న చెమట బాష్పీభవనం చెంది శరీరంలోని వేడిని వినియోగించుకుంటుంది.

కుక్కలు వాటి చర్మంపై చెమటను విడుదల చేయలేవు. అవి తమ నోటి ద్వారా మాత్రమే తేమను బాష్పీభవనం చెందిస్తాయి.

కుక్క నాలుకను బయటకు చాపి తేమను, నోటి నుంచి గాలిని వదులుతూ వేగంగా బాష్పీభవనం చెందించి శరీరంలోని వేడిని తగ్గించుకుంటుంది.

8. కూల్‌డ్రింక్ సీసా ఉపరితలంపై తుషారం ఎందుకు ఏర్పడుతుంది? (2 మార్కులు)

జ: కూల్‌డ్రింక్ సీసా ఉపరితలంపై గాలిలోని నీటి ఆవిరి సాంద్రీకరణం చెందడం వల్ల తుషారం ఏర్పడుతుంది.

గాలిలోని నీటి ఆవిరి అణువులు వాటి గమనంలో కూల్‌డ్రింక్ సీసా ఉపరితలాన్ని ఢీకొని తమ గతిజశక్తిని కొంత కోల్పోతాయి.

* నీటి ఆవిరి అణువులు గతిజశక్తిని కోల్పోవడం వల్ల వాటి ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది. అందువల్ల సీసా ఉపరితలంపై నీటి బిందువులుగా సాంద్రీకరణం చెందుతాయి.

9. బాష్పీభవనం, మరగడం మధ్య భేదాలను రాయండి. (4 మార్కులు)

బాష్పీభవనం మరగడం
1. ఇది నెమ్మదిగా జరిగే ప్రక్రియ. 1. ఇది వేగంగా జరిగే ప్రక్రియ.
2. బహిర్గత ఉష్ణశక్తి జనకం అవసరం లేదు. 2. ఎల్లప్పుడూ బహిర్గత ఉష్ణశక్తి జనకం అవసరమవుతుంది.
3. అన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఈ ప్రక్రియ జరుగుతూ ఉంటుంది. 3. ఈ ప్రక్రియ ఒక స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద జరుగుతుంది. అదే దాని మరిగే ఉష్ణోగ్రత.
4. బాష్పీభవనం ఒక శీతలీకరణ ప్రక్రియ. 4. మరగడం శీతలీకరణ ప్రక్రియ కాదు.
5. ద్రవం ఉపరితలం వద్దనే ఈ బాష్పీభవనం జరుగుతుంది. 5. ద్రవం అన్ని భాగాల వద్ద మరగడం జరుగుతుంది.
6. ఈ ప్రక్రియ నిశ్శబ్దంగా జరుగుతుంది. 6. ఈ ప్రక్రియ శబ్దంతో జరుగుతుంది.

10. నీటి ఆవిరి సాంద్రీకరణ చెందేటప్పుడు పరిసరాల్లోని గాలి చల్లగా/ వేడిగా అవుతుందా? వివరించండి.   (1 మార్కు)

జ: నీటి ఆవిరి సాంద్రీకరణం చెందేటప్పుడు అది ఉష్ణాన్ని కోల్పోతుంది. ఈ ఉష్ణం పరిసరాల్లోని గాల్లోకి బదిలీ అవుతుంది. అందువల్ల పరిసరాల్లోని గాలి వేడిగా అవుతుంది. 

ప్రయోగశాల కృత్యం

11. ఘన పదార్థాల విశిష్టోష్ణాన్ని ప్రయోగ పూర్వకంగా కనుక్కునే విధానాన్ని వివరించండి. (4 మార్కులు)

జ: ఉద్దేశం: ఇచ్చిన ఘన పదార్థ విశిష్టోష్ణాన్ని కనుక్కోవడం.

కావలసిన వస్తువులు: కెలోరీ మీటర్, ఉష్ణమాపకం, మిశ్రమాన్ని కలిపే కాడ/ స్టిర్రర్ (Stirrer), నీరు, నీటి ఆవిరి గది, చెక్క పెట్టె, సీసపు గుళ్లు.

నిర్వహణ పద్ధతి: * కెలోరీ మీటర్ + స్టిర్రర్ ద్రవ్యరాశిని కనుక్కోవాలి.

కెలోరీమీటర్‌లో 1/3 వంతు వరకు నీటిని పోసి మళ్లీ ద్రవ్యరాశి, వాటి ఉష్ణోగ్రతలను కనుక్కోవాలి.

కొన్ని సీసపు గుళ్లు తీసుకుని వాటిని స్టీమ్ ఛాంబర్‌లో 100 ºC వరకూ వేడి చేయాలి. ఈ ఉష్ణోగ్రతను కనుక్కోవాలి.

ఉష్ణ నష్టం జరగకుండా ఈ సీసపు గుళ్లను త్వరగా కెలోరీమీటర్‌లోకి మార్చి ఆ మిశ్రమం స్థిర ఫలిత ఉష్ణోగ్రతను కనుక్కోవాలి.

నీరు, సీసపు గుళ్లతో సహా కెలోరీ మీటర్ ద్రవ్యరాశిని కనుక్కోవాలి.

పరిశీలనలు: * కెలోరీ మీటర్ + స్టిర్రర్ ద్రవ్యరాశి = m1

కెలోరీ మీటర్ + స్టిర్రర్ + నీటి ద్రవ్యరాశి = m2

కెలోరీ మీటర్ + స్టిర్రర్ + నీరు + సీసపు గుళ్ల ద్రవ్యరాశి = m3

నీటి ద్రవ్యరాశి = m2 - m1

సీసపు గుళ్ల ద్రవ్యరాశి = (m3 - m2)

కెలోరీ మీటర్ + నీరు తొలి ఉష్ణోగ్రత = T1

వేడి సీసపు గుళ్ల ఉష్ణోగ్రత = T2

నీరు + సీసపు గుళ్ల మిశ్రమం స్థిర ఉష్ణోగ్రత = T3

సూత్రం: మిశ్రమాల పద్ధతి సూత్రం ప్రకారం

ఘన పదార్థం (సీసపు గుళ్లు) కోల్పోయిన ఉష్ణం = (కెలోరీమీటర్ + నీరు) గ్రహించిన ఉష్ణం

గణన: * కెలోరీ మీటర్ పదార్థపు విశిష్టోష్ణం = Sc

సీసపు గుళ్ల విశిష్టోష్ణం = Sl

నీటి విశిష్టోష్ణం = Sw అనుకుందాం.

సీసపు గుళ్లు కోల్పోయిన ఉష్ణం = (m3 - m2) Sl (T2 - T3)

కెలోరీ మీటర్ గ్రహించిన ఉష్ణం = m1 . Sc (T3 - T1)

నీరు గ్రహించిన ఉష్ణం = (m2 - m1 )Sw (T3 - T1 )

కానీ కోల్పోయిన ఉష్ణం = గ్రహించిన ఉష్ణం

(m3 - m2)Sl (T2 - T3) = m1.Sc (T3 - T1) + (m2 - m1)Sw (T3 - T1)

పై సమీకరణంలో విలువలన్నీ తెలుసు. కాబట్టి ఘనపదార్థం విశిష్టోష్ణం Sl గణనం చేయవచ్చు.

12. బాష్పీభవనానికి, మరగడానికి ఉండే తేడాను మీ స్నేహితుడు గుర్తించలేకపోయాడు. అతడు ఆ తేడాలను గుర్తించడానికి కొన్ని ప్రశ్నల్ని అడగండి.  (4 మార్కులు)

జ: * బాష్పీభవనం ఎలాంటి ప్రక్రియ?
ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద బాష్పీభవన ప్రక్రియ జరుగుతుంది?
ఉష్ణోగ్రత పెంచితే బాష్పీభవన ప్రక్రియకు ఏం జరుగుతుంది?
బాష్పీభవనం ఎలా జరుగుతుంది?
ప్రతి ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవం మరుగుతుందా?
మరగడం ఎలాంటి ప్రక్రియ?
మరిగేటప్పుడు నిరంతరం ఉష్ణం సరఫరా అవుతూ ఉండటం వల్ల ఉష్ణోగ్రతలో మార్పును ఏమైనా పరిశీలించావా?

13. తడిదుస్తులు పొడిగా మారినప్పుడు వాటిలోని నీరు ఏమవుతుంది?   (2 మార్కులు)
జ: బయట గాలిలో తడిదుస్తులను ఉంచినప్పుడు, దుస్తుల్లో ఉన్న నీటి అణువులు బాష్పీభవనం చెందడం ప్రారంభిస్తాయి.
ఆ నీటి అణువులు ద్రవస్థితి నుంచి వాయుస్థితికి మారి పరిసరాల్లోని గాలిలో కలిసిపోతాయి.
ఈ విధంగా తడిదుస్తులు వాటిలోని నీటి అణువులను కోల్పోవడంతో పొడిగా తయారవుతాయి.

 

14. ఒక చిన్న మూత, ఒక పెద్ద పాత్రలో ఒకే పరిమాణం ఉన్న ద్రవాన్ని ఉంచితే, ఏది త్వరగా బాష్పీభవనం చెందుతుంది? (2 మార్కులు)
జ: * పెద్దపాత్రలోని ద్రవం చిన్నమూతలో ఉన్న ద్రవం కంటే వేగంగా బాష్పీభవనం చెందుతుంది.
బాష్పీభవన రేటు ద్రవం ఉపరితల వైశాల్యానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
పెద్ద పాత్రలో ఉన్న ఎక్కువ ద్రవ ఉపరితలం గాలికి ఎక్కువ అందుబాటులో ఉంటుంది. కాబట్టి ద్రవం బాష్పీభవన రేటు ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందుకే పెద్ద పాత్రలోని ద్రవం త్వరగా బాష్పీభవనం చెందుతుంది.


15. బాష్పీభవనం అనేది ద్రవ ఉపరితలం, పరిసరాల్లో ఉన్న గాలిలోని ద్రవ బాష్పం లాంటి అంశాలపై ఆధారపడుతుందని నిరూపించడానికి ఒక ప్రయోగాన్ని సూచించండి. (4 మార్కులు)
జ:
 5 మి.లీ. స్పిరిట్‌ను ఒక పరీక్ష నాళికలోనూ, 5 మి.లీ. స్పిరిట్‌ను ఒక చైనా పాత్రలోనూతీసుకోవాలి. కొంత సమయం వాటిని అలా ఉంచాలి.
చైనా పాత్రలోని స్పిరిట్ త్వరగా బాష్పీభవనం చెంది అదృశ్యమైపోవడం, పరీక్ష నాళికలో ఇంకా స్పిరిట్ మిగిలి ఉండటం గమనిస్తాం.
దీంతో బాష్పీభవన రేటు ద్రవ ఉపరితలం మీద ఆధారపడుతుందని స్పష్టమవుతోంది.
అంటే ద్రవం ఉపరితల వైశాల్యం పెరిగే కొద్దీ బాష్పీభవన రేటు కూడా పెరుగుతుంది.
ఇప్పుడు రెండు చైనా పాత్రల్లోనూ 5 మి.లీ. స్పిరిట్ ను విడివిడిగా తీసుకోవాలి.
ఒక చైనా పాత్రను ఎ.సి. గదిలోనూ మరొక చైనా పాత్రను మాములు గదిలోనూ ఉంచాలి.
మాములు గదిలో ఉంచిన చైనా పాత్రలోని స్పిరిట్ వేగంగా అదృశ్యం అయిపోతుంది. ఎ.సి. గదిలో ఉంచిన చైనా పాత్రలోని స్పిరిట్ చాలా ఆలస్యంగా అదృశ్యం అవుతుంది.
దీంతో బాష్పీభవన రేటు పరిసరాల్లో ఉన్న గాలిలోని ద్రవబాష్పంపై ఆధారపడి ఉంటుందని తెలుస్తుంది.
పరిసరాల్లో ద్రవబాష్పం అధికంగా ఉంటే ద్రవం బాష్పీభవన రేటు తక్కువగా ఉంటుంది.

16. అంచున్న ఒక పళ్లెంలో నీరుపోసి అందులో ఒక గరాటును బోర్లించండి. గరాటు అంచు పూర్తిగా పళ్లానికి తగిలి ఉండకుండా, గరాటును ఒకవైపు నాణెంపై ఉంచండి. ఈ పళ్లాన్ని బర్నర్‌పై ఉంచి నీరు మరగడం ప్రారంభం వరకు వేడి చేయండి. మొదట ఎక్కడ బుడగలు ప్రారంభమయ్యాయి? ఎందుకు? ఈ ప్రయోగ పరిశీలన ఆధారంగా గీజర్ పనిచేసే విధానాన్ని మీరు వివరించగలరా? (4 మార్కులు)
జ:
 ఒక గరాటును పళ్లెంలో నీరుపోసి దానిలో బోర్లించి బర్నర్‌పై ఉంచి నీటిని మరిగించినప్పుడు గరాటు కాడ నుంచి బుడగలు బయటకు వస్తాయి.
బర్నర్ నుంచి వేడిని ముందు పళ్లెం గ్రహిస్తుంది. ఆ తర్వాత పళ్లెంలోని నీరు ఉష్ణ సంవహన ప్రక్రియ పరంగా వేడెక్కుతుంది.
పళ్లానికి ఆనుకుని ఉన్న నీటి అణువులు వేడిని గ్రహించి వేడెక్కుతాయి. ఫలితంగా ఆ నీటి అణువుల సాంద్రత తగ్గుతుంది.
తక్కువ సాంద్రత ఉన్న ఆ వేడినీటి అణువులు నీటి ఉపరితలానికి వెళుతూ ఎక్కువ సాంద్రత ఉన్న చల్లని నీటి అణువులు నీటిలో కిందికి దిగేందుకు మార్గాన్ని సుగమం చేస్తాయి.
ఈ విధంగా పళ్లెం నుంచి వేడిని గ్రహిస్తూ నీటి అణువులు వేడెక్కుతాయి.
లోహపు నాణెం ఎక్కువ ఉష్ణాన్ని శోషించుకుంటుంది. ఫలితంగా నాణానికి దూరంగా నీటి బుడగలు ఏర్పడతాయి. నాణెం దగ్గరగా తక్కువ బుడగలు ఉంటాయి.
నీరు మరగడానికి కావాల్సిన వేడి నీటికి అందదు. ఎందుకంటే సరఫరా అవుతున్న వేడిలో ఎక్కువ భాగం నాణెం గ్రహించేస్తూ ఉంటుంది.
ఈ కారణాలతో నీటి బుడగలు గరాటు కాడ భాగం నుంచి ముందుగా వస్తాయి.
గీజర్ పనిచేసే విధానం:
పై కృత్యంలో వివరించిన విధంగా గీజర్ పనిచేస్తుంది.
గీజర్‌కు సరఫరా అయిన విద్యుత్ శక్తి ఉష్ణశక్తిగా మారుతుంది.
నిరంతరం సరఫరా అయ్యే ఉష్ణం వల్ల వేడినీటి బుడగలు గీజర్ నుంచి బయటకు వచ్చి దానికి అనుసంధానం చేసిన పైపు ద్వారా ప్రవహిస్తాయి.

