आप जानते हैं कि ऊनी कपड़े जानवरों के रेशों से बनाए जाते हैं। आप यह भी जानते हैं कि सूती कपड़े पौधों के रेशों से बनाए जाते हैं। हम सर्दियों में ऊने कपड़े पहनते हैं जब बाहर ठंड होती है। ऊने कपड़े हमें गर्म रखते हैं। जब गर्मी होती है तब हल्के रंग के सूती कपड़े पहनना पसंद करते हैं। ये हमें ठंडक का अहसास कराते हैं। आपने सोचा होगा कि एक विशेष प्रकार के कपड़े एक विशेष मौसम के लिए उपयुक्त क्यों होते हैं।

सर्दियों में आप घर के अंदर ठंड महसूस करते हैं। यदि आप धूप में बाहर आते हैं, तो आपको गर्मी लगती है। गर्मियों में आप घर के अंदर भी गर्मी महसूस करते हैं। हम कैसे जानते हैं कि कोई वस्तु गर्म है या ठंडी? हम यह कैसे पता लगाते हैं कि कोई वस्तु कितनी गर्म या ठंडी है? इस अध्याय में हम इनमें से कुछ प्रश्नों के उत्तर खोजने का प्रयास करेंगे।

3.1 गर्म और ठंडा

हम अपने दैनिक जीवन में अनेक वस्तुओं के संपर्क में आते हैं। उनमें से कुछ गर्म होती हैं

तालिका 3.1: गर्म और ठंडी वस्तुएँ

और कुछ ठंडी होती हैं। चाय गर्म होती है और बर्फ ठंडी होती है। तालिका 3.1 में आपके द्वारा प्राय: प्रयोग में लाई जाने वाली कुछ वस्तुओं की सूची बनाइए। इन वस्तुओं को गर्म या ठंडा चिह्नित कीजिए।

बहुत गर्म वस्तुओं को न छुएँ। मोमबत्ती की लौ या चूल्हे को संभालते समय सावधान रहें।

हम देखते हैं कि कुछ वस्तुएँ ठंडी होती हैं जबकि कुछ गर्म। आप यह भी जानते हैं कि कुछ वस्तुएँ दूसरों की तुलना में अधिक गर्म होती हैं जबकि कुछ अधिक ठंडी। हम यह कैसे तय करते हैं कि कौन-सी वस्तु दूसरे की तुलना में अधिक गर्म है? हम अक्सर यह वस्तुओं को छूकर करते हैं। लेकिन क्या हमारा स्पर्श-बोध विश्वसनीय है? आइए जानते हैं।

गतिविधि 3.1
तीन छोटे टब/डिब्बे लीजिए। उन्हें A, B और C लेबल कीजिए। डिब्बे A में ठंडा पानी और डिब्बे B में गर्म पानी डालिए।

ध्यान रखें कि पानी इतना गर्म न हो कि आपका हाथ जल जाए।

चित्र 3.1 तीन डिब्बों में पानी महसूस करना

डिब्बे C में थोड़ा ठंडा और थोड़ा गर्म पानी मिलाइए। अब अपना बायाँ हाथ डिब्बे A में और दायाँ हाथ डिब्बे B में डुबोइए। दोनों हाथों को दो-तीन मिनट तक उन डिब्बों में रखने के बाद दोनों हाथों को एक साथ डिब्बे C में डालिए (चित्र 3.1)। क्या दोनों हाथों को एक जैसा अनुभव होता है?

बूझो कहता है, “मेरा बायाँ हाथ बता रहा है कि मग C का पानी गर्म है और दायाँ हाथ बता रहा है कि वही पानी ठंडा है। मैं क्या निष्कर्ष निकालूँ?”

बूझो की उलझन दिखाती है कि हम हमेशा किसी वस्तु के गर्म या ठंडा होने का फैसला करने के लिए स्पर्श की अपनी भावना पर भरोसा नहीं कर सकते। कभी-कभी यह हमें धोखा दे सकती है।
फिर हम कैसे पता लगाते हैं कि कोई वस्तु वास्तव में कितनी गर्म है? किसी वस्तु की गर्मी का एक विश्वसनीय माप उसका तापमान होता है। तापमान को एक उपकरण जिसे थर्मामीटर कहा जाता है, द्वारा मापा जाता है।

3.2 तापमान का मापन

क्या आपने कभी थर्मामीटर देखा है? याद कीजिए जब आपको या आपके परिवार के किसी अन्य सदस्य को बुखार हुआ था, तो तापमान थर्मामीटर से मापा गया था। थर्मामीटर जो हमारे शरीर के तापमान को मापता है, उसे क्लिनिकल थर्मामीटर कहा जाता है। थर्मामीटर को अपने हाथ में पकड़िए और इसे ध्यान से देखिए। यदि आपके पास थर्मामीटर नहीं है, तो किसी मित्र से इसे साझा करने का अनुरोध कीजिए। एक क्लिनिकल थर्मामीटर वैसा ही दिखता है जैसा चित्र 3.2 में दिखाया गया है।

