તમે જાણો છો કે ઊનના કપડાં પ્રાણીઓના તંતુઓમાંથી બને છે. તમે એ પણ જાણો છો કે સૂતરના કપડાં વનસ્પતિના તંતુઓમાંથી બને છે. આપણે શિયાળામાં જ્યારે બહાર ઠંડી હોય છે ત્યારે ઊનના કપડાં પહેરીએ છીએ. ઊનના કપડાં આપણને ગરમી આપે છે. જ્યારે ગરમી હોય છે ત્યારે આપણે હલકા રંગના સૂતરના કપડાં પહેરવાનું પસંદ કરીએ છીએ. આ આપણને ઠંડકની લાગણી આપે છે. તમને કદાચ આશ્ચર્ય થયું હશે કે ચોક્કસ પ્રકારના કપડાં ચોક્કસ ઋતુ માટે યોગ્ય કેમ હોય છે.

શિયાળામાં તમને ઘરની અંદર ઠંડી લાગે છે. જો તમે બહાર સૂર્યપ્રકાશમાં આવો, તો તમને ગરમી લાગે છે. ઉનાળામાં, તમને ઘરની અંદર પણ ગરમી લાગે છે. આપણે કેવી રીતે જાણી શકીએ કે વસ્તુ ગરમ છે કે ઠંડી? વસ્તુ કેટલી ગરમ અથવા ઠંડી છે તે આપણે કેવી રીતે શોધી શકીએ? આ પ્રકરણમાં આપણે આમાંના કેટલાક પ્રશ્નોના જવાબ શોધવાનો પ્રયત્ન કરીશું.

3.1 ગરમ અને ઠંડી

આપણા રોજિંદા જીવનમાં, આપણે અનેક વસ્તુઓનો સામનો કરીએ છીએ. તેમાંથી કેટલીક ગરમ

કોષ્ટક 3.1: ગરમ અને ઠંડી વસ્તુઓ

અને તેમાંથી કેટલીક ઠંડી હોય છે. ચા ગરમ હોય છે અને બરફ ઠંડો હોય છે. કોષ્ટક 3.1માં તમે સામાન્ય રીતે વાપરો છો તેવી કેટલીક વસ્તુઓની યાદી બનાવો. આ વસ્તુઓને ગરમ અથવા ઠંડી તરીકે ચિહ્નિત કરો.

જે વસ્તુઓ ખૂબ જ ગરમ હોય તેને સ્પર્શશો નહીં. મીણબત્તીની જ્યોત અથવા સ્ટોવ સાથે વ્યવહાર કરતી વખતે સાવધાન રહો.

આપણે જોઈએ છીએ કે કેટલીક વસ્તુઓ ઠંડી હોય છે જ્યારે કેટલીક ગરમ હોય છે. તમે એ પણ જાણો છો કે કેટલીક વસ્તુઓ અન્ય કરતાં વધુ ગરમ હોય છે જ્યારે કેટલીક અન્ય કરતાં વધુ ઠંડી હોય છે. કઈ વસ્તુ બીજી કરતાં વધુ ગરમ છે તે આપણે કેવી રીતે નક્કી કરીએ? આપણે ઘણીવાર વસ્તુઓને સ્પર્શીને આ કરીએ છીએ. પરંતુ શું આપણી સ્પર્શની ઇન્દ્રિય વિશ્વસનીય છે? ચાલો શોધી કાઢીએ.

પ્રવૃત્તિ 3.1
ત્રણ નાના ટબ/કન્ટેનર લો. તેમને A, B અને C તરીકે લેબલ કરો. કન્ટેનર Aમાં ઠંડું પાણી અને કન્ટેનર Bમાં ગરમ પાણી નાખો.

ખાતરી કરો કે પાણી એટલું ગરમ ન હોય કે તમારો હાથ બળી જાય

આકૃતિ 3.1 ત્રણ કન્ટેનરમાં પાણીની લાગણી

B. કન્ટેનર Cમાં થોડું ઠંડું અને ગરમ પાણી મિશ્ર કરો. હવે તમારો ડાબો હાથ કન્ટેનર Aમાં અને જમણો હાથ કન્ટેનર Bમાં ડુબાડો. બંને હાથોને બે કન્ટેનરમાં 2-3 મિનિટ રાખ્યા પછી, બંને હાથોને એકસાથે કન્ટેનર Cમાં મૂકો (આકૃતિ 3.1). શું બંને હાથોને સમાન લાગણી મળે છે?