17. గీజర్ (geiser) పనిచేసే విధానాన్ని తెలియజేసే సమాచారాన్ని సేకరించి ఒక నివేదికను తయారుచేయండి. (4 మార్కులు)
జ:
 * విద్యుత్ శక్తిని ఉష్ణశక్తిగా మార్చే పరికరం గీజర్.
గీజర్‌లో హీటింగ్ ఎలిమెంట్స్ అమర్చి ఉంటాయి. ఇవి నీటికి కావాల్సిన ఉష్ణాన్ని అందిస్తాయి.
గీజర్‌లోకి చల్లని నీళ్లు ప్రవేశించేందుకు ఒక లోపలి మార్గం, వేడినీళ్లు బయటకు వెళ్లేందుకు మరోమార్గం ఉంటాయి.
గీజర్‌ లోపల హీటింగ్ ఎలిమెంట్స్‌కు థర్మోస్టాట్స్ అమర్చి ఉంటాయి.
హీటింగ్ ఎలిమెంట్స్ సరఫరా చేసే ఉష్ణాన్ని అదుపులోఉంచి సరఫరా చేసేందుకు థర్మోస్టాట్స్ ఉపయోగపడతాయి.
గీజర్ నుంచి వికిరణ రూపంలో ఉష్ణ నష్టం కాకుండా ఉండేందుకు గీజర్‌ను ఉష్ణబంధక పదార్థాలైన గాజు, ఉన్నిలతో సీలు చేస్తారు.
* ఈ మొత్తం అమరికను ఒక లోహపు పాత్రలో అమర్చి తయారు చేస్తారు. దీన్ని కావలసిన చోట గోడమీద బిగించుకోవచ్చు.

18. -5 ºC వద్ద ఉన్న 2 కి.గ్రా. మంచుకు నిరంతరంగా ఉష్ణాన్ని అందిస్తున్నామనుకోండి. 0 ºC వద్ద మంచు కరుగుతుందని, 100 ºC వద్ద నీరు మరుగుతుందని మీకు తెలుసు. మంచు నీరుగా మారి, మరగడం ప్రారంభించే వరకూ వేడిచేస్తూనే ఉండండి. ప్రతి నిమిషానికి ఉష్ణోగ్రతను నమోదు చేయండి. మీరు పొందిన సమాచారంతో ఉష్ణోగ్రత - కాలానికి మధ్య గ్రాఫ్‌ని గీయండి. గ్రాఫ్ ద్వారా మీరు ఏం తెలుసుకున్నారు? మీ నిర్ధారణలను రాయండి. (4 మార్కులు)
జ:
                                

- 5 ºC వద్ద ఉన్న మంచు 100 ºC వద్ద నీరుగా మారిన సందర్భంలో ఉష్ణోగ్రత - కాలానికి మధ్య గ్రాఫ్ గీయాలి.
- 5 ºC వద్ద ఉన్న మంచుకు ఉష్ణం సరఫరా కావడం వల్ల అది 0 ºC వద్ద మంచుగా వేడెక్కింది. గ్రాఫ్‌లో AB దీన్ని సూచిస్తుంది.
*
 0 ºC వద్ద ఉన్న మంచుకు సరఫరా అయిన ఉష్ణం వల్ల స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద అది 0 ºC వద్ద నీరుగా మారింది. గ్రాఫ్‌లో BC దీన్ని సూచిస్తుంది.
*
 0 ºC వద్ద ఉన్న నీటికి సరఫరా అయిన ఉష్ణం వల్ల అది వేడెక్కి దాని ఉష్ణోగ్రత 100 ºC వరకూ పెరిగింది. గ్రాఫ్‌లో CD దీన్ని సూచిస్తుంది.
*
 100 ºC వద్ద ఉన్న నీరు ఉష్ణాన్ని గ్రహించి 100 ºC వద్ద మరుగుతూ ద్రవస్థితి నుంచి ఆవిరి స్థితికి (వాయు స్థితికి) మారింది. ఈ సమయంలో 100 ºC వద్ద ఉన్న నీటి ఉష్ణోగ్రత పెరగకుండా సరఫరా అయిన ఉష్ణం నీటి ద్రవస్థితి వాయుస్థితిగా మారడానికి ఉపయోగపడింది. గ్రాఫ్‌లో DE దీన్ని సూచిస్తుంది.
* ఆ పైన నీటి ఆవిరి వేడెక్కడం కూడా గ్రాఫ్ లో చుడాచ్చు.
ముగింపు: 
* 0 ºC వద్ద ఉన్న మంచు 0 ºC వద్ద నీరుగా ద్రవీభవించింది. ఈ ఉష్ణోగ్రతను మంచు ద్రవీభవన స్థానం (Melting Point) అంటారు.
100 ºC వద్ద ఉన్న నీరు 100 ºC వద్దనే మరిగి, అది నీటి ఆవిరిగా మారుతుంది. ఈ ఉష్ణోగ్రతనే నీటి మరిగు స్థానం (Boiling Point) అంటారు.
*
 0 ºC వద్ద మంచు ఉష్ణాన్ని గ్రహించి, 0 ºC వద్ద నీరుగా మారింది. ఈ ఉష్ణాన్ని ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం (Latent heat of fusion) అంటారు.
100 ºC వద్ద ఉన్న నీరు ఉష్ణాన్ని గ్రహించి 100 ºC వద్ద నీటి ఆవిరిగా మారుతుంది. ఈ ఉష్ణాన్ని బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం అంటారు.

19. వేసవి, శీతాకాలాల్లో వాతావరణ ఉష్ణోగ్రత దాదాపు స్థిరంగా ఉండటంలో నీటి విశిష్టోష్ణం పాత్రను మీరెలా అభినందిస్తారు? (4 మార్కులు)
జ: సూర్యుడు రోజూ అధిక పరిమాణంలో శక్తిని విడుదల చేస్తాడు. వాతావరణ ఉష్ణోగ్రతను సాపేక్షంగా, స్థిరంగా ఉంచడానికి భూమిపై ఉన్న నీరు, ప్రత్యేకంగా సముద్రాలు ఈ శక్తిని గ్రహించుకుంటాయి.
భూమిపై ఉన్న సముద్రాలు ఉష్ణ భాండాగారాలుగా
(Heat store Houses) ప్రవర్తిస్తాయి.
నీటి విశిష్టోష్ణం ఎక్కువ (నేలతో పోలిస్తే) అవడం వల్ల భూమధ్య రేఖ వద్ద సముద్రాలు అధిక పరిమాణంలో ఉష్ణాన్ని గ్రహిస్తాయి.
కాబట్టి భూమధ్య రేఖ వద్ద సముద్రాలు పరిసరాల ఉష్ణోగ్రతను సమతుల్యం చేస్తాయి.
ఈ సముద్రజలం ఉష్ణాన్ని భూమధ్యరేఖకు రెండువైపులా, ఉత్తర దక్షిణ ధ్రువాలకు దగ్గరగా ఉన్న ప్రదేశాలకు బదిలీ చేస్తుంది.
ఇలా బదిలీ అయిన ఉష్ణం భూమధ్య రేఖకు దూరంగా ఉన్న ప్రదేశాల శీతోష్ణస్థితిని సమతుల్యం చేయడానికి సహకరిస్తుంది.
ఈ విధంగా సముద్రాల్లోని జలం వేసవి, శీతాకాలాల్లో వాతావరణ ఉష్ణోగ్రతను దాదాపు స్థిరంగా ఉంచగలుగుతోంది.

 

20. ఫ్రిజ్ నుంచి బయటకు తీసిన 'పుచ్చకాయ' ఎక్కువ సమయం పాటు చల్లగా ఉండటంలో విశిష్ణోష్ణం పాత్రను వివరించండి. (2 మార్కులు)
జ: ఫ్రిజ్ నుంచి బయటకు తీసిన పుచ్చకాయ ఎక్కువ సమయం చల్లదనంతో ఉంటుంది.
దీనికి కారణం పుచ్చకాయలో ఎక్కువ శాతం నీరు ఉండటం, నీటి విశిష్టోష్ణం విలువ అధికంగా ఉండటమే.

 

21. మీరు చల్లని నీటిలో స్నానం చేసినా, స్నానం తర్వాత స్నానాల గదిలో అలాగే ఉంటే వేడిగా అనిపిస్తుంది ఎందుకు?  (2 మార్కులు)
జ: స్నానాల గదిలో ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలో ఉండే నీటి ఆవిరి అణువుల సంఖ్య, స్నానాలగది బయట ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలో ఉండే నీటి ఆవిరి అణువుల సంఖ్య కంటే ఎక్కువ.
* కండువాతో మీ శరీరాన్ని తుడుచుకున్నప్పుడు, మీ చుట్టూ ఉన్న నీటి ఆవిరి అణువులు మీ చర్మంపై సాంద్రీకరణం చెందుతాయి. అందువల్ల మీ శరీరం మీకు వెచ్చగా అనిపిస్తుంది. 

22. 1 లీ. నీటికి కొంతసేపు ఉష్ణాన్ని అందిస్తే దాని ఉష్ణోగ్రత 2 డిగ్రీల సెంటీగ్రేడ్ పెరిగిందనుకుందాం. అంతే ఉష్ణాన్ని అంతే సమయం పాటు 2 లీ. నీటికి అందిస్తే ఆ నీటి ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల ఎంత ఉంటుంది (4 మార్కులు)
జ:
 ఇచ్చినవి; 1 లీ. నీటి ద్రవ్యరాశి m1 = 1 కిలోగ్రాములు
ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల
Δt1 = 2 ºC
2 లీ. నీటి ద్రవ్యరాశి m2 = 2 కిలోగ్రాములు
ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల
Δt2 = ?
ఫార్ములా: రెండు సందర్భాల్లోనూ సమయం సమానం కాబట్టి, సరఫరా చేసిన ఉష్ణం రెండు సందర్భాల్లోనూ సమానం.
Q = msΔt


కాబట్టి నీటి ఉష్ణోగ్రత 1 ºC పెరుగుతుంది.

22. ఒక చెక్క ముక్క, ఒక లోహపు ముక్కను తీసుకుని ఫ్రిజ్‌లో ఉంచండి. 15 నిమిషాల తర్వాత బయటకు తీసి వాటిని తాకమని మీ స్నేహితురాలు/స్నేహితుడికి చెప్పండి. ఏ వస్తువు చల్లగా ఉంటుంది? ఎందువల్ల? (ఒక మార్కు)
జ: వివిధ పదార్థాలను ఫ్రిజ్‌లో ఉంచినపుడు అవి చల్లబడతాయి. అంటే అవి ఉష్ణశక్తిని కోల్పోతాయి.
* చెక్క, ఇనుప ముక్కలను ఒకే సమయంపాటు ఫ్రిజ్‌లో ఉంచినప్పటికీ, చెక్క ముక్క కంటే ఇనుపముక్క చల్లగా ఉన్నట్లు మనకు అనిపిస్తుంది.

* దీనికి కారణం ఇనుప ముక్కను తాకినప్పుడు ఎక్కువ ఉష్ణశక్తి మన శరీరం నుంచి ఇనుపముక్కలోకి ప్రవహిస్తుంది. సాపేక్షంగా చెక్క ముక్క కంటే ఎక్కువ ఉష్ణరాశి ఇనుపముక్కను
తాకినప్పుడు ప్రవహిస్తుంది.

 

23. ఇనుప ముక్క, చెక్కముక్కల విషయంలో ఈ చల్లదనంలో తేడాకు కారణం ఏమిటి?   (1 మార్కు)
జ: చెక్క ముక్క కంటే లోహపు (ఇనుప) ముక్క చల్లగా ఉన్నట్లు మీరు అనుభూతి చెందితే, చెక్కముక్కను తాకినప్పటి కంటే లోహపు ముక్కను తాకినప్పుడు మీ శరీరం నుంచి ఎక్కువ ఉష్ణశక్తి
బయటకు ప్రవహించిందని అర్థం.
* మరో విధంగా చెప్పాలంటే, లోహపు ముక్క చల్లదనం స్థాయి
(Degree of Coldness) చెక్కముక్క చల్లదనం స్థాయి కంటే ఎక్కువ.

 

24. మన శరీరం నుంచి వస్తువుకు ఉష్ణ శక్తి ప్రసరించడానికి, వస్తువు చల్లదనానికి ఏమైనా సంబంధం ఉందా?   (1 మార్కు)
జ: మన శరీరం నుంచి వస్తువుకు ఉష్ణశక్తి ప్రసారం అయితే ఆ వస్తువు చల్లగా ఉన్నట్లు, వస్తువు నుంచి మన శరీరంలోకి ఉష్ణశక్తి ప్రవహిస్తే ఆ వస్తువు వేడిగా ఉన్నట్లు అనుభూతిని పొందుతాం.

 

25. వస్తువుల మధ్య ఉష్ణశక్తి ఎందుకు బదిలీ అవుతుంది?   (1 మార్కు)
జ: రెండు వస్తువులను ఒకదానికొకటి తాకే విధంగా ఉంచినప్పుడు వేడి వస్తువు నుంచి చల్లని వస్తువుకు ఉష్ణశక్తి బదిలీ అవుతుంది.
* వస్తువుల మధ్య ఉష్ణోగ్రతా భేదం ఉన్నప్పుడు వాటి మధ్య ఉష్ణశక్తి బదిలీ అవుతుంది.

 

26. అన్ని సందర్భాల్లోనూ ఉష్ణశక్తి బదిలీ అవుతుందా?   (1 మార్కు)
జ:  రెండు వస్తువులు ఒకే వెచ్చదనం స్థాయి లేదా చల్లదనం స్థాయి పొందే వరకు ఉష్ణశక్తి బదిలీ కొనసాగుతుంది.
* అప్పుడు, ఆ రెండు వస్తువులు ఉష్ణ సమతాస్థితిని పొందాయని చెప్పవచ్చు. ఈ స్థితిలో వస్తువుల మధ్య ఉష్ణశక్తి బదిలీ జరగదు.

 

27. ఉష్ణశక్తి బదిలీకి తోడ్పడే పరిస్థితులు ఏవి? (2 మార్కులు)
జ:
 రెండు వస్తువులను ఒకదానికొకటి తాకే విధంగా ఉంచినప్పుడు వేడి వస్తువు నుంచి చల్లని వస్తువుకు ఉష్ణం బదిలీ అవుతుంది.
ఆ రెండు వస్తువులు ఒకే వెచ్చదనం స్థాయి లేదా చల్లదనం స్థాయి పొందే వరకూ ఈ ఉష్ణశక్తి బదిలీ కొనసాగుతుంది.
అప్పుడు ఆ రెండు వస్తువులు ఉష్ణసమతా స్థితిని (Thermal equilibrium) పొందాయని చెప్పవచ్చు.
* ఉష్ణ సమతాస్థితి అనేది ఒక వస్తువు ఉష్ణశక్తిని స్వీకరించలేని స్థితిలో, బయటకు ఇవ్వలేని స్థితిలో ఉండటాన్ని సూచిస్తుంది.


28. ఉష్ణోగ్రత అంటే ఏమిటి? (1 మార్కు)
జ:
 ఉష్ణోగ్రతను ఉష్ణసమతా స్థితికి కొలత అని చెప్పవచ్చు.
చల్లదనం లేదా వెచ్చదనం స్థాయినే ఉష్ణోగ్రత అంటారు.


29. ఉష్ణం, ఉష్ణోగ్రతకు తేడా ఏమిటి?(2 మార్కులు)
జ:
 అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువు నుంచి అల్ప ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువుకు ప్రవహించే శక్తి స్వరూపాన్ని ఉష్ణం అంటారు.
చల్లదనం లేదా వెచ్చదనం స్థాయినే ఉష్ణోగ్రత అంటారు.
ఉష్ణశక్తి ప్రసారదిశను నిర్ణయించేది ఉష్ణోగ్రత కాగా, ఆ ప్రవహించే శక్తియే ఉష్ణం.

30. ఒక కప్పులో వేడినీటిని తీసుకుని అందులో ప్రయోగశాలలో ఉపయోగించే ఒక ఉష్ణమాపకాన్ని ఉంచండి. పాదరస మట్టంలోని మార్పులను గమనించండి. (1 మార్కు)
ఎ) పాదరస మట్టంలో మీరు ఏం మార్పు గమనించారు?
బి) పాదరస మట్టం పెరిగిందా? తగ్గిందా?
జ: ఎ) ఉష్ణమాపకాన్ని వేడినీటిలో ఉంచినప్పుడు ఉష్ణమాపకంలో పాదరసమట్టం పెరుగుదలను గుర్తిస్తారు.
బి) పాదరస మట్టం పెరిగింది.