चित्र 3.2 एक क्लिनिकल थर्मामीटर

एक क्लिनिकल थर्मामीटर एक लंबी, संकरी, समान काँच की नली से बना होता है। इसका एक सिरा गोलाकार बल्ब होता है। इस बल्ब में पारा होता है। बल्ब के बाहर, पारे की एक छोटी चमकदार धारी दिखाई देती है।

यदि आपको पारे की धारी नहीं दिख रही है, तो थर्मामीटर को थोड़ा घुमाइए जब तक आपको यह दिखाई न दे। आपको थर्मामीटर पर एक पैमाना भी मिलेगा। हम जिस पैमाने का उपयोग करते हैं वह सेल्सियस पैमाना है, जिसे ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ द्वारा दर्शाया जाता है।

बूझो ने सोचा कि चित्र 3.2 में दिखाए गए दो पैमानों में से किसे पढ़ना चाहिए। पहेली ने उसे बताया कि भारत ने सेल्सियस पैमाना अपनाया है और हमें वही पढ़ना चाहिए। दूसरा पैमाना जिसकी सीमा 94-108 डिग्री है, वह फॉरेनहाइट पैमाना $\left({ }^{\circ} \mathrm{F}\right)$ है। इसका प्रयोग पहले किया जाता था।

एक नैदानिक थर्मामीटर तापमान 35°C से 42°C तक पढ़ता है।

थर्मामीटर पढ़ना

आइए सीखें कि थर्मामीटर कैसे पढ़ा जाता है। सबसे पहले, दो बड़े निशानों के बीच दर्शाए गए तापमान अंतर को नोट करें। साथ ही इन निशानों के बीच

नैदानिक थर्मामीटर के प्रयोग में बरती जाने वाली सावधानियाँ

• थर्मामीटर का प्रयोग करने से पहले और बाद में धोना चाहिए, यदि संभव हो तो एंटीसेप्टिक द्रव से।
• सुनिश्चित करें कि प्रयोग से पहले पारे का स्तर $35^{\circ} \mathrm{C}$ से नीचे है।
• थर्मामीटर को पढ़ते समय पारे के स्तर को दृष्टि की रेखा के अनुरूप रखें। (चित्र 3.3 देखें)।
• थर्मामीटर को सावधानी से संभालें। यदि यह किसी कठोर वस्तु से टकरा जाए तो यह टूट सकता है।
• थर्मामीटर को पढ़ते समय बल्ब से न पकड़ें।

(छोटे निशानों द्वारा दिखाए गए) विभाजनों की संख्या नोट करें। मान लीजिए बड़े निशान एक डिग्री पढ़ाते हैं और उनके बीच पाँच विभाजन हैं। तब एक छोटा विभाजन

$\frac{1}{5}=0.2^{\circ} \mathrm{C}$ पढ़ सकता है।

थर्मामीटर को धोएँ, यदि संभव हो तो एंटीसेप्टिक द्रव से। इसे मजबूती से पकड़ें और कुछ झटके दें। झटकों से पारे का स्तर नीचे आ जाएगा। सुनिश्चित करें कि यह $35^{\circ} \mathrm{C}$ से नीचे आ जाए। अब थर्मामीटर के बल्ब को रखें

चित्र 3.3 नैदानिक थर्मामीटर को पढ़ने की सही विधि

अपनी जीभ के नीचे। एक मिनट बाद थर्मामीटर को बाहर निकालें और रीडिंग नोट करें। यह आपका शरीर तापमान है। तापमान को हमेशा इसकी इकाई, ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ के साथ दर्ज किया जाना चाहिए।

आपने अपना शरीर तापमान कितना दर्ज किया?

मानव शरीर का सामान्य तापमान $37^{\circ} \mathrm{C}$ होता है। ध्यान दें कि तापमान को इसकी इकाई के साथ दर्ज किया गया है।

पहेली ने अपना शरीर तापमान मापा। वह चिंतित हो गई क्योंकि यह ठीक $37^{\circ} \mathrm{C}$ नहीं था।

आइए पहेली को आश्वस्त करने का प्रयास करें कि उसके साथ कुछ गलत नहीं है।

क्रियाकलाप 3.3
अपने कुछ मित्रों (कम से कम 10) का शरीर तापमान नैदानिक थर्मामीटर से मापें।

तालिका 3.2: कुछ व्यक्तियों का शरीर तापमान

अपने अवलोकनों को तालिका 3.2 के अनुसार दर्ज करें।

क्या हर व्यक्ति का शरीर तापमान $37^{\circ} \mathrm{C}$ होता है?

