Question

खालील आकृतीचे निरीक्षण करून प्रश्नांची उत्तरे द्या : 
धातूंची विशिष्ट उष्माधारकता (Specific Heat Capacity) 

(a) कोणत्या मूलद्रव्याची विशिष्ट उष्माधारकता सर्वाधिक आहे? स्पष्ट करा. 
(b) कोणत्या मूलद्रव्याची विशिष्ट उष्माधारकता सर्वात कमी आहे? स्पष्ट करा. 
(c) पदार्थाची विशिष्ट उष्माधारकता म्हणजे काय? 
 

Hint:

उष्माधारकता जास्त असलेले पदार्थ तापमान बदलण्यास वेळ घेतात, म्हणून अ‍ॅल्युमिनियमचा वापर स्वयंपाकाच्या भांड्यांमध्ये केला जातो.

Answer 1

Step 1: संकल्पना समजून घेणे.
विशिष्ट उष्माधारकता म्हणजे कोणत्याही पदार्थाच्या 1 ग्रॅम वस्तुमानाचे तापमान 1°C ने वाढवण्यासाठी लागणारी उष्णतेची मात्रा. ही प्रत्येक पदार्थासाठी वेगळी असते.

Step 2: आकृतीचे निरीक्षण.
आकृतीमध्ये तीन धातू दाखवले आहेत — अ‍ॅल्युमिनियम, तांबे आणि लोह. उष्णता दिल्यानंतर अ‍ॅल्युमिनियमचे तापमान सर्वात कमी वाढते, म्हणजेच त्याची विशिष्ट उष्माधारकता जास्त आहे. लोहाचे तापमान सर्वात जास्त वाढते, म्हणजे त्याची विशिष्ट उष्माधारकता कमी आहे.

Step 3: उत्तरांचे विश्लेषण.
(a) अ‍ॅल्युमिनियम ची विशिष्ट उष्माधारकता सर्वाधिक आहे कारण समान उष्णतेने त्याचे तापमान सर्वात कमी वाढते.
(b) लोह ची विशिष्ट उष्माधारकता सर्वात कमी आहे कारण समान उष्णतेने त्याचे तापमान सर्वात जास्त वाढते.
(c) विशिष्ट उष्माधारकतेची व्याख्या — \[ \text{विशिष्ट उष्माधारकता (c)} = \frac{Q}{m \Delta T} \] इथे \( Q \) = उष्णता, \( m \) = वस्तुमान, \( \Delta T \) = तापमानातील बदल.

Step 4: निष्कर्ष.
अ‍ॅल्युमिनियमचे तापमान वाढवण्यासाठी जास्त उष्णता लागते (उष्माधारकता जास्त) आणि लोखंडाचे कमी उष्णतेने तापमान वाढते (उष्माधारकता कमी).