31. ఒక కప్పులో చల్లని నీటిని తీసుకుని దానిలో ఉష్ణమాపకాన్ని ఉంచాలి. ఉష్ణమాపకంలో పాదరస మట్టం పెరిగిందా? తగ్గిందా? (1 మార్కు)
జ: పాదరస మట్టంలో తగ్గుదలను గమనిస్తారు.
దీనికి కారణం పాదరసం (వేడి వస్తువు) నుంచి నీటికి (చల్లని వస్తువు) ఉష్ణం బదిలీ కావడమే.

32. డిగ్రీ సెల్సియస్‌ను కెల్విన్ మానంలోకి ఏ విధంగా మార్చాలి? (1 మార్కు)
జ:
 కెల్విన్ మానంలో ఉష్ణోగ్రత = 273 + సెల్సియస్ మానంలో ఉష్ణోగ్రత.


33. రెండు గాజు పాత్రలను తీసుకోండి. ఒకదానిలో వేడినీరు, మరొక దానిలో చల్లని నీటిని పోయండి. రెండు పాత్రల నీటి ఉపరితలంపై కొద్దిగా ఫుడ్ కలర్ (ఆహారంలో ఉపయోగించే రంగు పొడి)ని చల్లండి. ఫుడ్ కలర్ కణాల కదలికను గమనించండి (1 మార్కు)
ఎ) ఫుడ్ కలర్ కణాలు ఎలా కదులుతున్నాయి?
బి) అవి క్రమరహితంగా ఎందుకు కదులుతున్నాయి?
జ: ఎ) ఫుడ్ కలర్ కణాలు క్రమరహితంగా కదులుతున్నాయి.
బి) ఇలా జరగడానికి కారణం రెండు పాత్రల్లోని నీటి అణువులు క్రమరహితంగా కదలడమే.


34. చల్లని నీటిలోని కణాల కంటే వేడినీటిలోని కణాలు ఎందుకు ఎక్కువ వేగంతో కదులుతున్నాయి? (2 మార్కులు)
జ:
 వస్తువులు చలనంలో ఉన్నప్పుడు అవి గతిజ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి.
రెండు పాత్రల్లోని ఫుడ్ కలర్ కణాల కదలికల వేగాలు వేర్వేరుగా ఉండటాన్ని బట్టి ఆ రెండు పాత్రల్లోని నీటి గతిజశక్తులు వేర్వేరుగా ఉన్నాయని చెప్పవచ్చు.
దీంతో అణువుల (కణాల) సరాసరి గతిజశక్తి చల్లని వస్తువుల్లో కంటే వేడి వస్తువుల్లో ఎక్కువగా ఉంటుందని నిర్ధారించవచ్చు.

కాబట్టి ఒక వస్తువు ఉష్ణోగ్రత దానిలోని అణువుల సరాసరి గతిజశక్తిని సూచిస్తుంది.
ఒక వస్తువులోని అణువుల సరాసరి గతిజశక్తి దాని పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.


35. ఏకాంక ద్రవ్యరాశి ఉన్న పదార్థ ఉష్ణోగ్రతను ఒక డిగ్రీ పెంచడానికి కావలసిన ఉష్ణం ఎంత?(1 మార్కు)
జ:
 ఏకాంక ద్రవ్యరాశి ఉన్న పదార్థ ఉష్ణోగ్రతను
1 ºC పెంచడానికి కావలసిన ఉష్ణాన్ని ఆ పదార్థ విశిష్టోష్ణం అంటారు.


36. వివిధ పదార్థాల విశిష్టోష్ణం వేర్వేరుగా ఎందుకు ఉంటుంది?(4 మార్కులు)
జ:
 ఒక వ్యవస్థ (వస్తువు లేదా పదార్థం)లోని కణాలు వేర్వేరు శక్తులను కలిగి ఉంటాయి. అవి రేఖీయ గతిజశక్తి
(Linear Kinetic Energy), భ్రమణ గతిజశక్తి (Rotational Kinetic Energy), కంపనశక్తి (Vibrational Energy), అణువుల మధ్య స్థితిజశక్తి (Potential Energy).
వీటన్నింటి మొత్తాన్ని వ్యవస్థ అంతర్గత శక్తి (Internal Energy) అంటారు. ఒక వ్యవస్థకు ఉష్ణశక్తిని అందించినప్పుడు అది పైన తెలిపిన వివిధ రూపాల్లోకి వితరణ చెందుతుంది.
ఇలా ఉష్ణశక్తిని పంచుకునే విధానం పదార్థాన్ని బట్టి మారుతుంది. అందుకే వివిధ పదార్థాల విశిష్టోష్ణం వేర్వేరుగా ఉంటుంది.


37. ఒకే పరిమాణంలో ఉండే రెండు బీకర్లను తీసుకుని, ఒక్కో దానిలో 200 మి.లీ. నీటిని పోయండి. ఈ రెండు బీకర్లలో నీటిని ఒకే ఉష్ణోగ్రత వరకు వేడి చేయండి. ఈ రెండు బీకర్లలో నీటిని వేరొక పెద్ద బీకరులోకి మార్చండి. ఈ మిశ్రమ ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఉంటుందని మీరు భావిస్తున్నారు? ఏం గమనించారు? మీరు గమనించిన అంశాలకు కారణమేమై ఉంటుంది?(2మార్కులు)
జ:
 పెద్ద బీకరులోని నీటి మిశ్రమం ఉష్ణోగ్రత విడివిడి నీటి ఉష్ణోగ్రతలకు సమానంగా ఉంటుంది.
* దీనికి కారణం తీసుకున్న నీటి ద్రవ్యరాశులు, ఉష్ణోగ్రతలు, పదార్థాలు ఈ రెండింటికీ ఒకటే కావడం. (నీరు)

38. ఒక బీకరులో నీటిని 90ºC వరకు, రెండో బీకరులో నీటిని 60ºC వరకు వేడిచెయ్యండి. ఈ రెండు బీకర్లలోని నీటిని వేరొక బీకరులో కలపండి. మిశ్రమ ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఉండవచ్చు? మీరు ఏమి గమనించారు? ఉష్ణోగ్రతలోని మార్పులకు కారణం తెలపండి. (2 మార్కులు)
జ:
 * రెండు సందర్భాల్లోనూ ద్రవ్యరాశులు, పదార్థాలు ఒకటే కాబట్టి మిశ్రమ ఉష్ణోగ్రత 75 ºC ఉంటుంది.
* దీనికి కారణం:
వేడినీరు కోల్పోయిన ఉష్ణం
[mS(t2 -  t3)] = చల్లని నీరు గ్రహించిన ఉష్టం [ms(t3 -  t1)]
ఇక్కడ t1 = 60 ºC, t2 = 90 ºC , t3 = మిశ్రమ ఉష్ణోగ్రత
 mS (t2 - t3) = ms (t3 - t1) (లేదా) (t2 - t3) = (t3 - t1) అంటే 2t3 = t1 + t2
 


39. 90ºC వద్ద ఉన్న 100 మి.లీ. నీటిని 60ºC వద్ద ఉన్న 200 మి.లీ. నీటిని తీసుకుని వేరొక బీకరులో కలపండి.
a) మిశ్రమ ఉష్ణోగ్రత ఎంత?
b) ఉష్ణోగ్రత మార్పునకు సంబంధించి ఏం తేడా గమనించారు?(2 మార్కులు)
జ: a) మిశ్రమ ఉష్ణోగ్రత 70
ºC ఉంటుంది.
b) 60
ºC వద్ద ఉన్న ఎక్కువ పరిమాణంగల నీటిని మిశ్రమం చేయడం వల్ల సమాన ద్రవ్యరాశులున్న నీటిని మిశ్రమం చేసినప్పుడు ఉండే మిశ్రమం ఉష్ణోగ్రత కంటే ఈ ఉష్ణోగ్రత తగ్గిపోతుంది.

40. తడిదుస్తులు పొడిగా అయ్యాయంటే వాటిలోని నీరు తొలగిపోయిందని మనకు తెలుసు. ఆ నీరు ఎక్కడకు వెళ్లింది? (1 మార్కు)
జ:
 బాష్పీభవనం కారణంగా తడి దుస్తుల్లోని నీరు ఆవిరై అదృశ్యం అయిపోయింది. ఈ నీటి ఆవిరి పరిసరాల గాలిలో కలిసిపోతుంది.


41. ఒక గది నేలను (బండలను) నీటితో కడిగితే కొద్దినిమిషాల్లోనే బండలు పొడిగా అవుతాయి. బండలపై నీరు కొంత సమయం అయిన తర్వాత ఎందుకు కనిపించదు? (1 మార్కు)
జ:
 బండలపై నీరు బాష్పీభవనం చెంది అదృశ్యమైంది.


42. ఒక డ్రాపర్‌తో రెండు లేదా మూడు చుక్కల స్పిరిట్‌ని మీ అరచేతిలో వేసుకుంటే మీ చర్మం ఎందుకు చల్లగా అన్పిస్తుంది? (1 మార్కు)
జ:
 * అరచేతిలోని స్పిరిట్ బాష్పీభవనం చెందడానికి కావలసిన ఉష్ణాన్ని అరచేతి చర్మం నుంచి తీసుకుంటుంది.
అరచేతి చర్మం ఈ విధంగా కొంత ఉష్ణాన్ని కోల్పోవడం వల్ల, చర్మం చల్లగా తయారవుతుంది.
బాష్పీభవనం ఒక శీతలీకరణ ప్రక్రియ.


43. ఏదైనా పనిచేసినప్పుడు మనకు చెమట ఎందుకు పడుతుంది? (2 మార్కు)
జ: మనం పనిచేసినప్పుడు శక్తిని ఖర్చు చేస్తాం. మన శరీరం నుంచి శక్తి ఉష్ణంరూపంలో విడుదలవుతుంది.
దీని కారణంగా చర్మం ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది.
అప్పుడు స్వేదగ్రంథుల్లోని
(Sweat Glands) నీరు బాష్పీభవనం చెందడం ప్రారంభిస్తుంది.
అందువల్ల శరీరం చల్లగా అవుతుంది.

 

44. బాష్పీభవన వ్యతిరేక ప్రక్రియ సంభవించే అవకాశం ఉందా? ఈ ప్రక్రియ ఎప్పుడు, ఎలా సంభవిస్తుంది? (2 మార్కులు)
జ: బాష్పీభవన వ్యతిరేక ప్రక్రియ సంభవిస్తుంది. ఆ ప్రక్రియను సాంద్రీకరణం
(Condensation) అంటారు.
గాలిలోని నీటి ఆవిరి అణువులు కొంత గతిజశక్తిని కోల్పోయినప్పుడు వాటి ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది. నీటి ఆవిరి నీటి బిందువులుగా ద్రవీకరణం చెందుతుంది. ఈ ప్రక్రియనే సాంద్రీకరణం అంటారు.


45. ఒక గాజు గ్లాసులో సగం వరకు చల్లని నీరు పోసి బల్లపై ఉంచాలి. గ్లాసు బయటి గోడలపై ఏం గమనిస్తారు? గ్లాసు బయటి గోడలపై నీటి బిందువులు ఎందుకు ఏర్పడ్డాయి? (2 మార్కులు)
జ: గాలిలో నీటి అణువులు ఆవిరి రూపంలో ఉంటాయి.
గాలిలోని నీటి అణువులు చలనంలో ఉన్నప్పుడు చల్లని నీరు గ్లాసు ఉపరితలాన్ని తాకితే అవి తమ గతిజశక్తిని కోల్పోతాయి. అందువల్ల వాటి ఉష్ణోగ్రత తగ్గి నీటి బిందువులుగా మారతాయి.


46. శీతాకాలపు ఉదయం వేళల్లో పూలు, గడ్డి, కిటికీ అద్దాలపై నీటి బిందువులు ఎలా ఏర్పడతాయి? (2 మార్కులు)
జ: శీతాకాలంలో రాత్రి వేళ వాతావరణ ఉష్ణోగ్రత బాగా తగ్గుతుంది. అందువల్ల కిటికీ అద్దాలు, పూలు, గడ్డి మొదలైనవి మరీ చల్లగా అవుతాయి.
వాటి చుట్టూ ఉన్న గాలిలో నీటి ఆవిరి సంతృప్త స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, అది సాంద్రీకరణం చెందడం ప్రారంభిస్తుంది.
ఇలా సాంద్రీకరణం చెందిన నీటి ఆవిరి బిందువులు పూలు, గడ్డి, కిటికీ అద్దాలపై నీటి బిందువులుగా ఏర్పడతాయి.

47. నీటికి నిరంతరంగా ఉష్ణం సరఫరా చేస్తూంటే దాని ఉష్ణోగ్రత నిరంతరంగా పెరుగుతూ ఉంటుందా? నీటి ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల ఎప్పుడు ఆగిపోతుంది?(2 మార్కులు)
జ: నీటికి నిరంతరం ఉష్ణం సరఫరా చేస్తూంటే దాని ఉష్ణోగ్రత 100
ºC చేరేవరకు పెరుగుతుంది.
ఆ తర్వాత నీటి ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల ఉండదు. 100
ºC ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఇంకా ఉష్ణాన్ని అందిస్తున్నా, ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల ఉండదు.
100
ºC వద్ద నీటి ఉపరితలంలో చాలా ఎక్కువ మొత్తంలో బుడగలు ఏర్పడతాయి. దీన్నే 'మరగడం' అంటారు.


48. 100ºC ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటిలో బుడగలు ఎందుకు ఏర్పడతాయి? (2 మార్కులు)
జ: నీరు ఒక ద్రావణం. దీనిలో కొన్ని వాయువులతో సహా అనేక రకాల మలినాలు (Impurities) కరిగి ఉంటాయి.
నీటిని లేదా ఏదైనా ద్రవాన్ని వేడిచేసినప్పుడు అందులోని వాయువుల ద్రావణీయత (Solubility) తగ్గుతుంది.
అందువల్ల ద్రవంలో (పాత్ర అడుగున, గోడల వెంబడి) వాయు బుడగలు ఏర్పడతాయి.


49. బాష్పీభవన ప్రక్రియ, మరిగే ప్రక్రియ ఒకే విధమైందా? (1 మార్కు)
జ: ఒక ద్రవం మరిగే ప్రక్రియకు, బాష్పీభవన ప్రక్రియకు స్పష్టమైన తేడా ఉంది.
బాష్పీభవనం ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్దనైనా జరగవచ్చు. కానీ మరగడం అనేది ఒక స్థిర ఉష్ణోగ్రత (మరిగే స్థానం) వద్ద మాత్రమే జరుగుతుంది.

50. 100ºC వద్ద ఉన్న నీటికి మనం అందించే ఉష్ణశక్తి ఎక్కడికి వెళుతుంది? (1 మార్కు)
జ: నీరు ద్రవస్థితి నుంచి వాయుస్థితికి మారడానికి ఈ ఉష్ణశక్తి వినియోగపడుతుంది.
* ఈ ఉష్ణాన్ని బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం
(Latent heat of Vapourization) అంటారు.


51. మంచుగడ్డ నీరుగా ఎందుకు మారుతుంది? (2 మార్కులు)
జ: మంచు ముక్కలకు మనం అందించిన ఉష్ణం మంచు అణువుల అంతర్గత శక్తి
(Internal energy)ని పెంచుతుంది.
ఇలా పెరిగిన అంతర్గత శక్తి మంచులోని అణువుల (H2O) మధ్య ఉండే బంధాలను బలహీనపరచి తెంచుతుంది.
అందువల్ల మంచు (ఘనస్థితి) నుంచి నీరు (ద్రవస్థితి)గా మారుతుంది.