हर व्यक्ति का तापमान $37^{\circ} \mathrm{C}$ नहीं हो सकता है। यह थोड़ा अधिक या थोड़ा कम हो सकता है। वास्तव में, जिसे हम सामान्य तापमान कहते हैं, वह बड़ी संख्या में स्वस्थ व्यक्तियों का औसत शरीर तापमान होता है।

क्लिनिकल थर्मामीटर को केवल मानव शरीर के तापमान को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मानव शरीर का तापमान सामान्यतः $35^{\circ} \mathrm{C}$ से नीचे या $42^{\circ} \mathrm{C}$ से ऊपर नहीं जाता। इसीलिए इस थर्मामीटर की सीमा $35^{\circ} \mathrm{C}$ से $42^{\circ} \mathrm{C}$ तक है।

बूझो को एक शरारती विचार आया। वह क्लिनिकल थर्मामीटर का उपयोग करके गर्म दूध का तापमान मापना चाहता था। पहेली ने उसे ऐसा करने से रोका।

सावधानी क्लिनिकल थर्मामीटर का उपयोग मानव शरीर के अलावा किसी अन्य वस्तु के तापमान को मापने के लिए न करें। साथ ही, थर्मामीटर को धूप में या किसी लौ के पास रखने से बचें। यह टूट सकता है।

3.3 प्रयोगशाला थर्मामीटर

हम अन्य वस्तुओं का तापमान कैसे मापते हैं? इस उद्देश्य के लिए अन्य थर्मामीटर होते हैं। एक ऐसा थर्मामीटर प्रयोगशाला थर्मामीटर के नाम से जाना जाता है। शिक्षक आपको दिखाएंगे

विभिन्न उद्देश्यों के लिए विभिन्न प्रकार के थर्मामीटरों का उपयोग किया जाता है। पिछले दिन का अधिकतम और न्यूनतम तापमान, जो मौसम रिपोर्टों में दिया जाता है, एक ऐसे थर्मामीटर द्वारा मापा जाता है जिसे अधिकतम-न्यूनतम थर्मामीटर कहा जाता है।

आकृति 3.4 एक प्रयोगशाला थर्मामीटर

इस थर्मामीटर को ध्यान से देखें और इससे मापी जा सकने वाली अधिकतम और न्यूनतम तापमान को नोट करें। एक प्रयोगशाला थर्मामीटर की सीमा आमतौर पर $-10^{\circ} \mathrm{C}$ से $110^{\circ} \mathrm{C}$ तक होती है (चित्र 3.4)। साथ ही, जैसे आपने क्लिनिकल थर्मामीटर के मामले में किया था, यह भी जानने की कोशिश करें कि इस थर्मामीटर पर एक छोटा डिवीजन कितना पढ़ता है। थर्मामीटर को सही तरीके से पढ़ने के लिए आपको यह जानकारी चाहिए होगी।

अब हम सीखते हैं कि इस थर्मामीटर का उपयोग कैसे किया जाता है।

गतिविधि 3.4

एक बीकर या मग में थोड़ा नल का पानी लें। थर्मामीटर को पानी में डुबोएं ताकि बल्ब पानी में डूबा रहे लेकिन बर्तन के तले या किनारों को न छुए। थर्मामीटर को सीधा पकड़ें (चित्र 3.5)। थर्मामीटर में पारे की गति को देखें। तब तक प्रतीक्षा करें जब तक पारे की धारा स्थिर न हो जाए।

क्लिनिकल थर्मामीटर पढ़ते समय बरती जाने वाली सावधानियों के अतिरिक्त, प्रयोगशाला थर्मामीटर

• सीधा रखा जाना चाहिए, झुका हुआ नहीं। (चित्र 3.5)
• बल्ब को चारों ओर से उस पदार्थ से घिरा होना चाहिए जिसका तापमान मापा जा रहा है। बल्ब को बर्तन की सतह को नहीं छूना चाहिए।

चित्र 3.5 प्रयोगशाला थर्मामीटर से पानी का तापमान मापना

रीडिंग को नोट करें। यह उस समय पानी का तापमान है।

कक्षा में प्रत्येक विद्यार्थी द्वारा दर्ज किए गए पानी के तापमान की तुलना करें। क्या पढ़ने में कोई भिन्नता है? संभावित कारणों पर चर्चा करें।

आइए इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास करें।

गतिविधि 3.5

एक बीकर या मग में थोड़ा गर्म पानी लें। थर्मामीटर को पानी में डुबोएं। तब तक प्रतीक्षा करें जब तक कि पारा का स्तर स्थिर न हो जाए और तापमान नोट करें। अब थर्मामीटर को पानी से बाहर निकालें। ध्यान से देखें कि अब क्या होता है। क्या आपने देखा कि जैसे ही आप थर्मामीटर को पानी से बाहर निकालते हैं, पारे का स्तर गिरने लगता है। इसका अर्थ है कि तापमान तब पढ़ना चाहिए जब थर्मामीटर पानी में हो।

आपको याद होगा कि जब आप अपना तापमान लेते हैं, तो आपको पढ़ने के लिए थर्मामीटर को मुँह से बाहर निकालना पड़ता है। क्या आप तब प्रयोगशाला थर्मामीटर का उपयोग करके अपना

बूझो अब समझ गया है कि नैदानिक थर्मामीटर का उपयोग उच्च तापमान मापने के लिए क्यों नहीं किया जा सकता। लेकिन अभी भी सोच रहा है कि क्या प्रयोगशाला थर्मामीटर का उपयोग उसके शरीर के तापमान को मापने के लिए किया जा सकता है।

बूझो सोच रहा है कि जब थर्मामीटर के बल्ब को किसी अन्य वस्तु के संपर्क में लाया जाता है तो पारे का स्तर बदलता ही क्यों है?