બૂઝો કહે છે, “મારો ડાબો હાથ મને કહે છે કે મગ Cમાંનું પાણી ગરમ છે અને જમણો હાથ મને કહે છે કે એ જ પાણી ઠંડું છે. હું શું તારણ કાઢું?”

બૂઝોની ગૂંચવણ દર્શાવે છે કે વસ્તુ ગરમ છે કે ઠંડી તે નક્કી કરવા માટે આપણે હંમેશા આપણી સ્પર્શની ઇન્દ્રિય પર આધાર રાખી શકતા નથી. કેટલીકવાર તે આપણને ભ્રમિત કરી શકે છે.
પછી, વસ્તુ ખરેખર કેટલી ગરમ છે તે આપણે કેવી રીતે શોધી શકીએ? વસ્તુની ગરમીનું વિશ્વસનીય માપ તેનું તાપમાન છે. તાપમાન થર્મોમીટર નામના ઉપકરણ દ્વારા માપવામાં આવે છે.

3.2 તાપમાનનું માપન

તમે થર્મોમીટર જોયું છે? યાદ કરો કે જ્યારે તમને અથવા તમારા પરિવારના કોઈને તાવ આવ્યો હતો, ત્યારે તાપમાન થર્મોમીટર દ્વારા માપવામાં આવ્યું હતું. આપણા શરીરનું તાપમાન માપતા થર્મોમીટરને ક્લિનિકલ થર્મોમીટર કહેવામાં આવે છે. થર્મોમીટરને

આકૃતિ 3.2 એક ક્લિનિકલ થર્મોમીટર

તમારા હાથમાં પકડો અને તેનું કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરો. જો તમારી પાસે થર્મોમીટર ન હોય, તો મિત્રને તે શેર કરવા માટે કહો. ક્લિનિકલ થર્મોમીટર આકૃતિ 3.2માં બતાવ્યા પ્રમાણે દેખાય છે.

ક્લિનિકલ થર્મોમીટરમાં એક લાંબી, સાંકડી, એકસમાન કાચની નળી હોય છે. તેના એક છેડે એક બલ્બ હોય છે. આ બલ્બમાં પારો હોય છે. બલ્બની બહાર, પારાનો એક નાનો ચમકતો થ્રેડ જોઈ શકાય છે.

જો તમને પારાનો થ્રેડ દેખાતો ન હોય, તો થર્મોમીટરને થોડો ફેરવો જ્યાં સુધી તમે તેને જોઈ ન શકો. તમને થર્મોમીટર પર એક સ્કેલ પણ મળશે. આપણે જે સ્કેલ વાપરીએ છીએ તે સેલ્સિયસ સ્કેલ છે, જે ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.

બૂઝોને આશ્ચર્ય થયું કે આકૃતિ 3.2માં બતાવેલ બે સ્કેલમાંથી કયું વાંચવું જોઈએ. પાહેલીએ તેને કહ્યું કે ભારતે સેલ્સિયસ સ્કેલ અપનાવ્યો છે અને આપણે તે સ્કેલ વાંચવું જોઈએ. 94-108 ડિગ્રીની રેન્જવાળો બીજો સ્કેલ ફેરનહીટ સ્કેલ $\left({ }^{\circ} \mathrm{F}\right)$ છે. તે અગાઉ વપરાતો હતો.

ક્લિનિકલ થર્મોમીટર 35°C થી 42°C સુધીનું તાપમાન વાંચે છે.

થર્મોમીટર વાંચવું

ચાલો થર્મોમીટર કેવી રીતે વાંચવું તે શીખીએ. પ્રથમ, બે મોટા ચિહ્નો વચ્ચે સૂચવેલ તાપમાનનો તફાવત નોંધો. આ ચિહ્નો વચ્ચેના ડિવિઝનની સંખ્યા પણ નોંધો

ક્લિનિકલ થર્મોમીટર વાપરતી વખતે ધ્યાનમાં રાખવાની સાવધાનીઓ

• થર્મોમીટર વાપરતા પહેલા અને પછી, શક્ય હોય તો એન્ટિસેપ્ટિક દ્રાવણથી ધોવો જોઈએ.
• વાપરતા પહેલા ખાતરી કરો કે પારાનું સ્તર $35^{\circ} \mathrm{C}$થી નીચે છે.
• દૃષ્ટિની રેખા સાથે પારાનું સ્તર રાખીને થર્મોમીટર વાંચો. (આકૃતિ 3.3 જુઓ).
• થર્મોમીટર સાથે સાવધાનીથી વ્યવહાર કરો. જો તે કોઈ સખત વસ્તુ સાથે અથડાય, તો તે તૂટી શકે છે.
• તેને વાંચતી વખતે થર્મોમીટરને બલ્બ પકડીને રાખશો નહીં.