52. మంచు ముక్కలు కరిగేటప్పుడు (ద్రవీభవించేటప్పుడు) వాటి ఉష్ణోగ్రత మారిందా?    (1 మార్కు)
జ: మంచు ఉష్ణోగ్రత 0
ºC కంటే తక్కువగా ఉంటే, 0ºCను చేరేవరకు ఉష్ణోగ్రత నిరంతరంగా పెరుగుతుంది. మంచు కరగడం ప్రారంభం కాగానే, ఉష్ణాన్ని అందిస్తున్నప్పటికీ ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు ఉండదు.


53. మంచుముక్కలు కరిగేటప్పుడు మనం ఉష్ణం నిరంతరం సరఫరా చేస్తున్నప్పటికీ ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంటుంది ఎందుకు? (1 మార్కు)
జ: మంచు ముక్కలకు మనం అందించిన ఉష్ణం మంచు అణువుల అంతర్గత శక్తిని
(Internal energy) పెంచుతుంది. ఇలా పెరిగిన అంతర్గత శక్తి మంచులోని అణువుల (H2O) మధ్యఉండే బంధాలను బలహీన పరుస్తుంది.

54. 1 గ్రామ్ మంచు నీరుగా మారడానికి ఎంత ఉష్ణం అవసరం? (1 మార్కు)
జ: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద 1 గ్రాము ఘనపదార్థం పూర్తిగా ద్రవంగా మారడానికి కావలసిన ఉష్ణాన్ని ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం 
(Latent heat of fusion) అంటారు.
మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం L = 80 కెలోరీలు / గ్రామ్


55. శీతాకాలంలో నెయ్యి ద్రవస్థితి నుంచి ఘనస్థితికి మారడానికి కారణం ఏమై ఉంటుంది? (2 మార్కులు)
జ: ద్రవస్థితిలో ఉన్న నెయ్యి తొలి ఉష్ణోగ్రత ఘనస్థితిలో ఉన్న నెయ్యి ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ.
నెయ్యి ద్రవస్థితి నుంచి ఘనస్థితికి మారేటప్పుడు, ద్రవస్థితిలోని నెయ్యిలోని అంతర్గత శక్తిలో తగ్గుదల సంభవించి నెయ్యి ఘనస్థితిలోకి మారుతుంది.
ఈ ప్రక్రియను ఘనీభవనం 
(Freezing) అంటారు.


56. ఫ్రిజ్‌లో ఉంచిన నీరు ఏమవుతుంది?(1 మార్కు)
జ: ఫ్రిజ్‌లో ఉంచిన నీరు మంచుగా మారుతుంది.


57. నీరు ద్రవస్థితి నుంచి ఘనస్థితికి ఎలా మారుతుంది? (2 మార్కులు)
జ: నీటి తొలి ఉష్ణోగ్రత మంచు ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ.
ద్రవస్థితి నుంచి ఘనస్థితిలోకి మారేటప్పుడు నీటి అంతర్గత శక్తి తగ్గిపోవడం వల్ల నీరు మంచుగా మారుతుంది.
ఈ ప్రక్రియనే ఘనీభవనం అంటారు.

 

58. నీరు, అంతే నీటితో ఏర్పడ్డ మంచు ఘనపరిమాణాలు సమానమేనా?ఎందుకు?       (1 మార్కు)

జ: మంచు ఘనపరిమాణం నీటి ఘనపరిమాణం కంటే ఎక్కువ.
నీరు ఘనీభవించినప్పుడు వ్యాకోచిస్తుంది.
నీటి సాంద్రత కంటే మంచు సాంద్రత తక్కువ. అందుకే నీటిపై మంచు తేలుతుంది.


59. నీటితో పూర్తిగా నింపి నీరు బయటకు పోకుండా ఆ నీరు తీసుకున్న సీసాకు గట్టిగా మూత బిగించి ఫ్రిజ్‌లో కొన్ని గంటలు ఉంచిన తర్వాత బయటకు తీసి చూస్తే సీసాకు పగుళ్లుఏర్పడతాయి. ఎందువల్ల?
జ: సీసాలో పోసిన నీటి ఘనపరిమాణం, సీసా ఘనపరిమాణానికి సమానమని మనకు తెలుసు.
నీరు ఘనీభవించినప్పుడు సీసా పగిలింది. అంటే మంచు ఘనపరిమాణం, సీసాలో నింపిన నీటి ఘనపరిమాణం కంటే ఎక్కువై ఉండాలి.
అందుకే మూత బిగుతుగా పెట్టిన సీసాలో ఏర్పడిన మంచు ఘనపరిమాణం ఎక్కువ కావడం వల్ల సీసాకు పగుళ్లు ఏర్పడ్డాయి.


60. ఒక పాత్రలో నీటిని తీసుకుని సుమారు 60ºC వరకు వేడిచేయాలి. ఒక స్థూపాకార పారదర్శక గాజు జాడీని తీసుకుని దాన్ని సగం వరకు ఈ వేడి నీటితో నింపాలి. గాజు జాడీ అంచుల వెంబడి జాగ్రత్తగా నీటితలంపై కొబ్బరినూనెను పోయండి. నీరు, కొబ్బరినూనె ఒకదానితో మరొకటి కలసిపోకుండా జాగ్రత్త వహించాలి. గాజు జాడీపై రెండు రంధ్రాలు గల మూతను ఉంచండి. రెండు ఉష్ణమాపకాలను తీసుకుని మూతరంధ్రాల గుండా వాటిని పటంలో చూపినట్లు అమర్చాలి. ఒక ఉష్ణమాపక బల్బు పూర్తిగా నీటిలో మునిగి ఉండేటట్లు, రెండో ఉష్ణమాపక బల్బు కొబ్బరినూనెలో ఉండేట్లు అమర్చాలి. ఇప్పుడు నీటిలో ఉంచిన ఉష్ణమాపక రీడింగ్ తగ్గుతుండగా అదేసమయంలో నూనెలో ఉంచిన ఉష్ణమాపక రీడింగ్ పెరుగుతుంది. ఇలా ఎందుకు జరుగుతుంది?
జ: నూనె ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. నీటి ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది.
దీనికి కారణం నూనె అణువుల సరాసరి గతిజ శక్తి పెరుగుతుంది. నీటి అణువుల సరాసరి గతిజ శక్తి తగ్గుతుంది.

61. నీరు శక్తిని కోల్పోతోందని మీరు చెప్పగలరా?  (2 మార్కులు)
జ: * నీరు శక్తిని కోల్పోతుంది. నూనె శక్తిని గ్రహిస్తుంది.
కొంత ఉష్ణశక్తి నీటి నుంచి నూనెకు ప్రవహిస్తుంది.
అంటే నీటి అణువుల సరాసరి గతిజ శక్తి తగ్గుతుంది. నూనె అణువుల సరాసరి గతిజశక్తి పెరుగుతుంది.


62. పై కృత్యాల్లో చేసిన చర్చను బట్టి ఉష్ణం, ఉష్ణోగ్రతకు తేడా చెప్పగలరా? (1 మార్కు)
జ: వేడివస్తువు నుంచి చల్లని వస్తువుకు ప్రవహించే శక్తి స్వరూపం ఉష్ణం.
ఏ వస్తువు వేడిగా ఉందో, ఏ వస్తువు చల్లగా ఉందో నిర్ణయించే రాశి ఉష్ణోగ్రత.
ఉష్ణశక్తి ప్రసార దిశను నిర్ణయించేది ఉష్ణోగ్రత కాగా, ఆ ప్రవహించే శక్తియే ఉష్ణం.


63. ఒక పెద్ద జాడీలో నీరు తీసుకుని 80ºC వరకు వేడి చెయ్యండి. ఒకే పరిమాణం ఉన్న రెండు పరీక్ష నాళికలను తీసుకుని ఒకదానిలో 50 గ్రాముల నీటిని, రెండో దానిలో 50 గ్రాముల నూనెను పోయండి. వాటికి ఒంటి రంధ్రం ఉన్న రబ్బరు బిరడాలను బిగించండి. బిరడాలకు ఉండే రంధ్రాల ద్వారా రెండు పరీక్ష నాళికల్లోకి రెండు ఉష్ణమాపకాలను అమర్చండి.
పటంలో చూపిన విధంగా రెండు పరీక్ష నాళికలను రిటార్డు స్టాండుల సహాయంతో వేడినీటి జాడీలో ఉంచండి. ప్రతి 3 నిమిషాలకొకసారి ఉష్ణమాపకాల రీడింగులను గమనించి, మీ నోట్ బుక్‌లో నమోదు చేయండి.
a) ఏ పరీక్ష నాళికలో ఉష్ణోగ్రత త్వరగా పెరిగింది?
b) నీటికి, నూనెకు అందించిన ఉష్ణం సమానమేనా? దీన్ని మీరు ఎలా అంచనా వేయగలరు?
c) ఇలా ఎందుకు జరుగుతుంది? (2 మార్కులు)
జ: a) నూనె ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల రేటు, నీటి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల రేటు కంటే ఎక్కువని మనం గమనిస్తాం.
b) రెండు పరీక్ష నాళికలను ఒకే ఉష్ణోగ్రత ఉన్న నీటిలో సమాన కాలవ్యవధి పాటు ఉంచాం. కాబట్టి నీరు, నూనెలకు ఒకే పరిమాణం ఉన్న ఉష్ణం ఉందని భావించవచ్చు.
c) ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల రేటు పదార్థ స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుందని చెప్పవచ్చు.

64. రెండు పెట్రిడిష్ (Petri Dish) లలో సుమారు 1 మి.లీ. చొప్పున స్పిరిట్‌ను తీసుకోండి. ఒక పెట్రిడిష్‌ను ఫ్యాన్‌గాలి తగిలే విధంగా ఉంచండి. రెండో దానిని మూతపెట్టి ఉంచండి. 5 నిమిషాల తర్వాత రెండింటిలోని స్పిరిట్ పరిమాణాన్ని పరిశీలించండి. ఏం గమనించారు? ఈ మార్పునకు కారణం ఏమై ఉంటుంది?
జ: ఫ్యాన్ గాలికి ఉంచిన పెట్రిడిష్‌లో స్పిరిట్ ఏమీ లేకపోవడం.
మూతపెట్టి ఉంచిన పెట్రిడిష్‌లో స్పిరిట్ అలాగే మిగిలి ఉండటం గమనిస్తాం.
కారణం: * పెట్రిడిష్‌లో ఉంచిన స్పిరిట్ అణువులు నిరంతరం వివిధ దిశల్లో, వివిధ వేగాలతో కదులుతూ ఉంటాయి. అందువల్ల అణువులు పరస్పరం అభిఘాతం
(Collision) చెందుతాయి.
అభిఘాతం చెందినప్పుడు ఈ అణువులు ఇతర అణువులకు శక్తిని బదిలీ చేస్తాయి. ద్రవంలో ఉన్న అణువులు ఉపరితలం వద్ద ఉండే అణువులతో అభిఘాతం చెందినప్పుడు, ఉపరితల అణువులు శక్తిని గ్రహించి ద్రవ ఉపరితలాన్ని వదలి పైకి వెళతాయి.
ఇలా ద్రవాన్ని వీడిన అణువుల్లో కొన్ని గాలి అణువులతో అభిఘాతం చెంది (ఢీకొని) తిరిగి ద్రవంలోకి చేరతాయి.
ద్రవంలోకి తిరిగి చేరే అణువుల సంఖ్య కంటే ద్రవాన్ని వీడిపోయే అణువుల సంఖ్య ఎక్కువగా ఉంటే ద్రవంలోని అణువుల సంఖ్య తగ్గుతుంది.
ఒక ద్రవానికి గాలి తగిలేలా ఉంచినప్పుడు, ఆ ద్రవం పూర్తిగా ఆవిరైపోయే వరకూ ద్రవ ఉపరితలంలోని అణువులు గాలిలోకి చేరుతూనే ఉంటాయి. ఈ ప్రక్రియను బాష్పీభవనం అంటారు.
స్పిరిట్ పాత్రను ఫ్యాన్ గాలికి కింద ఉంచినప్పుడు తెరచి ఉంచిన పాత్రలోని ద్రవ ఉపరితలానికి గాలివీస్తే, ద్రవం నుంచి బయటకు వెళ్లి తిరిగి ద్రవంలోకి వచ్చే అణువుల సంఖ్య గణనీయంగా తగ్గుతుంది.
గాలి వీయడం వల్ల ద్రవం నుంచి బయటకు వెళ్లి, తిరిగి ద్రవంలోకి వచ్చే చేరే అణువుల సంఖ్య గణనీయంగా తగ్గుతుంది. గాలి వీయడం వల్ల ద్రవం నుంచి బయటకు వెళ్లిన అణువులు ద్రవం పరిధిని దాటి దూరంగా గెంటివేయబడతాయి. అందువల్ల బాష్పీభవన రేటు పెరుగుతుంది.

అదనపు ప్రశ్నలు - జవాబులు
I. విషయావగాహన

1. వేలితో తాకినప్పుడు ఒక వస్తువు చల్లగా ఉందనే అనుభూతిని ఎప్పుడు పొందుతాం?   (1 మార్కు)
జ: ఉష్ణశక్తి వేలి నుంచి వస్తువుకు బదిలీ అయినప్పుడు ఆ వస్తువు చల్లగా ఉందనే అనుభూతిని పొందుతాం.


2. ఒక అగ్గిపుల్ల మంట దగ్గరకు మీ వేలిని తీసుకెళితే ఏంజరుగుతుంది? (1 మార్కు)
జ:
 మనం వెచ్చదనం అనుభూతిని పొందుతాం. కారణం మంట నుంచి ఉష్ణశక్తి మన వేలికి బదిలీ అవుతుంది.


3. ఉష్ణోగ్రతకు సంప్రదాయ నిర్వచనం ఏది? (1 మార్కు)
జ:
 చల్లదనం లేదా వెచ్చదనం స్థాయినే ఉష్ణోగ్రత అంటారు. ఇది ఉష్ణోగ్రతకు సంప్రదాయ నిర్వచనం.


4. ఉష్ణ సమతాస్థితి (Thermal equilibrium) భావనను వివరించండి.  (2 మార్కులు)
జ:
 
* రెండు వస్తువులను ఒకదాంతో మరొకటి ఉష్ణీయస్పర్శలో ఉంచినప్పుడు, వేడి వస్తువు నుంచి చల్లని వస్తువుకు ఉష్ణశక్తి బదిలీ అవుతుంది.
* ఆ రెండు వస్తువులు ఒకే వెచ్చదనం స్థాయి లేదా చల్లదనం స్థాయి పొందే వరకు ఈ ఉష్ణశక్తి బదిలీ కొనసాగుతుంది. అప్పుడు ఈ రెండు వస్తువులు ఉష్ణ సమతాస్థితిని పొందాయని చెప్పవచ్చు.
* ఉష్ణ సమతాస్థితి అనేది ఒక వస్తువు ఉష్ణ శక్తిని స్వీకరించలేని స్థితిలో, బయటకు ఇవ్వలేని స్థితిలో ఉండటాన్ని సూచిస్తుంది.

5. 'ఉష్ణం' పదాన్ని నిర్వచించండి. (1 మార్కులు)
జ:
 అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువు నుంచి అల్ప ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువుకు ప్రవహించే శక్తి స్వరూపాన్నే ఉష్ణం అంటారు.