शरीर तापमान माप सकते हैं? स्पष्ट रूप से, इस उद्देश्य के लिए प्रयोगशाला थर्मामीटर का उपयोग करना सुविधाजनक नहीं है।

नैदानिक थर्मामीटर को मुँह से बाहर निकालने पर पारा गिरता या चढ़ता क्यों नहीं है?

नैदानिक थर्मामीटर को फिर से देखें। क्या आप बल्ब के पास एक कुंड देखते हैं (चित्र 3.6)।

कुंड का क्या उपयोग है? यह पारे के स्तर को अपने आप गिरने से रोकता है।

चित्र 3.6 एक नैदानिक थर्मामीटर में एक टेढ़ापन होता है

थर्मामीटर में पारे के उपयोग को लेकर बहुत चिंता है। पारा एक विषैला पदार्थ है और यदि थर्मामीटर टूट जाए तो इसे निपटाना बहुत मुश्किल होता है। आजकल डिजिटल थर्मामीटर उपलब्ध हैं जिनमें पारे का उपयोग नहीं होता है।

3.4 ऊष्मा का स्थानांतरण

आपने देखा होगा कि एक फ्राइंग पैन जब लौ पर रखी जाती है तो गर्म हो जाती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि ऊष्मा लौ से बर्तन तक जाती है। जब पैन को आग से हटा लिया जाता है, तो वह धीरे-धीरे ठंडी हो जाती है। यह ठंडी क्यों होती है? ऊष्मा पैन से आसपास के वातावरण में स्थानांतरित होती है। तो आप समझ सकते हैं कि दोनों ही स्थितियों में ऊष्मा गर्म वस्तु से ठंडी वस्तु की ओर बहती है। वास्तव में,

पहेली पूछती है: “क्या इसका अर्थ यह है कि यदि दो वस्तुओं का तापमान समान हो तो ऊष्मा स्थानांतरित नहीं होगी?”

सभी स्थितियों में ऊष्मा गर्म वस्तु से ठंडी वस्तु की ओर बहती है।

ऊष्मा कैसे बहती है? आइए जांच करें।

क्रियाकलाप 3.6

एक छड़ या धातु की समतलीय पट्टी लीजिए, मान लीजिए एल्युमिनियम या लोहे की। छड़ पर कुछ छोटे-छोटे मोम के टुकड़े लगा दीजिए। ये टुकड़े लगभग बराबर दूरी पर होने चाहिए (चित्र 3.7)। छड़ को एक स्टैंड से कसकर लगा दीजिए। यदि स्टैंड न मिले तो आप छड़ का एक सिरा ईंटों के बीच दबा सकते हैं। अब छड़ के दूसरे सिरे को गरम कीजिए और देखिए।

मोम के टुकड़ों को क्या होता है? क्या ये टुकड़े गिरने लगते हैं? पहले कौन-सा टुकड़ा गिरता है? क्या आप सोचते हैं कि गर्मी लौ के सबसे निकट वाले सिरे से दूसरे सिरे तक स्थानांतरित होती है?

चित्र 3.7 धातु की पट्टी के माध्यम से ऊष्मा का प्रवाह

वह प्रक्रिया जिससे ऊष्मा किसी वस्तु के गर्म सिरे से ठंडे सिरे तक स्थानांतरित होती है, संचालन कहलाती है। ठोसों में प्रायः ऊष्मा संचालन की प्रक्रिया से स्थानांतरित होती है।

चित्र 3.8 विभिन्न पदार्थों द्वारा ऊष्मा का संचालन

क्या सभी पदार्थ ऊष्मा को आसानी से संचालित करते हैं? आपने देखा होगा कि खाना पकाने के धातु के पैन का हैंडल प्लास्टिक या लकड़ी का होता है। क्या आप गर्म पैन को उसके हैंडल से पकड़कर बिना झुलसे उठा सकते हैं?