(નાના ચિહ્નો દ્વારા બતાવેલ) આ ચિહ્નો વચ્ચે. માની લો કે મોટા ચિહ્નો એક ડિગ્રી વાંચે છે અને તેમની વચ્ચે પાંચ ડિવિઝન છે. પછી, એક નાની ડિવિઝન

$\frac{1}{5}=0.2^{\circ} \mathrm{C}$ વાંચી શકે છે.

થર્મોમીટર ધોવો, શક્ય હોય તો એન્ટિસેપ્ટિક દ્રાવણથી. તેને મજબૂતીથી પકડો અને તેને થોડા ઝટકા આપો. ઝટકાથી પારાનું સ્તર નીચે આવશે. ખાતરી કરો કે તે $35^{\circ} \mathrm{C}$થી નીચે આવે છે. હવે થર્મોમીટરના બલ્બને

આકૃતિ 3.3 ક્લિનિકલ થર્મોમીટર વાંચવાની સાચી રીત

તમારી જીભ નીચે મૂકો. એક મિનિટ પછી, થર્મોમીટર બહાર કાઢો અને રીડિંગ નોંધો. આ તમારું શરીરનું તાપમાન છે. તાપમાન હંમેશા તેના એકમ, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ સાથે જણાવવું જોઈએ.

તમારા શરીરનું તાપમાન તમે શું રેકોર્ડ કર્યું?

માનવ શરીરનું સામાન્ય તાપમાન $37^{\circ} \mathrm{C}$ છે. નોંધ કરો કે તાપમાન તેના એકમ સાથે જણાવવામાં આવે છે.

પાહેલીએ તેના શરીરનું તાપમાન માપ્યું. તે ચિંતિત થઈ ગઈ કારણ કે તે બરાબર $37^{\circ} \mathrm{C}$ ન હતું.

ચાલો પાહેલીને ખાતરી આપવાનો પ્રયત્ન કરીએ કે તેમાં કંઈ ખોટું નથી.

પ્રવૃત્તિ 3.3
તમારા કેટલાક મિત્રોના (ઓછામાં ઓછા 10) શરીરનું તાપમાન

કોષ્ટક 3.2: કેટલાક વ્યક્તિઓનું શરીરનું તાપમાન

ક્લિનિકલ થર્મોમીટરથી માપો. તમારા અવલોકનો કોષ્ટક 3.2માં રેકોર્ડ કરો.

શું દરેક વ્યક્તિનું શરીરનું તાપમાન $37^{\circ} \mathrm{C}$ છે?

દરેક વ્યક્તિનું તાપમાન $37^{\circ} \mathrm{C}$ ન હોઈ શકે. તે થોડું વધુ અથવા થોડું ઓછું હોઈ શકે છે. વાસ્તવમાં, જેને આપણે સામાન્ય તાપમાન કહીએ છીએ તે મોટી સંખ્યામાં સ્વસ્થ વ્યક્તિઓનું સરેરાશ શરીરનું તાપમાન છે.

ક્લિનિકલ થર્મોમીટર ફક્ત માનવ શરીરનું તાપમાન માપવા માટે રચાયેલ છે. માનવ શરીરનું તાપમાન સામાન્ય રીતે $35^{\circ} \mathrm{C}$થી નીચે અથવા $42^{\circ} \mathrm{C}$થી ઉપર જતું નથી. તેથી જ આ થર્મોમીટરની રેન્જ $35^{\circ} \mathrm{C}$ થી $42^{\circ} \mathrm{C}$ છે.

બૂઝોને એક શરારતભરી યોજના સૂઝી. તે ક્લિનિકલ થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કરીને ગરમ દૂધનું તાપમાન માપવા માંગતો હતો. પાહેલીએ તેને આવું કરતા અટકાવ્યો.