6. ఉష్ణం ప్రమాణాలు పేర్కొని వాటిని నిర్వచించండి. (2 మార్కులు)
జ:
 ఉష్ణానికి S.I. ప్రమాణం జౌల్ (J)
C.G.S. ప్రమాణం కెలోరీ (Cal)
ఒక గ్రామ్ నీటి ఉష్ణోగ్రతను 1
ºC పెంచడానికి అవసరమైన ఉష్ణాన్ని కెలోరీ అంటారు.
1 కెలోరీ = 4.186 జౌల్స్
1 జౌల్ = 107 ఎర్గులు = 0.2388 కెలోరి


7. ఉష్ణోగ్రతకు ప్రమాణాలు రాయండి. (1 మార్కులు)
జ:
 ఉష్ణోగ్రతకు S.I. ప్రమాణం కెల్విన్ (K). దీన్ని సెల్సియస్ డిగ్రీల్లో (
ºC) కూడా సూచిస్తారు.
         0
ºC = 273 K


8. ఉష్ణం, ఉష్ణోగ్రత మధ్య తేడాలు రాయండి.       (2 మార్కులు)
జ:

ఉష్ణం

ఉష్ణోగ్రత

అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువు నుంచి అల్ప ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువుకు ప్రవహించే  శక్తి స్వరూపాన్నే ఉష్ణం అంటారు.
ఉష్ణం అనేది ప్రవహించే శక్తి.

ఉష్ణోగ్రతను ఉష్ణసమతాస్థితికి కొలత అని చెప్పవచ్చు.

ఉష్ణశక్తి ప్రసార దిశను నిర్ణయించేది ఉష్ణోగ్రత.

9. ఒక వస్తువు ఉష్ణోగ్రత దాని అణువుల సరాసరి గతిజశక్తితో ఎలాంటి సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది? (2 మార్కులు)
జ:
 ఒక వస్తువు ఉష్ణోగ్రత దానిలోని అణువుల సరాసరి గతిజశక్తిని సూచిస్తుంది.
ఒక వస్తువులోని అణువుల సరాసరి గతిజశక్తి దాని పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.


10. విశిష్టోష్ణంను నిర్వచించండి. దాని ప్రమాణాలేవి? వాటి మధ్య సంబంధాన్ని తెలపండి? (2 మార్కులు)
జ:
 విశిష్టోష్ణం: ఏకాంక ద్రవ్యరాశి ఉన్న పదార్థ ఉష్ణోగ్రతను ఒక డిగ్రీ పెంచడానికి అవసరమయ్యే ఉష్ణాన్ని ఆ పదార్థం విశిష్టోష్ణం అంటారు.
విశిష్టోష్ణానికి ప్రమాణాలు
* C.G.S. పద్ధతి: 
Cal /g. ºC
* S.I. పద్ధతి: J/kg - K

వాటి మధ్య సంబంధం
1 Cal / g ºC = 1 K Cal / kg - K
                   = 4.2 × 103 J/kg - K


11. సముద్రాలు ఉష్ణపరంగా ఎలా ప్రవర్తిస్తాయి? (1 మార్కులు)
జ:
 భూమిపై ఉన్న సముద్రాలు ఉష్ణభాండాగారాలు (Heat Store Houses) గా ప్రవర్తిస్తాయి.

12. 'మిశ్రమాల పద్ధతి సూత్రం' రాయండి. (1 మార్కు)
జ:
 వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉన్న రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వస్తువులను ఉష్ణీయస్పర్శలో ఉంచితే, ఉష్ణ సమతాస్థితి సాధించే వరకు వేడి వస్తువులు కోల్పోయిన ఉష్ణం చల్లని వస్తువులు గ్రహించిన ఉష్ణానికి సమానం. (ఉష్ణ నష్టం జరగనప్పుడు మాత్రమే)
వేడి వస్తువులు కోల్పోయిన ఉష్ణం = చల్లని వస్తువులు గ్రహించిన ఉష్ణం.


13. బాష్పీభవనం అంటే ఏమిటి? (1 మార్కు)
జ:
 బాష్పీభవనం: ద్రవ అణువులు ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్దనైనా ద్రవ ఉపరితలాన్ని వీడిపోయే ప్రక్రియను బాష్పీభవనం అంటారు.


14. బాష్పీభవన ప్రక్రియలో వ్యవస్థ ఎలాంటి మార్పునకు లోనవుతుంది? (1 మార్కు)
జ:
 బాష్పీభవన ప్రక్రియలో వ్యవస్థ ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది.


15. బాష్ఫీభవనం రేటు ఏయే అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది? (2 మార్కులు)
జ:
 బాష్పీభవనం రేటు ద్రవ ఉపరితల వైశాల్యం, ఉష్ణోగ్రత, దాని పరిసరాల్లో ఉన్న గాలిలో అంతకుముందు చేరిన ద్రవ బాష్పం లాంటి అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.


16. 'సాంద్రీకరణం' ను నిర్వచించండి. (1 మార్కు)
జ:
 వాయువు ద్రవంగా స్థితి మార్పు చెందడమే సాంద్రీకరణం.

17. 'ఆర్ద్రత' ను వివరించండి. (1 మార్కు)

జ: గాలిలో ఎల్లప్పుడూ కొంత నీటిఆవిరి ఉంటుంది.
ఈ నీటిఆవిరి నదులు, సరస్సులు, చెరువుల ఉపరితలాల నుంచి, తడి దుస్తులు, చెమట ద్వారా చేరవచ్చు.
గాలిలోని నీటిఆవిరి వల్ల వాతావరణం తేమగా (humid) ఉందని అంటాం.
గాలిలోని నీటిఆవిరి పరిమాణాన్ని ఆర్ద్రత అంటారు.


18. తుషారం, పొగమంచు మధ్య తేడాలు రాయండి. (2 మార్కులు)
జ:

తుషారం

 పొగమంచు

1) గాలిలో నీటి ఆవిరి సంతృప్త స్థితిలో ఉన్నప్పుడు అది సాంద్రీకరణం చెందడం ప్రారంభిస్తుంది. ఇది కిటికీ అద్దాలు, పూలు, గడ్డి మొదలైన వాటి ఉపరితలాలపై సాంద్రీకరణం చెంది నీటి బిందువులుగా కనిపిస్తుంది.ఇదే తుషారం.
2) ఇది దూరంగా ఉన్న వస్తువులను కనిపించకుండా చేయదు.
3) వాతావరణంలో సాపేక్ష ఆర్ద్రత ఎక్కువగా ఉండి ఉష్ణోగ్రత తగ్గినప్పుడు తుషారం ఏర్పడుతుంది.
1) గాలిలోని నీటి ఆవిరిలోని నీటి అణువులు ధూళికణాలపై సాంద్రీకరణం చెంది చిన్న చిన్న నీటి బిందువులుగా ఏర్పడతాయి.దీన్నే పొగమంచు అంటారు.
2) ఇది దూరంగా ఉన్న వస్తువులను కనిపించకుండా చేస్తుంది.
3) వాతావరణంలో అధిక మొత్తంలో నీటిఆవిరి ఉండి, వాతావరణ ఉష్ణోగ్రత బాగా తగ్గితే పొగమంచు ఏర్పడుతుంది.

19. 'మరగడం అనే పదాన్ని నిర్వచించి, మరిగే స్థానం అంటే ఏమిటో తెలపండి.
జ: మరగడం: ఏదైనా పీడనం, స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవస్థితిలోని పదార్థం వాయు స్థితిలోకి మారడాన్ని 'మరగడం' అంటారు. ఆ ఉష్ణోగ్రతను ఆ ద్రవం మరిగే స్థానం (Boiling Point) అంటారు.


20. బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం అంటే ఏమిటి? దాని ప్రమాణాలు తెలపండి. (2 మార్కులు)
జ:
 బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక గ్రామ్ ద్రవ్యరాశి ఉన్న ద్రవం వాయు పదార్థంగా స్థితి మార్పు చెందడానికి కావాల్సిన ఉష్ణశక్తిని బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం అంటారు.
* బాష్పీభవన గుప్తోష్ణానికి C.G.S. ప్రమాణం: కేలరి/గ్రామ్ (Cal / g.) 
    S.I. ప్రమాణం: జౌల్/ కి.గ్రా. (J/kg)


21. 'ద్రవీభవనం' అంటే ఏమిటి? (1 మార్కు)
జ:
 ద్రవీభవనం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఘనస్థితిలో ఉన్న పదార్థం ద్రవస్థితిలోకి మారే ప్రక్రియను ద్రవీభవనం అంటారు.
మంచు (ఘనస్థితి) కు ఉష్ణశక్తిని సరఫరా చేసినప్పుడు అది స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీరుగా (ద్రవస్థితి) మారుతుంది.


22. 'ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం' అంటే ఏమిటి? మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం విలువ ఎంత? (2 మార్కులు)
జ: ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం:
 స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక గ్రామ్ ఘన పదార్థం పూర్తిగా ద్రవంగా మారడానికి కావలసిన ఉష్ణాన్ని ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం (Latent Heat Fusion) అంటారు.
మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం విలువ L = 80 కేలరీ/గ్రామ్

 

23. 'ఘనీభవనం' ను నిర్వచించండి. (1 మార్కు)
జ:
 ఘనీభవనం: ద్రవస్థితిలో ఉన్న ఒక పదార్థం కొంత శక్తిని కోల్పోవడం ద్వారా ఘనస్థితిలోకి మారే ప్రక్రియను ఘనీభవనం అంటారు.


24. ఒక వ్యవస్థ అంతర్గత శక్తి అంటే ఏమిటి? (2 మార్కులు)
జ:
 ఒక వ్యవస్థ (వస్తువు లేదా పదార్థం) లోని కణాలు వేర్వేరు శక్తులతో ఉంటాయి.
అవి: రేఖీయ గతిజశక్తి, భ్రమణ గతిజశక్తి, కంపన శక్తి, అణువుల మధ్య స్థితిజ శక్తి.
వీటన్నింటి మొత్తాన్ని కలిపి 'వ్యవస్థ అంతర్గత శక్తి' అంటారు.


25. దాటిపోయే శక్తి (ట్రాన్సిట్ ఎనర్జీ) అంటే ఏమిటి? (1 మార్కు)
జ:
 ఒక వ్యవస్థ శక్తి దాని సరిహద్దులను దాటి వెళ్లడాన్ని (ట్రాన్సిట్ ఎనర్జీ) 'దాటిపోయే శక్తి' అంటారు.


26. నీటి ఆవిరి గాలిలోకి ఏవిధంగా చేరుతుంది?
జ: గాలిలో ఎల్లప్పుడూ కొంత నీటి ఆవిరి ఉంటుంది.
ఈ నీటి ఆవిరి నదులు, సరస్సులు, చెరువుల ఉపరితలాలు, తడి దుస్తులు, చెమట ద్వారా గాలిలోకి చేరుతుంది.


27. ఒక పదార్థం విశిష్టోష్ణం, ఉష్ణోగ్రతకు మధ్య సంబంధాన్ని వివరించండి. (2 మార్కులు)
జ: ఉష్ణోగ్రతలోని పెరుగుదల పదార్థ స్వభావంపై ఆధారపడుతుంది. కాబట్టి పదార్థ విశిష్టోష్ణం కూడా ఆ పదార్థ స్వభావంపై ఆధారపడుతుంది.
ఒకే పరిమాణంలో ఉష్ణాన్ని అందించినప్పటికీ, ఆ పదార్థం విశిష్టోష్ణం ఎక్కువగా ఉంటే దాని ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల (లేదా తగ్గుదల) రేటు తక్కువగా ఉంటుంది.
ఒక పదార్థం దాని ఉష్ణోగ్రత మార్పునకు ఎంత మేర విముఖత చూపుతుందనే భావాన్ని విశిష్టోష్ణం తెలియజేస్తుంది.

28. వేడి నీటిలో ఉంచిన ఉష్ణమాపకంలోని పాదరస మట్టం కొంతవరకు పెరిగి తర్వాత ఆగిపోతుంది. దీన్ని మీరు ఏవిధంగా అర్థం చేసుకుంటారు? (2 మార్కులు)
జ:
 వేడి నీటి నుంచి ఉష్ణం ఉష్ణమాపకంలోని పాదరసానికి బదిలీ అవుతుంది. అందువల్ల పాదరస మట్టం స్థాయి పెరుగుతుంది.
ఉష్ణ సమతాస్థితికి రాగానే పాదరస మట్టంలోని పెరుగుదల ఆగిపోతుంది.
ఉష్ణ మాపకంలోని పాదరస మట్టం రీడింగ్ వేడి నీటి ఉష్ణోగ్రతను తెలియజేస్తుంది.

II. ప్రశ్నించడం, పరికల్పన చేయడం

1. శీతాకాలపు ఉదయం వేళల్లో కిటికీ అద్దాలు, పూలు, గడ్డిపై తుషారం ఏర్పడుతుంది ఎందువల్ల? (2 మార్కులు)
జ:* శీతాకాలంలో రాత్రి సమయాల్లో వాతావరణ ఉష్ణోగ్రత బాగా తగ్గుతుంది. అందువల్ల కిటికీ అద్దాలు, పూలు, గడ్డి ఎక్కువ చల్లగా ఉంటాయి.
వాటి చుట్టూ ఉన్న గాలిలో నీటి ఆవిరి సంతృప్త స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, అది సాంద్రీకరణం చెందడం ప్రారంభిస్తుంది.
ఈ విధంగా వివిధ ఉపరితాలపై సాంద్రీకరణం చెందిన నీటి బిందువులనే తుషారం అంటారు.


2. పొగమంచు దూరంగా ఉన్న వస్తువులను కనిపించకుండా చేస్తుంది. ఎలా? (2 మార్కులు)
జ: ఒక ప్రాంతంలో ఉష్ణోగ్రత తగ్గితే, ఆ ప్రాంతంలోని వాతావరణం అధిక మొత్తంలో నీటి ఆవిరిని కలిగి ఉంటుంది.
ఆవిరిలో ఉన్న నీటి అణువులు గాలిలోని ధూళికణాలపై సాంద్రీకరణం చెంది చిన్న చిన్న నీటి బిందువులుగా ఏర్పడతాయి.

ఈ నీటి బిందువులు గాలిలో తేలియాడుతూ పలుచటి మేఘం, పొగలా ఉండి మనకు దూరంలో ఉన్న వస్తువులను కనిపించకుండా చేస్తాయి.
పొగలా గాలిలో తేలియాడే నీటి బిందువులను పొగమంచు అంటారు.


3. ఉష్ణీయ స్పర్శలో ఉన్న A, B అనే రెండు వ్యవస్థలు విడివిడిగా C అనే వ్యవస్థతో ఉష్ణ సమతాస్థితిలో ఉంటే (A, B లతో ఉష్ణీయ స్పర్శలో ఉంది), A, B వ్యవస్థలు ఒకదాంతో ఒకటి ఉష్ణ సమతాస్థితిలో ఉంటాయా? (2 మార్కులు)
జ:
 A అనే వ్యవస్థ C అనే వ్యవస్థతో ఉష్ణ సమతాస్థితిలో ఉంటే, ఆ రెండు వ్యవస్థలు ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంటాయి. అదేవిధంగా B, C కూడా ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంటాయి. కాబట్టి A, B ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంటాయి. దాంతో A, B ఒకదానికొకటి ఉష్ణ సమతాస్థితిలో ఉంటాయి.


4. పెట్రిడిష్‌లో ఉంచిన స్పిరిట్ ఫ్యాన్ గాలికి వేగంగా బాష్పీభవనం చెందుతుంది. ఎందువల్ల? (2 మార్కులు)
జ:
 తెరచి ఉంచిన పాత్రలోని ద్రవ ఉపరితలానికి గాలి వీస్తే, ఆ ద్రవం బాష్పీభవన రేటు పెరుగుతుంది.
దీనికి కారణం ద్రవం నుంచి బయటకు వెళ్లి తిరిగి ద్రవంలోకి వచ్చి చేరే అణువుల సంఖ్య గణనీయంగా తగ్గడం.
ఎందుకంటే గాలి వీయడం వల్ల ద్రవం నుంచి బయటకు వెళ్లిన అణువులు ద్రవం పరిధిని దాటి దూరంగా నెట్టివేయబడతాయి. అందువల్ల దాని బాష్పీభవన రేటు పెరుగుతుంది.
అందుకే పెట్రిడిష్‌లో ఉంచిన స్పిరిట్ ఫ్యాన్ గాలికి త్వరగా బాష్పీభవనం చెందుతుంది.