क्रियाकलाप 3.7

एक छोटे पैन या बीकर में पानी गरम करें। कुछ वस्तुएँ जैसे स्टील का चम्मच, प्लास्टिक का स्केल, पेंसिल और डिवाइडर इकट्ठा करें। इनमें से प्रत्येक वस्तु का एक सिरा गरम पानी में डालें (चित्र 3.8)। कुछ crystal.minutes तक प्रतीक्षा करें। दूसरे सिरे को छूएँ। अपनी प्रेक्षण को तालिका 3.3 में दर्ज करें।

तालिका 3.3

वे पदार्थ जिनसे ऊष्मा आसानी से गुजर जाती है, ऊष्मा के चालक कहलाते हैं। उदाहरण के लिए, एल्युमिनियम, लोहा और तांबा। वे पदार्थ जिनसे ऊष्मा आसानी से नहीं गुजरती, ऊष्मा के खराब चालक होते हैं जैसे प्लास्टिक और लकड़ी। खराब चालकों को इन्सुलेटर कहा जाता है।

पानी और वायु ऊष्मा के खराब चालक हैं। फिर इन पदार्थों में ऊष्मा का स्थानांतरण कैसे होता है? आइए जानते हैं।

क्रियाकलाप 3.8

एक गोल तले की फ्लास्क लें (यदि फ्लास्क उपलब्ध न हो, तो बीकर का उपयोग किया जा सकता है)। इसे दो-तिहाई पानी से भरें। इसे ट्रिपॉड पर रखें, या कोई ऐसी व्यवस्था करें कि आप इसे नीचे मोमबत्ती रखकर गरम कर सकें। तब तक प्रतीक्षा करें जब तक फ्लास्क में पानी स्थिर न हो जाए। पोटैशियम परमैंगनेट का एक क्रिस्टल तिनके की सहायता से धीरे से फ्लास्क के तले पर रखें। अब, मोमबत्ती को ठीक नीचे रखकर पानी को गरम करें।

अपनी प्रेक्षण को अपनी नोटबुक में लिखें और जो कुछ आप देखते हैं उसका चित्र भी बनाएँ (चित्र 3.9)।

जब पानी को गर्म किया जाता है, तो लौ के पास का पानी गर्म हो जाता है। गर्म पानी ऊपर उठता है। किनारों से ठंडा पानी नीचे की ओर गर्म स्रोत की तरफ बढ़ता है। यह पानी भी गर्म होकर ऊपर उठता है

चित्र 3.9 पानी में ऊष्मा का संवहन

और किनारों से पानी नीचे आता है। यह प्रक्रिया तब तक चलती है जब तक सारा पानी गर्म न हो जाए। ऊष्मा के इस स्थानांतरण को संवहन कहा जाता है।

हवा में ऊष्मा कैसे यात्रा करती है? धुआं किस दिशा में जाता है?

गर्म स्रोत के पास की हवा गर्म होकर ऊपर उठती है। किनारों से हवा उसकी जगह लेने आती है। इस तरह हवा गर्म होती है। निम्नलिखित क्रियाकलाप इस विचार की पुष्टि करता है।

क्रियाकलाप 3.9

एक मोमबत्ती जलाएं। एक हाथ लौ के ऊपर और एक हाथ लौ के किनारे रखें (चित्र 3.10)। क्या आपके दोनों हाथ समान रूप से गर्म महसूस करते हैं? यदि नहीं, तो कौन-सा हाथ अधिक गर्म लगता है? और क्यों?

सावधान रहें। अपने हाथों को लौ से सुरक्षित दूरी पर रखें ताकि वे जल न जाएं।

चित्र 3.10 हवा में संवहन द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरण

ध्यान दें कि ऊपर की ओर, वायु संवहन द्वारा गरम होती है। इसलिए, लौ के ऊपर हाथ गरम महसूस करता है। परन्तु बगल में कोई संवहन नहीं होता और वायु ऊपर की तरह इतनी गरम नहीं लगती।

तटीय क्षेत्रों में रहने वाले लोग एक रोचक घटना का अनुभव करते हैं। दिन के समय, भूमि जल की तुलना में तेजी से गरम होती है। भूमि के ऊपर की वायु गरम होकर ऊपर उठती है। समुद्र से ठंडी वायु भूमि की ओर दौड़ती है ताकि उसका स्थान ले सके। भूमि से गरम वायु चक्र पूरा करने के लिए समुद्र की ओर बढ़ती है (चित्र 3.11)। समुद्र से आने वाली वायु को समुद्री बयार कहा जाता है। ठंडी समुद्री बयार प्राप्त करने के लिए, तटीय क्षेत्रों के घरों की खिड़कियाँ समुद्र की ओर बनाई जाती हैं। रात में यह ठीक उलट होता है। जल भूमि की तुलना में धीरे ठंडा होता है। इसलिए, भूमि से ठंडी वायु समुद्र की ओर बढ़ती है। इसे स्थलीय बयार कहा जाता है।

जब हम धूप में बाहर आते हैं, तो हम गरम महसूस करते हैं। सूर्य की गर्मी हम तक कैसे पहुँचती है? यह हम तक चालन या संवहन द्वारा नहीं पहुँच सकती क्योंकि पृथ्वी और सूर्य के बीच के अधिकांश भाग में वायु जैसा कोई माध्यम नहीं होता है।