સાવધાની માનવ શરીર સિવાય અન્ય કોઈપણ વસ્તુનું તાપમાન માપવા માટે ક્લિનિકલ થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કરશો નહીં. થર્મોમીટરને સૂર્યમાં અથવા જ્યોતની નજીક રાખવાનું પણ ટાળો. તે તૂટી શકે છે.

3.3 લેબોરેટરી થર્મોમીટર

અન્ય વસ્તુઓનું તાપમાન આપણે કેવી રીતે માપીએ? આ હેતુ માટે, અન્ય થર્મોમીટર છે. આવા એક થર્મોમીટરને લેબોરેટરી થર્મોમીટર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. શિક્ષક તમને

વિવિધ હેતુઓ માટે વિવિધ પ્રકારના થર્મોમીટરનો ઉપયોગ થાય છે. હવામાન અહેવાલોમાં જણાવેલા, અગાઉના દિવસના મહત્તમ અને ન્યૂનતમ તાપમાન મહત્તમ - ન્યૂનતમ થર્મોમીટર નામના થર્મોમીટર દ્વારા માપવામાં આવે છે.

આકૃતિ 3.4 એક લેબોરેટરી થર્મોમીટર

આ થર્મોમીટર બતાવશે. તેને કાળજીપૂર્વક જુઓ અને તે માપી શકે તે સૌથી વધુ અને સૌથી ઓછું તાપમાન નોંધો. લેબોરેટરી થર્મોમીટરની રેન્જ સામાન્ય રીતે $-10^{\circ} \mathrm{C}$ થી $110^{\circ} \mathrm{C}$ (આકૃતિ 3.4) સુધીની હોય છે. ઉપરાંત, જેમ તમે ક્લિનિકલ થર્મોમીટરના કિસ્સામાં કર્યું હતું, તેમ શોધો કે આ થર્મોમીટર પરની એક નાની ડિવિઝન કેટલું વાંચે છે. થર્મોમીટરને યોગ્ય રીતે વાંચવા માટે તમને આ માહિતીની જરૂર પડશે.

ચાલો હવે આ થર્મોમીટર કેવી રીતે વપરાય છે તે શીખીએ.

પ્રવૃત્તિ 3.4

એક બીકર અથવા મગમાં થોડું નળનું પાણી લો. થર્મોમીટરને પાણીમાં ડુબાડો જેથી બલ્બ પાણીમાં ડૂબી જાય પરંતુ કન્ટેનરના તળિયા અથવા બાજુઓને સ્પર્શ ન કરે. થર્મોમીટરને ઊભી રાખો (આકૃતિ 3.5). થર્મોમીટરમાં પારાની હલચલનું નિરીક્ષણ કરો. પારાનો થ્રેડ સ્થિર થાય ત્યાં સુધી રાહ જુઓ.

ક્લિનિકલ થર્મોમીટર વાંચતી વખતે ધ્યાનમાં રાખવાની સાવધાનીઓ ઉપરાંત, લેબોરેટરી થર્મોમીટર

• ઊભી રાખવી જોઈએ, ત્રાંસી નહીં. (આકૃતિ 3.5)
• બલ્બ ચારેય બાજુથી તે પદાર્થથી ઘેરાયેલો હોવો જોઈએ જેનું તાપમાન માપવાનું છે. બલ્બ કન્ટેનરની સપાટીને સ્પર્શ ન કરે.

આકૃતિ 3.5 લેબોરેટરી થર્મોમીટરથી પાણીનું તાપમાન માપવું

રીડિંગ નોંધો. તે તે સમયે પાણીનું તાપમાન છે.

વર્ગમાં દરેક વિદ્યાર્થી દ્વારા રેકોર્ડ કરાયેલા પાણીના તાપમાનની તુલના કરો. શું રીડિંગમાં કોઈ ફેરફાર છે? સંભવિત કારણોની ચર્ચા કરો.

ચાલો આ પ્રશ્નનો જવાબ આપવાનો પ્રયત્ન કરીએ.