5. 100 ºC వద్ద ఉండే నీటికి ఉష్ణాన్ని నిరంతరం సరఫరా చేస్తే దాని ఉష్ణోగ్రత పెరగలేదు. ఎందుకు? (2 మార్కులు)
జ:
 100
ºC వద్ద ఉండే నీటికి ఉష్ణాన్ని నిరంతరం సరఫరా చేస్తే దాని ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల ఉండదు.

నీరు ద్రవస్థితి నుంచి వాయుస్థితికి మారడానికి సరఫరా చేసిన ఉష్ణం ఉపయోగపడింది. ఈ ఉష్ణాన్ని బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం అంటారు.


6. ఉష్ణమాపకాన్ని వేడి నీటిలో ఉంచినప్పుడు పాదరస మట్టం పెరుగుతుంది, చల్లటి నీటిలో ఉంచినప్పుడు తగ్గుతుంది ఎందుకు? (2 మార్కులు)
జ:
 ఉష్ణమాపకాన్ని వేడి నీటిలో ఉంచినప్పుడు పాదరస మట్టం పెరగడానికి కారణం వేడి వస్తువు (వేడి నీరు) నుంచి చల్లని వస్తువుకు (ఉష్ణమాపకంలోని పాదరసం) ఉష్ణం బదిలీ కావడం.
రెండో సందర్భంలో పాదరస మట్టం తగ్గుదలను గమనిస్తాం కారణం పాదరసం (వేడి వస్తువు) నుంచి నీటికి (చల్లని వస్తువు) ఉష్ణం బదిలీ కావడమే.


7. రెండు వ్యవస్థల మధ్య ఉష్ణ బదిలీ ఎందుకు జరుగుతుంది? (2 మార్కులు)
జ:
 ఒక వ్యవస్థకు ఉష్ణం సరఫరా చేయడం వల్ల దాని అంతర్గత శక్తి పెరుగుతుంది.
వ్యవస్థ నుంచి ఉష్ణం వెలుపలకు ప్రవహిస్తే దాని అంతర్గత శక్తి తగ్గుతుంది.
రెండు వ్యవస్థలు ఉష్ణీయ స్పర్శలో ఉన్నప్పుడు వాటి మధ్య ఉష్ణ బదిలీ జరిగి ఉష్ణ సమతాస్థితి ఏర్పడుతుంది.


8. కారు రేడియేటర్లలో నీటిని కూలెంటుగా ఎందుకు వాడతారు?
జ: నీటికి అధిక విశిష్టోష్ణం ఉంటుంది కాబట్టి కారు రేడియేటర్లలో నీటిని కూలెంటుగా వాడతారు. దీని విలువ
       
 4.2 × 103 J/gm - ºC.
కారు నుంచి విడుదలయ్యే అత్యధిక ఉష్ణాన్ని నీరు శోషణం చెందించుకోగలిగినా దాని ఉష్ణోగ్రత పెరగదు. అందుకే నీటిని కూలెంటుగా వాడతారు.

9. కూల్‌డ్రింక్స్ చల్లగా ఉండటానికి 0º C వద్ద ఉండే మంచులో ఉంచుతారు కానీ 0ºC వద్ద ఉండే నీటిలో ఉంచరు. ఎందుకు? (2 మార్కులు)
జ:
 *మంచులో ఉంచిన కూల్‌డ్రింక్స్ నుంచి ఒక గ్రామ్ మంచు నీరుగా స్థితిమార్పు చెందడానికి 336 జౌళ్ల ఉష్ణాన్ని తీసుకుంటుంది. 0
ºC వద్ద ఉండే నీటి కంటే 0ºC వద్ద ఉండే మంచు ఈ ఉష్ణాన్ని గ్రహిస్తుంది.
అందువల్ల చల్లదనం విషయంలో నీటి కంటే మంచు ప్రతిభావంతమైన కూలెంటు.


10. మొక్కలు వివర్ణమై చనిపోకుండా ఎలా రక్షణ పొందుతాయి? (2 మార్కులు)
జ: నీటికి ఉండే బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం 2260 జౌల్/గ్రామ్. దీని కారణంగానే నేలలోని నీటి సౌరశక్తి వేగంగా బాష్పీభవనం చెందదు.
అందువల్ల నేలలోని నీరు మొక్కలకు అందుబాటులో ఉండి అవి వివర్ణమై చనిపోకుండా రక్షిస్తుంది.


11. వర్షాకాలంలో తడి దుస్తులు ఎందుకు ఆలస్యంగా ఆరతాయి? (2 మార్కులు)
జ:
 గాలిలో నీటి ఆవిరి ఎక్కువగా ఉంటే బాష్పీభవన రేటు తక్కువగా ఉంటుంది.
వర్షాకాలంలో వాతావరణంలోని గాలిలో నీటి ఆవిరి అధికంగా ఉండటం వల్ల తడి దుస్తులు ఆలస్యంగా ఆరతాయి.


12. వేసవిలో తడి దుస్తులు తొందరగా ఆరతాయి ఎందుకు? (2 మార్కులు)
జ:
 పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా ఉంటే బాష్పీభవన రేటు ఎక్కువగా ఉంటుంది. వేసవిలో పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల భాష్పీభవన రేటు ఎక్కువగా ఉండి తడి దుస్తులు తొందరగా ఆరతాయి.

III. ప్రయోగాలు, క్షేత్ర పరిశీలనలు

* మూత ఉన్న ఒక గాజు సీసాను తీసుకోండి. సీసాలో ఎలాంటి గాలి బుడగలు లేకుండా పూర్తిగా నీటితో నింపండి. సీసాలోని నీరు బయటకు రాకుండా మూతను గట్టిగా బిగించండి. ఈ సీసాను ఫ్రిజ్‌లో కొన్ని గంటలు ఉంచిన తర్వాత బయటకు తీసి చూస్తే, సీసాకు పగుళ్లు ఏర్పడటం మీరు గమనిస్తారు. ఎందుకు? (2 మార్కులు)
జ: సీసాలో పోసిన నీటి ఘన పరిమాణం సీసా ఘన పరిమాణానికి సమానం.
మంచు ఘన పరిమాణం, సీసాలో నింపిన నీటి ఘన పరిమాణం కంటే ఎక్కువ కాబట్టి సీసా పగిలింది. అంటే ఘననీభవించిన నీరు వ్యాకోచిస్తుంది.

IV. అభినందించడం, సౌందర్యాత్మక స్పృహ కలిగి ఉండటం, విలువలు పాటించడం

1. నీటిపై మంచు ఎందుకు తేలుతుంది? (1 మార్కు)
జ:
 నీటి సాంద్రత కంటే మంచు సాంద్రత తక్కువ అందువల్ల నీటిపై మంచు తేలుతుంది.


2. శీతల దేశాల్లో ఘనీభవనం ప్రారంభమయ్యేసరికి వాతావరణం వెచ్చబడుతుంది. ఎందుకు? (2 మార్కులు)
జ:
 శీతల దేశాల్లో నీటితో ఉండే సరస్సులు, కాలువలు, చెరువులు, సముద్రాలు ఆకస్మికంగా ఘనీభవించవు. ఘనీభవనం ప్రారంభమయ్యేసరికి, వాతావరణం వెచ్చబడుతుంది.

దీనికి కారణం ప్రతి గ్రాము నీరు ఘనీభవించడం వల్ల 336 జౌళ్ల ఉష్ణాన్ని విడుదల అవుతుంది.
ఈ ఉష్ణం వాతావరణంలోకి విడుదలవుతుంది. దీనివల్ల ఘనీభవన ప్రక్రియ నెమ్మదిగా జరిగి, వాతావరణం వేడెక్కుతుంది.


3. ధ్రువాల వద్ద జల జంతువులు నీటిలో ఎలా జీవిస్తాయి? (2 మార్కులు)
జ:
 ధ్రువాల వద్ద చల్లదనం ఎక్కువగా ఉండటంతో నీటి ఉపరితలాలు మంచుగా ఘనీభవిస్తాయి.
మంచు సాంద్రత నీటి సాంద్రత కంటే తక్కువ కాబట్టి ఈ మంచు నీటిపై తేలుతూ, పొరగా ఏర్పడుతుంది.
ఈ మంచు కింద ఉండే నీటిని మంచుగా ఘనీభవనం చెందకుండా ఉపరితలంలోని మంచు నిరోధిస్తుంది. ఈ మంచు పొర కింద ఉండే నీటిలో జల జంతువులు జీవిస్తాయి.


4. 0ºC వద్ద నీటి భిన్న దశలను పేర్కొనండి. (1 మార్కు)
జ:
 మంచు, నీరు అనేవి 0
ºC వద్ద నీటికి ఉండే రెండు దశలు.

V. నిజ జీవిత వినియోగం, జీవ వైవిధ్యం పట్ల సానుభూతి కలిగి ఉండటం

1. శీతాకాలంలో ఘనీభవించే కొన్ని ద్రవాల పేర్లు రాయండి. (1 మార్కు)
జ: నెయ్యి, కొబ్బరి నూనె శీతాకాలంలో ఘనీభవిస్తాయి.


2. నీరు మరిగే స్థానం పీడనంతో ఏవిధంగా మారుతుంది? ఉదాహరణ ఇవ్వండి. (2 మార్కులు)
జ:
 * పీడనం పెరిగితే నీటి మరిగే స్థానం పెరుగుతుంది.
ఉదా: ప్రెషర్ కుక్కర్‌లోని నీటిపై నీటి ఆవిరి పీడనం పెరగడం వల్ల నీరు మరిగే స్థానం పెరుగుతుంది.

3. మంచుపై పీడనం పెరిగితే దాని ద్రవీభవన స్థానంలో కలిగే మార్పు ఏమిటి? (1 మార్కు)
జ:
 మంచుపై పీడనం పెరిగితే దాని ద్రవీభవన స్థానం తగ్గుతుంది.


4. ప్రెషర్ కుక్కర్ ఏ సూత్రం ఆధారంగా పనిచేస్తుంది? (1 మార్కు)
జ:
 'నీటిపై పీడనం పెరిగితే నీటి మరిగే స్థానం పెరుగుతుంది' అనే సూత్రం ఆధారంగా ప్రెషర్ కుక్కర్ పనిచేస్తుంది.


5. ఒక పదార్థం ఉష్ణోగ్రతను పెంచితే ఆ పదార్థ అణువుల గతిజశక్తి ఏవిధంగా ఉంటుంది? (1 మార్కు)
జ:
 పదార్థం ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే ఆ పదార్థ అణువుల గతిజశక్తి పెరుగుతుంది.


6. కింది ఉష్ణోగ్రతలను కెల్విన్ మానంలోకి మార్చండి.
a) 27
ºC                 b) 50ºC               c) 70ºC
జ: a) T = 273 + t = 273 + 27 = 300 K
      b) T = 273 + t = 273 + 50 = 323 K
      c) T = 273 + t = 273 + 70 = 343 K


7. ఏదైనా పనిచేసినప్పుడు మనకు చెమట ఎందుకు వస్తుంది? (2 మార్కులు)
జ:
 పనిచేసినప్పుడు మనం శక్తిని ఖర్చు చేస్తాం. శరీరం నుంచి శక్తి ఉష్ణరూపంలో విడుదలవుతుంది. తద్వారా చర్మం ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. అప్పుడు స్వేద గ్రంథుల్లోని నీరు బాష్పీభవనం చెందడం ప్రారంభిస్తుంది. అందువల్ల శరీరం చల్లబడుతుంది.

8. 30 కి.గ్రా. నీటి ఉష్ణోగ్రత 30ºC నుంచి 80ºC కు పెరగడానికి ఎంత ఉష్ణం అవసరం?
(నీటి విశిష్టోష్ణం S = 1 కెలోరి/గ్రా.)
జ: ఇచ్చినవి: నీటి ద్రవ్యరాశి m = 30 కి.గ్రా.
                            = 30 × 1000 గ్రా.
                         నీటి విశిష్టోష్ణం S = 1 కెలోరి/గ్రా.
                         
t1 = 30 ºC, t2 = 80 ºC
ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు ΔT = (t2 - t1)
                                    = (80 - 30)
                                    = 50 ºC

ఫార్ములా: కావలసిన ఉష్ణం Q = mSΔT
   Q = 30 × 1000 × 1 × 50

         = 15,00,000 కెలోరీలు.


9. నీరు 100ºC వద్ద 10,800 కెలోరీల ఉష్ణాన్ని సరఫరా చేస్తే ఎంత ద్రవ్యరాశి ఉన్న నీరు ఆవిరిగా మారుతుంది. (2 మార్కులు)
జ: ఇచ్చినవి: నీటి బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం L = 540 కెలోరి/గ్రా.
                           సరఫరా చేసిన ఉష్ణం Q = 10,800 కెలోరీలు 
                          
నీటి ద్రవ్యరాశి m = ?
                         ఫార్ములా: సరఫరా చేసిన ఉష్టం Q = mL
                                        10,800 = m × 550
                                     
                                       = 20 గ్రాములు

4 మార్కుల ప్రశ్నలు - జవాబులు

1. కొన్ని పదార్థాల విశిష్టోష్ణాలను C.G.S., S.I. పద్ధతుల్లో రాయండి.
జ:

వ.సంఖ్య పదార్థం

విశిష్టోష్ణం
C.G.S. పద్ధతి
Cal/g - ºC

S.I. పద్ధతి
J/kg - K

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

సీసం
పాదరసం
ఇత్తడి
జింక్
రాగి
ఇనుము
ప్లింట్ గాజు
అల్యూమినియం
కిరోసిన్
మంచు
నీరు
సముద్రపు నీరు
0.031
0.033
0.092
0.093
0.095
0.115
0.12
0.21
0.50
0.50
1.0
0.95
130
139
380
391
399
483
504
882
2100
2100
4180
3900

2. ఉష్ణం, ఉష్ణోగ్రత మధ్య తేడాలు రాయండి.
జ:

ఉష్ణం

ఉష్ణోగ్రత

1. ఇది శక్తి స్వరూపం.


2. S.I. పద్ధతిలో దీన్ని జౌళ్లలో కొలుస్తారు.


3. ఇది ప్రవహిస్తుంది.
4. దీనికి విస్తరించే ధర్మం ఉంటుంది.

1. వస్తువు వెచ్చదనం, చల్లదనం స్థాయిని ఉష్ణోగ్రత అంటారు.
2. దీన్ని సెల్సియస్ లేదా కెల్విన్ కొలమానంలో  తెలియజేస్తారు.
3. ఇది ఉష్ణప్రవాహ దిశను నిర్ణయిస్తుంది.
4. ఇది ఒక భాగానికే పరిమితమై ఉంటుంది.

3. విశిష్టోష్ణం అనువర్తనాలను పేర్కొనండి.