दिन के समय

रात का समय

आकृति 3.11 समुद्री हवा और स्थल हवा

सूरज से ऊष्मा हम तक एक अन्य प्रक्रिया विकिरण द्वारा आती है। विकिरण द्वारा ऊष्मा का स्थानांतरित होना किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं करता। यह माध्यम उपस्थित हो या न हो, यह हो सकता है। जब हम कमरे के हीटर के सामने बैठते हैं, तो हमें ऊष्मा इसी प्रक्रिया द्वारा मिलती है। आग से दूर रखा गरम बर्तन विकिरण द्वारा आस-पास को ऊष्मा स्थानांतरित कर ठंडा हो जाता है। हमारा शरीर भी विकिरण द्वारा आस-पास को ऊष्मा देता है और उससे ऊष्मा प्राप्त करता है।

सभी गरम वस्तुएँ ऊष्मा का विकिरण करती हैं। जब यह ऊष्मा किसी वस्तु पर पड़ती है, तो उसका एक भाग परावर्तित होता है, एक भाग अवशोषित होता है और एक भाग संचारित हो सकता है। अवशोषित ऊष्मा के कारण वस्तु का तापमान बढ़ता है। जब आप धूप में बाहर जाते हैं तो छाता प्रयोग करने की सलाह क्यों दी जाती है?

3.5 गर्मियों और सर्दियों में हम जिस प्रकार के वस्त्र पहनते हैं

आप जानते हैं कि गर्मियों में हम हल्के रंग के वस्त्र पसंद करते हैं और सर्दियों में आमतौर पर गहरे रंग के वस्त्र पहनते हैं। ऐसा क्यों है? आइए जानें

क्रियाकलाप 3.10

दो समान टिन के डिब्बे लीजिए। एक को काला और दूसरे को सफेद रंग से बाहर की सतह पर रंग दीजिए (चित्र 3.12)। दोनों में समान मात्रा में पानी डालिए और उन्हें दोपहर की धूप में लगभग एक घंटे के लिए छोड़ दीजिए। दोनों डिब्बों में पानी का तापमान मापिए। क्या आपको तापमान में कोई अंतर दिखाई देता है? किस डिब्बे में पानी अधिक गर्म है? आप दोनों डिब्बों में पानी को छूकर भी अंतर महसूस कर सकते हैं।

हम अक्सर बिजली और कोयला, लकड़ी जैसे ईंधनों का उपयोग अपने घरों को ठंडा या गर्म रखने के लिए करते हैं। क्या ऐसी इमारतें बनाना संभव है जो बाहर की गर्मी और ठंडक से अधिक प्रभावित न हों? यह बाहरी दीवारों को इस प्रकार बनाकर किया जा सकता है कि उनमें फंसी हुई हवा की परतें हों। इसका एक तरीका खोखले ईंटों का उपयोग करना है, जो आजकल उपलब्ध हैं।

चित्र 3.12 काली और सफेद सतह वाले डिब्बे

क्रियाकलाप 3.11

क्रियाकलाप 3.10 में प्रयोग किए गए दोनों डिब्बों को समान मात्रा में समान तापमान (मान लीजिए, $60^{\circ} \mathrm{C}$) का गर्म पानी भरिए। डिब्बों को किसी कमरे या छाया में छोड़ दीजिए। 10-15 मिनट बाद पानी का तापमान नोट कीजिए। क्या दोनों डिब्बों में पानी का तापमान समान मात्रा में गिरता है?

क्या ये गतिविधियाँ आपको यह कारण सुझाती हैं कि गर्मियों में सफेद या हल्के रंग के कपड़े पहनना अधिक आरामदायक क्यों होता है और सर्दियों में गहरे रंग के कपड़े? गहरी सतहें अधिक ऊष्मा अवशोषित करती हैं और इसलिए हम सर्दियों में गहरे रंग के कपड़ों को आरामदायक पाते हैं। हल्के रंग के कपड़े उन पर पड़ने वाली अधिकांश ऊष्मा को परावर्तित कर देते हैं और इसलिए हमें गर्मियों में उन्हें पहनना अधिक आरामदायक लगता है।

ऊनी कपड़े हमें सर्दियों में गर्म रखते हैं

सर्दियों में हम ऊनी कपड़े प्रयोग करते हैं। ऊल ऊष्मा का खराब चालक है। इसके अतिरिक्त ऊन के रेशों के बीच हवा फँसी रहती है। यह हवा हमारे शरीर से ठंडे वातावरण की ओर ऊष्मा के प्रवाह को रोकती है। इसलिए हमें गर्मी का अनुभव होता है।

मान लीजिए सर्दियों में आपको विकल्प दिया जाता है कि आप या तो एक मोटा कम्बल प्रयोग करें या दो पतले कम्बलों को आपस में जोड़कर। आप क्या चुनेंगे और क्यों? याद रखिए कि कम्बलों के बीच हवा की एक परत होगी।