પ્રવૃત્તિ 3.5

એક બીકર અથવા મગમાં થોડું ગરમ પાણી લો. થર્મોમીટરને પાણીમાં ડુબાડો. પારાનો થ્રેડ સ્થિર થાય ત્યાં સુધી રાહ જુઓ અને તાપમાન નોંધો. હવે થર્મોમીટરને પાણીમાંથી બહાર કાઢો. હવે શું થાય છે તે કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરો. શું તમે નોંધો છો કે જેમ જ તમે થર્મોમીટરને પાણીમાંથી બહાર કાઢો છો, પારાનું સ્તર ઘટવાનું શરૂ થાય છે. આનો અર્થ એ છે કે થર્મોમીટર પાણીમાં હોય ત્યારે તાપમાન વાંચવું જોઈએ.

તમને યાદ હશે કે તમારું પોતાનું તાપમાન લેતી વખતે, તમારે રીડિંગ નોંધવા માટે થર્મોમીટર તમારા મોંમાંથી બહાર કાઢવું પડે છે. શું તમે પછી તમારું

બૂઝો હવે સમજે છે કે ઉચ્ચ તાપમાન માપવા માટે ક્લિનિકલ થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કેમ ન થઈ શકે. પરંતુ હજુ પણ આશ્ચર્ય થાય છે કે શું લેબોરેટરી થર્મોમીટરનો ઉપયોગ તેના શરીરનું તાપમાન માપવા માટે થઈ શકે છે?

બૂઝોને આશ્ચર્ય થાય છે કે જ્યારે થર્મોમીટરનો બલ્બ બીજી વસ્તુ સાથે સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે પારાનું સ્તર બદલાય જ કેમ?

શરીરનું તાપમાન માપવા માટે લેબોરેટરી થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કરી શકો છો? દેખીતી રીતે, આ હેતુ માટે લેબોરેટરી થર્મોમીટરનો ઉપયોગ કરવો અનુકૂળ નથી.

મોંમાંથી બહાર કાઢતા ક્લિનિકલ થર્મોમીટરમાં પારો કેમ નથી પડતો અથવા ચડતો?

ફરી એક ક્લિનિકલ થર્મોમીટરનું નિરીક્ષણ કરો. શું તમે બલ્બની નજીક એક કિંક જોઈ છો (આકૃતિ 3.6).

કિંકનો ઉપયોગ શું છે? તે પારાના સ્તરને પોતાના આપોઆપ પડવાથી રોકે છે.

આકૃતિ 3.6 ક્લિનિકલ થર્મોમીટરમાં એક કિંક હોય છે

થર્મોમીટરમાં પારાના ઉપયોગને લઈને ઘણી ચિંતા છે. પારો એક ઝેરી પદાર્થ છે અને જો થર્મોમીટર તૂટી જાય તો તેનો નિકાલ કરવો ખૂબ મુશ્કેલ છે. આજકાલ, ડિજિટલ થર્મોમીટર ઉપલબ્ધ છે જે પારાનો ઉપયોગ કરતા નથી.

3.4 ઉષ્માનું સ્થાનાંતરણ

તમે જોયું હશે કે તવા પર રાખતા તવું ગરમ થઈ જાય છે. આ એટલા માટે કારણ કે ઉષ્મા જ્યોતથી વાસણમાં પસાર થાય છે. જ્યારે તવું આગમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ધીમે ધીમે ઠંડું પડે છે. તે ઠંડું કેમ પડે છે? ઉષ્મા તવાથી આસપાસના વિસ્તારમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. તેથી તમે સમજી શકો છો કે બંને કિસ્સાઓમાં, ઉષ્મા વધુ ગરમ વસ્તુથી ઓછી ગરમ વસ્તુ તરફ વહે છે. વાસ્તવમાં,

પાહેલી પૂછે છે: “શું તેનો અર્થ એ છે કે જો બે વસ્તુઓનું તાપમાન સમાન હોય તો ઉષ્માનું સ્થાનાંતરણ થશે નહીં?”

બધા કિસ્સાઓમાં ઉષ્મા વધુ ગરમ વસ્તુથી ઓછી ગરમ વસ્તુ તરફ વહે છે.

ઉષ્મા કેવી રીતે વહે છે? ચાલો તપાસ કરીએ.

પ્રવૃત્તિ 3.6

ધાતુની એક દંડી અથવા સપાટ પટ્ટી લો, ધાતુ જેમ કે એલ્યુમિનિયમ અથવા લોખંડની. દંડી પર થોડા નાના મીણના ટુકડા લગાવો. આ ટુકડાઓ લગભગ સમાન અંતરે હોવા જોઈએ (આકૃતિ