జ: విశిష్టోష్ణం - అనువర్తనాలు:
సూర్యుడు ప్రతిరోజు అధిక పరిమాణంలో శక్తిని విడుదల చేస్తాడు. వాతావరణ ఉష్ణోగ్రతను సాపేక్షంగా, స్థిరంగా ఉంచడానికి భూమిపై ఉన్న నీరు, ప్రత్యేకంగా సముద్రాలు ఈ శక్తిని గ్రహించుకుంటాయి.
ఫ్రిజ్ నుంచి బయటకు తీసిన పుచ్చకాయ ఇతర పండ్లతో పోలిస్తే ఎక్కువ సమయం చల్లదనాన్ని నిలిపి ఉంచుకుంటుంది. దీనికి కారణం పుచ్చకాయలో ఎక్కువ శాతం నీరు ఉండటమే.
కొన్ని సందర్భాల్లో సమోసాను చేతితో తాకినప్పుడు వేడిగా అన్పించకపోయినా దాన్ని తింటే లోపలి పదార్థాలు వేడిగా ఉంటాయని తెలుస్తుంది. దీనికి కారణం సమోసా లోపల ఉన్న పదార్థాల విశిష్టోష్ణం ఎక్కువ. అందువల్ల అవి ఎక్కువ సమయం వేడిగా ఉంటాయి.
నీటికి విశిష్టోష్ణం ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్దనే ఎక్కువ ఉష్ణాన్ని నిల్వ చేసుకుంటుంది. ఇతర పదార్థాల కంటే నీటికి ఈ సామర్థ్యం ఎక్కువ. వాపులు తగ్గేందుకు కాపడం పెట్టే సీసాల్లో అందుకే వేడి నీటిని ఉపయోగిస్తారు.
* శీతల దేశాల్లో ఇళ్లలోపల వెచ్చగా ఉండటానికి వేడి నీటిని ఉపయోగిస్తారు.


4. బాష్పీభవనం, మరగడం మధ్య తేడాలను రాయండి.
జ:

బాష్పీభవనం

మరగడం

1. ద్రవ అణువులు ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్దనైనా ద్రవ ఉపరితలాన్ని వీడిపోయే ప్రక్రియను  బాష్పీభవనం అంటారు.
2. ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్దనైనా బాష్పీభవనం  జరుగుతుంది.
3. బాష్పీభవనం శీతలీకరణ ప్రక్రియ.
4. బాష్పీభవన రేటు ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో పెరుగుతుంది.
1. ఏదైనా పీడనం, స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవస్థితిలోని పదార్థం వాయుస్థితిలోకి మారడాన్ని మరగడం అంటారు.
2. మరగడం ఒక స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద మాత్రమే జరుగుతుంది.
3. మరగడం ఉష్ణీకరణ ప్రక్రియ
4. పీడనం పెరిగితే మరిగేస్థానం పెరుగుతుంది.

5. బాష్పీభవనం జరిగే విధానాన్ని వివరించండి.
జ: ఒక పాత్రలో ఉంచిన ద్రవంలోని అణువులు నిరంతరం వివిధ దిశల్లో, వివిధ వేగాలతో కదులుతూ ఉంటాయి. అందువల్ల అణువులు పరస్పరం అభిఘాతం చెందుతూ ఉంటాయి.
అభిఘాతం చెందినప్పుడు ఈ అణువులు ఇతర అణువులకు శక్తిని బదిలీ చేస్తాయి. ద్రవం లోపల ఉన్న అణువులు ఉపరితలం వద్ద ఉండే అణువులతో అభిఘాతం చెందినప్పుడు ఉపరితల అణువులు శక్తిని గ్రహించి ద్రవ ఉపరితలాన్ని వదిలి పైకి వెళతాయి.
ఈ విధంగా ద్రవాన్ని వీడిన అణువుల్లో కొన్ని గాలి అణువులతో అభిఘాతం చెంది (ఢీకొని) తిరిగి ద్రవంలోకి చేరతాయి.
ద్రవంలోకి తిరిగి చేరే అణువుల సంఖ్య కంటే ద్రవాన్ని వీడిపోయే అణువుల సంఖ్య ఎక్కువగా ఉంటే ద్రవంలోని అణువుల సంఖ్య తగ్గుతుంది.
అందువల్ల ఒక ద్రవానికి గాలి తగిలేలా ఉంచినప్పుడు, ఆ ద్రవం పూర్తిగా ఆవిరయ్యేవరకూ ద్రవ ఉపరితంలోని అణువులు గాలిలోకి చేరుతూనే ఉంటాయి. ఈ ప్రక్రియను బాష్పీభవనం అంటారు.


6. వివిధ పదార్థాల విశిష్టోష్ణం ఎందుకు వేర్వేరుగా ఉంటుంది?
జ:* ఒక పదార్థ ఉష్ణోగ్రత దానిలోని కణాల సరాసరి గతిజ శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
పదార్థంలోని కణాలు వేర్వేరు శక్తులతో ఉంటాయి. రేఖీయ గతిజశక్తి
(Linear kinetic Energy), భ్రమణ గతిజశక్తి (Rotational kinetic energy), కంపన శక్తి (Vibrational kinetic energy) , అణువుల మధ్య స్థితిజ శక్తి (Potential energy) వీటన్నింటి మొత్తాన్ని పదార్థ అంతర్గత శక్తి అంటారు.

ఒక పదార్థానికి ఉష్ణశక్తిని అందించినప్పుడు అది వివిధ రూపాల్లోకి వితరణం చెందుతుంది. ఇలా ఉష్ణశక్తిని పంచుకునే విధానం పదార్థాన్ని బట్టి మారుతుంది.
ఇచ్చిన ఉష్ణశక్తిలోని ఎక్కువ భాగం దాని అణువుల రేఖీయ గతిజశక్తిని పెంచడానికి ఉపయోగపడితే ఆ వస్తువులో ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల ఎక్కువగా ఉంటుంది.
* అదేవిధంగా పదార్థం ఉష్ణశక్తిని పంచుకోవడం ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందుకే వివిధ పదార్థాల విశిష్టోష్ణం వేర్వేరుగా ఉంటుంది.

 

(కృత్యాలు    - 4 మార్కులు)

కృత్యం: 1                                                                                                                
1. 'చల్లదనం స్థాయి, 'వెచ్చదనం స్థాయి' వేర్వేరు పదార్థాలకు వేర్వేరుగా ఉంటుందని నిరూపించే కృత్యాన్ని వివరించండి.
జ: * ఒక చెక్కముక్క, ఒక లోహపు ముక్కను తీసుకుని వాటిని ఫ్రిజ్‌లో ఉంచాలి. 15 నిమిషాల తర్వాత వాటిని బయటకు తీసి చేతివేలితో తాకాలి.
* చెక్కముక్క కంటే లోహపు ముక్క (ఇనుము) చల్లగా ఉన్నట్లు అనిపిస్తుంది.
* ఉష్ణశక్తి మీ శరీరం నుంచి బయటకు ప్రవహిస్తే చల్లదనం అనే అనుభూతిని, ఉష్ణశక్తి మీ శరీరంలోకి ప్రవహిస్తే వెచ్చదనం అనే అనుభూతిని పొందుతారు.
* ఉష్ణశక్తి వేలి నుంచి ఇనుప ముక్క లేదా చెక్కముక్కకు బదిలీ అవుతుందని అర్థం చేసుకోవచ్చు.
* లోహపు ముక్క చల్లదనం స్థాయి (Degree of Coldness) చెక్కముక్క చల్లదనం స్థాయి కంటే ఎక్కువ.
* చల్లదనం స్థాయి లేదా వెచ్చదనం స్థాయి వేర్వేరు పదార్థాలకు వేర్వేరుగా ఉంటుంది.

 

కృత్యం: 2
2. 'ఉష్ణోగ్రతను ఉష్ణ సమతాస్థితికి కొలత అని చెప్పవచ్చు' దీన్ని సమర్థించే కృత్యాన్ని వివరించండి.
జ: * రెండు కప్పులను తీసుకుని, వాటిలో ఒకదాన్ని వేడి నీటితో, రెండోదాన్ని చల్లటి నీటితో నింపాలి.

* ప్రయోగశాలలో ఉపయోగించే ఒక ఉష్ణమాపకాన్ని (Thermometer) తీసుకుని దాని పాదరస మట్టాన్ని గమనించాలి.
* ఉష్ణమాపకాన్ని వేడికప్పు నీటిలో ఉంచినప్పుడు దానిలోని పాదరస మట్టంలో పెరుగుదలను గమనించండి.
* వేడివస్తువు (నీరు) నుంచి చల్లని వస్తువు (పాదరసం)కు ఉష్ణం బదిలీ కావడం వల్ల ఉష్ణమాపకంలో పాదరసమట్టం పెరుగుతుంది.
* ఇదేవిధంగా ఉష్ణమాపకాన్ని చల్లటి నీటిలో ఉంచినప్పుడు పాదరసమట్టంలో తగ్గుదలను గమనించగలరు. దీనికి కారణం పాదరసం నుంచి నీటికి (చల్లటి వస్తువు) ఉష్ణం బదిలీకావడమే.
* ఉష్ణమాపకంలో పాదరసమట్టం నిలకడగా ఉందంటే, ఉష్ణమాపక ద్రవానికి (పాదరసానికి), నీటికి మధ్య ఉష్ణప్రసారం ఆగిపోయిందని అర్థం. అంటే ఉష్ణమాపక ద్రవం, నీరు మధ్య ఉష్ణసమతాస్థితి ఏర్పడిందన్నమాట. ఉష్ణసమతాస్థితి వద్ద ఉష్ణమాపకం రీడింగ్ ఉష్ణోగ్రతను తెలియజేస్తుంది. దీన్నిబట్టి 'ఉష్ణోగ్రతను ఉష్ణసమతాస్థితికి కొలత' అని చెప్పవచ్చు.

కృత్యం: 3
3. 'ఒక వస్తువులోని అణువుల సరాసరి గతిజశక్తి దాని పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది' ఈ భావనను వివరించే కృత్యాన్ని రాయండి.
జ: * రెండు గాజుపాత్రలు తీసుకోవాలి. ఒకదానిలో వేడినీరు, మరొక దానిలో చల్లని నీరు పోయాలి.
* రెండు పాత్రల నీటి ఉపరితలంపై కొద్దిగా ఫుడ్‌కలర్ (ఆహారంలో ఉపయోగించే రంగు పౌడర్) చల్లాలి.
* ఫుడ్‌కలర్ కణాలు క్రమరహితంగా కదలడాన్ని మీరు గమనించవచ్చు. కారణం రెండు పాత్రల్లోని నీటి అణువులు క్రమరహితంగా కదలడమే.
* ఫుడ్‌కలర్ కణాల క్రమరహిత చలనం చల్లటి నీటిలో కంటే వేడినీటిలో చాలా ఎక్కువగా ఉండటం గమనిస్తాం.
* వస్తువులు చలనంలో ఉన్నప్పుడు అవి గతిజశక్తి (Kinetic energy)ని కలిగి ఉంటాయి.
* రెండు పాత్రల్లోని ఫుడ్‌కలర్ కణాల కదలికలను బట్టి వాటి వేగాలు వేర్వేరుగా ఉన్నాయని అంటే ఆ పాత్రల్లోని నీటి అణువుల గతిజశక్తులు వేర్వేరుగా ఉన్నాయని చెప్పవచ్చు.
* అంటే అణువుల సరాసరి గతిజశక్తి చల్లటి వస్తువులో కంటే వేడి వస్తువులో ఎక్కువగా ఉందని నిర్ధారించవచ్చు. కాబట్టి ఒక వస్తువులోని అణువుల సరాసరి గతిజశక్తి దాని పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమాను పాతంలో ఉంటుందని చెప్పవచ్చు.

 

కృత్యం: 4
4. 'ఉష్ణం వేడి వస్తువు నుంచి చల్లటి వస్తువుకు ప్రవహిస్తుంది. ఏ వస్తువు వేడిగా ఉందో, ఏ వస్తువు చల్లగా ఉందో నిర్ణయించే రాశి ఉష్ణోగ్రత' అని నిరూపించే ఏదైనా కృత్యాన్ని తెలియజేయండి.
జ: * ఒక పాత్రలో నీటిని తీసుకుని సుమారు
60 ºC వరకు వేడి చేయాలి.
* ఒక స్థూపాకార పారదర్శక గాజు జాడీని తీసుకుని  దాన్ని సగం వరకు వేడి నీటితో నింపాలి.
* జాగ్రత్తగా నీటితలంపై కొబ్బరినూనె పోయాలి.
* గాజు జాడీపై రెండు రంధ్రాలున్న మూతను ఉంచాలి.

* రెండు ఉష్ణమాపకాలు తీసుకుని మూత రంధ్రాల ద్వారా వాటిని పటంలో చూపిన విధంగా ఒక  ఉష్ణమాపక బల్బు పూర్తిగా నీటిలో మునిగి ఉండేలా, రెండో  ఉష్ణమాపక బల్బు కొబ్బరినూనెలో మునిగి ఉండేలా అమర్చాలి.
* రెండు ఉష్ణమాపకాలను గమనిస్తే, నీటిలో ఉంచిన ఉష్ణమాపకం రీడింగ్ తగ్గుతూ ఉండగా, అదే సమయంలో నూనెలో ఉంచిన ఉష్ణమాపకం రీడింగ్ పెరుగుతుంది. ఎందుకంటే నీటి అణువుల సరాసరి గతిజశక్తి తగ్గుతుంటే నూనె అణువుల గతిజశక్తి పెరుగుతుందని చెప్పవచ్చు.
* నూనె, నీరు ఉష్ణోగ్రతల తేడాల వల్ల నీరు శక్తిని కోల్పోతుండగా నూనె శక్తి పొందుతోందని తెలుస్తోంది. అంటే వేడి వస్తువు నుంచి చల్లటి వస్తువుకు ఉష్ణం ప్రవహిస్తుంది. ఏ వస్తువు వేడిగా ఉందో, ఏ వస్తువు చల్లగా ఉందో నిర్ణయించే రాశి ఉష్ణోగ్రత.
* కాబట్టి ఉష్ణశక్తి ప్రసారదిశను నిర్ణయించేది ఉష్ణోగ్రత కాగా, ఆ ప్రవహించే శక్తినే ఉష్ణం అంటారు.

 

కృత్యం: 5
5. 'ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల రేటు, పదార్థ స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది' అని స్పష్టం చేసే కృత్యాన్ని రాసి వివరించండి. 
జ: 
* ఒక పెద్దజాడీని తీసుకుని అందులో నీటిని పోసి 80 ºC వరకు వేడిచేయాలి.
* రెండు పరీక్షనాళికలు తీసుకుని ఒక దానిలో 50 గ్రాముల నీటిని, రెండో దానిలో 50 గ్రాముల నూనెను పోయాలి.
* వాటికి ఒంటి రంధ్రపు బిరడాలు బిగించాలి.
* బిరడా రంధ్రాల ద్వారా రెండు పరీక్ష నాళికల్లో రెండు ఉష్ణమాపకాలను అమర్చాలి.
* పటంలో చూపిన విధంగా రెండు పరీక్ష నాళికలను రిటార్డు స్టాండుల సహాయంతో వేడినీటి జాడీలో ఉంచాలి.
* ప్రతి 3 నిమిషాలకు ఒకసారి ఉష్ణమాపకాల రీడింగులను గమనించి నమోదు చేయాలి.
* రెండు పరీక్ష నాళికలను ఒకే ఉష్ణోగ్రత ఉన్న నీటిలో సమాన కాలవ్యవధుల పాటు ఉంచాం. కాబట్టి నీరు, నూనెలకు ఒకే పరిమాణం ఉన్న ఉష్ణం సమకూరిందని స్పష్టమవుతోంది.
* నూనె ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల రేటు, నీటి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల రేటు కంటే ఎక్కువని మనం గమనించవచ్చు. దీన్ని బట్టి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల రేటు పదార్థ స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుందని చెప్పవచ్చు.