कीवर्ड्स

$ \begin{array}{lll} \text { सेल्सियस पैमाना } & \text { इन्सुलेटर } & \text { समुद्री हवा } \\ \text { चालन } & \text { स्थल हवा } & \text { तापमान } \\ \text { चालक } & \text { विकिरण } & \text { थर्मामीटर } \\ \text { संवहन } & & \end{array} $

आपने क्या सीखा है

• किसी वस्तु की गरमी की मात्रा का आकलन करने में हमारा स्पर्श-बोध हमेशा विश्वसनीय मार्गदर्शक नहीं होता।

• तापमान किसी वस्तु की गरमी की मात्रा को मापने वाला एक माप है।

• थर्मामीटर तापमान मापने के लिए प्रयोग किया जाने वाला एक उपकरण है।

• नैदानिक थर्मामीटर का उपयोग हमारे शरीर के तापमान को मापने के लिए किया जाता है। इस थर्मामीटर की सीमा $35^{\circ} \mathrm{C}$ से $42^{\circ} \mathrm{C}$ तक होती है। अन्य उद्देश्यों के लिए, हम प्रयोगशाला थर्मामीटर का उपयोग करते हैं। इन थर्मामीटरों की सीमा आमतौर पर $-10^{\circ} \mathrm{C}$ से $110^{\circ} \mathrm{C}$ तक होती है।

• मानव शरीर का सामान्य तापमान $37^{\circ} \mathrm{C}$ होता है।

• ऊष्मा उच्च तापमान वाले पिण्ड से निम्न तापमान वाले पिण्ड में प्रवाहित होती है। ऐसे तीन तरीके हैं जिनसे ऊष्मा एक वस्तु से दूसरी वस्तु में प्रवाहित हो सकती है। ये हैं चालन, संवहन और विकिरण।

• ठोसों में, प्रायः ऊष्मा का संचरण चालन द्वारा होता है। द्रवों और गैसों में ऊष्मा का संचरण संवहन द्वारा होता है। विकिरण द्वारा ऊष्मा के संचरण के लिए किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं होती।

• वे पदार्थ जिनसे ऊष्मा आसानी से गुजर जाती है, ऊष्मा के चालक कहलाते हैं।

• वे पदार्थ जिनसे ऊष्मा आसानी से नहीं गुजरती, ऊष्मा के रोधक कहलाते हैं।

• गहरे रंग की वस्तुएँ हलके रंग की वस्तुओं की तुलना में अधिक ऊष्मा अवशोषित करती हैं। यही कारण है कि गर्मियों में हलके रंग के कपड़ों में हम अधिक आरामदायक महसूस करते हैं।

• ऊनी कपड़े हमें सर्दियों में गर्म रखते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि ऊल ऊष्मा का कुचालक है और इसके रेशों के बीच हवा फँसी रहती है।

अभ्यास

1. प्रयोगशाला थर्मामीटर और नैदानिक थर्मामीटर के बीच समानताएँ और अंतर बताइए।

2. ऊष्मा के चालकों और रोधकों के दो-दो उदाहरण दीजिए।

3. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए :

(a) किसी वस्तु की गरमाहट उसके ____________ द्वारा निर्धारित की जाती है।

(b) उबलते पानी का तापमान थर्मामीटर से मापा नहीं जा सकता।

(c) तापमान को ____________ डिग्री में मापा जाता है।

(d) ऊष्मा के स्थानांतरण के लिए ____________ प्रक्रिया में किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं होती।

(e) एक ठंडे इस्पात के चम्मच को गरम दूध के कप में डुबोया जाता है। ऊष्मा उसके दूसरे सिरे तक ____________ प्रक्रिया द्वारा स्थानांतरित होती है।

(f) ____________ रंग के कपड़े हल्के रंग के कपड़ों की तुलना में अधिक ऊष्मा सोखते हैं।

4. सुमेलित कीजिए :

$ \begin{array}{ll} \text{(i) भूमि ब्रीज चलता है} & \text{(a) गर्मी} \\ \text{(ii) समुद्री ब्रीज चलती है} & \text{(b) सर्दी} \\ \text{(iii) गहरे रंग के कपड़े पसंद किए जाते हैं} & \text{(c) दिन} \\ \text{(iv) हल्के रंग के कपड़े पसंद किए जाते हैं} & \text{(d) रात} \\ \end{array} $

5. चर्चा कीजिए कि सर्दियों में एक मोटे कपड़े की अपेक्षा अधिक परतों वाले कपड़े पहनने से हम अधिक गरम क्यों महसूस करते हैं।

6. चित्र 3.13 को देखिए। चिह्नित कीजिए कि ऊष्मा कहाँ चालन, संवहन और विकिरण द्वारा स्थानांतरित हो रही है।

चित्र 3.13

7. गरम जलवाले स्थानों पर घरों की बाहरी दीवारों को सफेद रंग से पेंट करने की सलाह दी जाती है। समझाइए।

8. 30°C के एक लीटर पानी को 50°C के एक लीटर पानी में मिलाया जाता है। मिश्रण का तापमान होगा
(a) 80°C
(b) 50°C से अधिक लेकिन 80°C से कम
(c) 20°C
(d) 30°C और 50°C के बीच

9. 40°C का एक लोहे का गोला 40°C के पानी से भरे मग में गिराया जाता है। ऊष्मा

(a) लोहे के गोले से पानी में प्रवाहित होगी।

(b) न तो लोहे के गोले से पानी में और न ही पानी से लोहे के गोले में प्रवाहित होगी।

(c) पानी से लोहे के गोले में प्रवाहित होगी।

(d) दोनों के तापमान को बढ़ाएगी।

10. एक लकड़ी का चम्मच आइसक्रीम के कप में डुबोया जाता है। इसका दूसरा सिरा

(a) संचरण की प्रक्रिया से ठंडा हो जाता है।

(b) संवहन की प्रक्रिया से ठंडा हो जाता है।

(c) विकिरण की प्रक्रिया से ठंडा हो जाता है।

(d) ठंडा नहीं होता।

11. स्टेनलेस स्टील के पैनों को आमतौर पर तांबे की तली के साथ प्रदान किया जाता है। इसका कारण यह हो सकता है कि

(a) तांबे की तली पैन को अधिक टिकाऊ बनाती है।

(b) ऐसे पैन रंगीन दिखते हैं।

(c) तांबा स्टेनलेस स्टील की तुलना में ऊष्मा का बेहतर चालक है।

(d) तांबे को स्टेनलेस स्टील की तुलना में साफ करना आसान है।

विस्तारित अधिगम - गतिविधियाँ और परियोजनाएँ

1. किसी डॉक्टर या अपने निकटतम स्वास्थ्य केंद्र पर जाएँ। रोगियों का तापमान लेते हुए डॉक्टर को देखें। पूछताछ करें:

(a) वह तापमापक को उपयोग से पहले किसी द्रव में क्यों डुबाती है।

(b) तापमापक को जीभ के नीचे क्यों रखा जाता है।

(c) क्या शरीर का तापमान मुंह के अलावा किसी अन्य स्थान पर थर्मामीटर रखकर मापा जा सकता है।

(d) शरीर के विभिन्न भागों का तापमान समान होता है या भिन्न।

आप अपने मन में आने वाले और भी प्रश्न जोड़ सकते हैं।

2. एक पशु चिकित्सक (जो जानवरों का इलाज करता है) के पास जाएं। चर्चा करें और पालतू जानवरों और पक्षियों के सामान्य तापमान का पता लगाएं।

3. एक पतले कागज की पट्टी को लोहे की छड़ के चारों ओर कसकर लपेटें। लोहे की छड़ को लगातार घुमाते हुए मोमबत्ती से कागज को जलाने की कोशिश करें। क्या वह जलता है? अपनी प्रेक्षण की व्याख्या करें।

4. एक कागज का टुकड़ा लें। उस पर चित्र 3.14 के अनुसार एक सर्पिल बनाएं। रेखा के साथ कागज को काट लें। कागज को चित्र 3.14 के अनुसार जलती हुई मोमबत्ती के ऊपर लटकाएं। देखें कि क्या होता है। कोई व्याख्या सोचें।

५. दो समान पारदर्शी कांच की बोतलें लें जिनके मुंह चौड़े हों। एक बोतल में पोटैशियम परमैंगनेट की कुछ क्रिस्टलें डालें या कुछ बूंदें स्याही की डालें। इस बोतल को गरम पानी से भरें। दूसरी बोतल को ठंडे पानी से भरें। ठंडे पानी वाली बोतल को एक मोटे कागज़ के टुकड़े से ढकें जैसे कि एक पोस्टकार्ड। पोस्टकार्ड को एक हाथ से मज़बूती से दबाएं और बोतल को दूसरे हाथ से पकड़ें। बोतल को उल्टा करें और गरम पानी वाली बोतल के ऊपर रखें। दोनों बोतलों को मज़बूती से पकड़ें। किसी अन्य व्यक्ति से पोस्टकार्ड को खींचने को कहें। देखें कि क्या होता है। समझाएं।

क्या आप जानते हैं?
सेल्सियस पैमाने की रचना एक स्वीडिश खगोलशास्त्री, एंडर्स सेल्सियस ने 1742 में की थी। विचित्र रूप से, उसने उबलते पानी का तापमान $0^{\circ} \mathrm{C}$ और जमते पानी का तापमान $100^{\circ} \mathrm{C}$ निर्धारित किया था। हालांकि, यह क्रम बहुत जल्दी ही उलट दिया गया।