 

కృత్యం: 6
6. ఒక కృత్యం ద్వారా పదార్థ విశిష్టోష్ణానికి ఒక సమీకరణం రాబట్టండి.
జ: * ఒక చిన్న బీకరులో 250 మి.లీ. నీటిని, పెద్ద బీకరులో 1000 మి.లీ. నీటిని తీసుకుని ఉష్ణమాపకం సహాయంతో వాటి తొలి ఉష్ణోగ్రతలు గుర్తించాలి.
* బీకర్లలోని నీటి ఉష్ణోగ్రత వాటి తొలి ఉష్ణోగ్రతల కంటే
60 ºC పెరిగే వరకు రెండు బీకర్లను వేడిచేయాలి.
* రెండు బీకర్లలో నీటి ఉష్ణోగ్రత
60 ºC పెరగడానికి అవసరమైన కాల  వ్యవధులను గుర్తించాలి.
* ఉష్ణోగ్రత పెరగడానికి చిన్న బీకరులోని నీటితో పోలిస్తే, పెద్ద బీకరులో నీటికి ఎక్కువ సమయం పట్టిందని గమనిస్తాం.
* ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు సమానమైనప్పటికీ, తక్కువ ద్రవ్యరాశి ఉన్న నీటి కంటే ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి ఉన్న నీటికి ఎక్కువ ఉష్ణశక్తి అందించాల్సి వచ్చిందని అర్థమవుతోంది.
* ఒకే విధమైన ఉష్ణోగ్రత మార్పునకు, ఒక పదార్థం గ్రహించే ఉష్ణశక్తి (Q), దాని ద్రవ్యరాశి (m)కి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

* ఇప్పుడు ఒక బీకరులో ఒక లీటరు నీటిని తీసుకుని ఏకరీతి మంటపై వేడిచేయాలి. ప్రతి 2 నిమిషాలకు ఉష్ణోగ్రతలోని మార్పును (T) గమనించాలి.
* ఉష్ణాన్ని అందించే సమయానికి అనుగుణంగా ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల స్థిరంగా ఉండటం గమనిస్తాం.
* స్థిర ద్రవ్యరాశి ఉన్న నీటి ఉష్ణోగ్రతలోని మార్పు, అది గ్రహించిన ఉష్ణానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

* (1), (2) సమీకరణాల నుంచి

ఇక్కడ S అనేది పదార్థానికి సంబంధించిన స్థిరరాశి. దీన్ని ఆ పదార్థ విశిష్టోష్ణం అంటారు.

విశిష్టోష్ణం: ఏకాంక ద్రవ్యరాశి ఉన్న పదార్థ ఉష్ణోగ్రతను ఒక డిగ్రీ పెంచడానికి కావాల్సిన ఉష్ణాన్ని ఆ పదార్థ విశిష్టోష్ణం అంటారు.
విశిష్టోష్ణం ప్రమాణాలు:
C.G.S. పద్ధతిలో: Cal /g - ºC(కెలోరి/గ్రామ్  -  సెంటిగ్రేడ్)
S.I. పద్ధతిలో: J/kg - K.(జౌల్/కి.గ్రా.  -  కెల్విన్)

 

కృత్యం: 7
7.  మిశ్రమాల పద్ధతి సూత్రం ఏమిటి? మిశ్రమం ఉష్ణోగ్రతకు సమీకరణం ఉత్పాదించేందుకు ఒక కృత్యాన్ని తెలియజేయండి.
జ: మిశ్రమాల పద్ధతి సూత్రం: వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉన్న రెండు లేదా అంతకన్నా ఎక్కువ వస్తువులను ఉష్ణీయ స్పర్శలో ఉంచితే, ఉష్ణసమతాస్థితి సాధించే వరకు, వేడి వస్తువు కోల్పోయిన ఉష్ణం చల్లటి వస్తువులు గ్రహించిన ఉష్ణానికి సమానం.
* వేడి వస్తువులు కోల్పోయిన ఉష్ణం = చల్లటి వస్తువు గ్రహించిన ఉష్ణం. దీన్నే మిశ్రమాల పద్ధతి సూత్రం అంటారు.
కృత్యం: మిశ్రమం తుది ఉష్ణోగ్రతకు సమీకరణం
* m1, m2 ద్రవ్యరాశులున్న రెండు పదార్థాల తొలి ఉష్ణోగ్రతలు T1, T2 అనుకుందాం. (T1 అధిక ఉష్ణోగ్రత, T2 అల్ప ఉష్ణోగ్రత)
* మిశ్రమం తుది ఉష్ణోగ్రత T అనుకుందాం.
* వేడి వస్తువు కోల్పోయిన ఉష్ణం Q1 = m1 S (T1 - T)
* చల్లటి వస్తువు గ్రహించిన ఉష్ణం Q2 = m2 S(T - T2)
* వేడి వస్తువు కోల్పోయిన ఉష్ణం = చల్లటి వస్తువు గ్రహించిన ఉష్టం (ఉష్ణ నష్టం జరగలేదని భావిస్తే)

 

కృత్యం: 8
8. ఒక ద్రవం బాష్ఫీభవన రేటు వీచేగాలిలో పెరుగుతుందని ఒక కృత్యం ద్వారా నిరూపించండి. 
జ: * రెండు పెట్రిడిష్‌లలో సుమారు 1 మి.లీ. స్పిరిట్‌ను తీసుకోవాలి.
* ఒక పెట్రిడిష్‌ను ఫ్యాన్‌గాలి తగిలే విధంగా ఉంచాలి. రెండోదానిపై మూత పెట్టాలి.
* 5 నిమిషాల తర్వాత రెండింటిలోని స్పిరిట్ పరిమాణాన్ని గమనిస్తే ఫ్యాన్‌గాలికి ఉంచిన పెట్రిడిష్‌లో స్పిరిట్ ఏమీలేక పోవడం, మూతపెట్టిన పెట్రిడిష్‌లో స్పిరిట్ అలాగే ఉండటాన్ని మనం గమనించవచ్చు.
కారణం: * ఫ్యాన్‌గాలికి తెరచి ఉంచిన పాత్రలోని ద్రవ అణువులు బయటకు వెళ్లి తిరిగి వచ్చి ద్రవంలోకి చేరే సంఖ్య గణనీయంగా తగ్గిపోతుంది. ఎందుకంటే, గాలి వీయడం వల్ల ద్రవం నుంచి బయటకు వెళ్లిన అణువులు ద్రవం పరిధిని దాటి దూరంగా గెంటి వేయబడతాయి. దానివల్ల బాష్పీభవనం రేటు పెరుగుతుంది.
* మూత ఉన్న పెట్రిడిష్‌లోని స్పిరిట్ కంటే ఫ్యాన్ గాలికి ఉంచిన పెట్రిడిష్‌లోని స్పిరిట్ త్వరగా బాష్పీభవనం చెందుతుంది.

 

కృత్యం: 9
9. సాంద్రీకరణ ప్రక్రియను ఒక కృత్యం ద్వారా వివరించండి.
జ: * ఒక గాజు గ్లాసులో సగం వరకు చల్లటి నీరు పోసి బల్లపై ఉంచాలి.
* గాజు గ్లాసు బయట గోడలపై నీటి బిందువులు ఏర్పడటం గమనిస్తాం.
కారణం: * గాలిలో ఆవిరి రూపంలో నీటి అణువులు ఉంటాయి.
* గాలిలోని నీటి అణువులు చలనంలో ఉన్నప్పుడు చల్లటి నీరు ఉన్న గ్లాసు ఉపరితలాన్ని తాకితే అవి తమ గతిజశక్తిని కోల్పోతాయి. అందువల్ల వాటి ఉష్ణోగ్రత తగ్గిపోయి నీటి బిందువులుగా మారతాయి.
* గాలిలోని నీటి అణువులు కోల్పోయిన శక్తి గాజు గ్లాసు అణువులకు అందుతుంది. దాంతో గాజు అణువుల సరాసరి గతిజశక్తి పెరుగుతుంది.
* ఆ శక్తి గాజు గ్లాసులోని నీటి అణువులకు అందజేయబడుతుంది. దాంతో గ్లాసులోని నీటి అణువుల సరాసరి గతిజశక్తి పెరుగుతుంది. అందువల్ల గ్లాసులోని నీటి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. ఈ ప్రక్రియనే సాంద్రీకరణ ప్రక్రియ అంటారు. ఇది ఒక ఉష్ణీయ ప్రక్రియ. (Warning Process)
* 'వాయువు ద్రవంగా స్థితి మార్పు చెందడమే సాంద్రీకరణం'.

 

కృత్యం: 10
10. 'మరగడం' ప్రక్రియను వివరించి ఒక కృత్యాన్ని తెలియజేయండి.
జ: * ఒక బీకరులో నీరు పోసి బర్నర్‌తో వేడి చేయాలి. థర్మామీటర్‌తో ప్రతి 2 నిమిషాలకు నీటి ఉష్ణోగ్రతను కొలవాలి.
* నీటి ఉష్ణోగ్రత
100 ºC చేరే వరకు, ఉష్ణోగ్రత నిరంతరం పెరుగుతుంది.
*
100 ºC వద్ద ఇంకా ఉష్ణాన్ని అందించినా ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలలో మార్పు ఉండదు.
* అంతేకాకుండా
100 ºC వద్ద నీటి ఉపరితలంలో చాలా ఎక్కువ మొత్తంలో బుడగలు ఏర్పడటం (Bubbling) గమనించవచ్చు. దీన్నే మరగడం అంటారు.
మరగడం ప్రక్రియ
* నీరు ఒక ద్రావణం. ఇందులో కొన్ని వాయువులతో సహా అనేక రకాల మలినాలు (Impurities) కరిగి ఉంటాయి.
* నీటిని లేదా ఏదైనా ద్రవాన్ని వేడి చేసినప్పుడు అందులోని వాయువుల ద్రావణీయత (Solubility) తగ్గుతుంది. అందువల్ల ద్రవంలో (పాత్ర అడుగున, గోడల వెంబడి) వాయు బుడగలు ఏర్పడతాయి. బుడగల చుట్టూ ఉన్న ద్రవంలోని నీటి అణువులు బాష్పీభవనం చెంది బుడగల్లో చేరడం వల్ల అవి పూర్తిగా నీటి ఆవిరితో నిండిపోతాయి.
* ద్రవం ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతున్నకొద్దీ బుడగల్లో పీడనం పెరుగుతుంది. ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద బుడగల్లోని నీటిఆవిరి పీడనం, బుడగలపై కలగజేసిన బయటి పీడనం (ఈ పీడనం వాతావరణ పీడనం, బుడగపై ఉండే నీటి మట్టం కలగజేసే పీడనాల మొత్తానికి సమానం)తో సమానమవుతుంది. అప్పుడు బుడగలు నెమ్మదిగా ఉపరితలం వైపు కదలడం ప్రారంభిస్తాయి. ద్రవ ఉపరితలాన్ని చేరాక బుడగలు విచ్ఛిన్నమై వాటిలోని నీటి ఆవిరిని గాలిలోకి విడుదల చేస్తాయి.
* మనం ఉష్ణం అందిస్తున్నంత వరకు ద్రవం వాయువుగా మారే ఈ ప్రక్రియ కొనసాగుతూనే ఉంటుంది. అందువల్ల నీరు మరుగుతున్నట్లు మనకు కనిపిస్తుంది.
* ఏదైనా పీడనం, స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవస్థితిలోని పదార్థం వాయుస్థితిలోకి మారడాన్ని మరగడం అంటారు. ఆ ఉష్ణోగ్రతను ఆ ద్రవం మరిగే స్థానం (Boiling Point) అంటారు.

 

కృత్యం: 11
11. ఒక కృత్యం ద్వారా ద్రవీభవన ప్రక్రియను వివరించండి.
జ: * ఒక బీకరులో కొన్ని మంచు ముక్కలు తీసుకోవాలి. థర్మామీటరును మంచు ముక్కల మధ్య ఉంచి ఉష్ణోగ్రతను కొలవాలి.
* బీకరును బర్నర్‌పై ఉంచి వేడి చేయాలి. మంచు ముక్కలు పూర్తిగా కరిగి నీరుగా మారేవరకు ప్రతి నిమిషానికి ఉష్ణోగ్రతలో మార్పును పరిశీలించాలి.
* ప్రారంభంలో మంచు ఉష్ణోగ్రత
0 ºC లేదా అంతకంటే తక్కువగా ఉంటుంది. మంచు ఉష్ణోగ్రత 0 ºC కంటే తక్కువగా ఉంటే, 0 ºC ను చేరేవరకు ఉష్ణోగ్రత నిరంతరంగా పెరుగుతుంది.
* మంచు కరగడం ప్రారంభం కాగానే, ఉష్ణాన్ని అందించినప్పటికీ ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు లేకపోవడం గమనిస్తాం.
కారణం
1) మంచు ముక్కలకు మనం అందించిన ఉష్ణం మంచు అణువుల అంతర్గత శక్తి (Internel energy)ని పెంచుతుంది. ఇలా పెరిగిన అంతర్గత శక్తి మంచులోని అణువుల (H2O) మధ్య ఉండే బంధాలను బలహీనపరచి, తెంచుతుంది. అందువల్ల మంచు (ఘనస్థితి) నీరుగా (ద్రవస్థితి) మారుతుంది. ఈ ప్రక్రియ స్థిర ఉష్ణోగ్రత (
0 ºC లేదా 273 K) వద్ద జరుగుతుంది. ఈ ఉష్ణోగ్రతను మంచు ద్రవీభవన స్థానం అంటారు.
* స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద 1 గ్రా. ఘనపదార్థం ద్రవస్థితిలోకి మారే ప్రక్రియను ద్రవీభవనం అంటారు. ఈ స్థిర ఉష్ణోగ్రతను ద్రవీభవన స్థానం (Melting Point) అంటారు.

 

కృత్యం: 12
12. నీరు ఘనీభవించినప్పుడు వ్యాకోచిస్తుందని ఒక కృత్యం ద్వారా నిరూపించండి. 
జ: * మూత ఉండే ఒక చిన్న గాజు సీసాను తీసుకోవాలి.
* సీసాలో గాలి బుడగలు లేకుండా పూర్తిగా నీటితో నింపాలి.
* సీసాలోని నీరు బయటకు వెళ్లే అవకాశం లేకుండా మూతను గట్టిగా బిగించాలి.
* ఈ సీసాను ఫ్రిజ్‌లో (Deep freezer) కొన్ని గంటలు ఉంచి తర్వాత బయటకు తీస్తే, సీసాకు పగుళ్లు ఏర్పడటం గమనిస్తాం.
కారణం
* సీసాలో పోసిన నీటి ఘనపరిమాణం, సీసా ఘనపరిమాణానికి సమానం అని మనకు తెలుసు.
* నీరు ఘనీభవించినప్పుడు సీసా పగిలింది. అంటే మంచు ఘనపరిమాణం, సీసాలో నింపిన నీటి ఘనపరిమాణం కంటే ఎక్కువై ఉండాలి. దీన్ని బట్టి ఘనీభించినప్పుడు నీరు వ్యాకోచిస్తుంది అని స్పష్టమవుతోంది.
* నీటి సాంద్రత కంటే మంచు సాంద్రత తక్కువ. అందుకే నీటిపై మంచు తేలుతుంది.

Posted Date : 27-05-2021

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్‌లో కనిపించే వ్యాపార ప్రకటనలు వివిధ దేశాల్లోని వ్యాపారులు, సంస్థల నుంచి వస్తాయి. మరి కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచి మేరకు కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికత సాయంతో ప్రదర్శితమవుతుంటాయి. ఆ ప్రకటనల్లోని ఉత్పత్తులను లేదా సేవలను పాఠకులు స్వయంగా విచారించుకొని, జాగ్రత్తగా పరిశీలించి కొనుక్కోవాలి లేదా వినియోగించుకోవాలి. వాటి నాణ్యత లేదా లోపాలతో ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎలాంటి సంబంధం లేదు. ఈ విషయంలో ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకు, ఈ-మెయిల్స్ కి, ఇంకా ఇతర రూపాల్లో సమాచార మార్పిడికి తావు లేదు. ఫిర్యాదులు స్వీకరించడం కుదరదు. పాఠకులు గమనించి, సహకరించాలని మనవి.

ప్రత్యేక కథనాలు

మరిన్ని
 
 

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

భౌతిక రసాయన శాస్త్రం

ఇతర సబ్జెక్టులు

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