மூலபூஜ்ய வெப்பநிலை

வெப்பநிலையை அளக்க சென்டிகிரேட், ஃபாரன்ஹீட் என்ற இரண்டு அளவை முறைகள் இருப்பது நமக்குத் தெரியும். இந்த அளவை முறைகளில் ஐஸ் உருகும் வெப்பநிலை - அதாவது நீர் உறையும் வெப்பநிலை - 0 டிகிரி சென்டிகிரேட் (32 டிகிரி ஃபாரன்ஹீட்) என்றும், நீரின் கொதிநிலை 100 டிகிரி சென் டிகிரேட் (212 டிகிரி ஃபாரன் ஹீட்) என்றும் வரையறை செய்யப்பட்டுள்ளன. ஐஸின் உருகுநிலைக்குக் கீழே உள்ள வெப்பநிலையை -10உ, -20உ ... எனக் குறிப்பது வழக்கம். எந்தவொரு பொருளின் வெப் பநிலையையும் ஒரு குறிப்பிட்ட எல்லைக்குக் கீழே கொண்டு செல்ல முடியாது. எந்த வெப்ப நிலைக்குக் கீழே கொண்டு செல்ல முடியாதோ அதுவே மூல பூஜ்ய வெப்பநிலை எனப்படுகிறது. இதைக் கண்டுபிடித்தவர் இங்கிலாந்து நாட்டைச் சேர்ந்த இயற்பிய லாளர் கெல்வின் வில்லியம் தாம்சன் என்பதால், அது அவர் பெயரில் 00மு (கெல் வின்) எனக் குறிப்பிடப்படு கிறது. இது -2730 சென்டி கிரேட் வெப்பநிலைக்குச் சமம். இந்த வெப்பநிலையில் ஒரு வாயுவின் கனஅளவு பூஜ்யமாக வேண்டும் ! கன அளவு எப்படி பூஜ்யமாக முடியும்? அதனால் நடைமுறை யில் இந்த வெப்பநிலையை எட்டவே முடியாது. அதே போல் ஒரு வாயுவின் மூலக் கூறுகளின் இயக்கம் 00மு வெப்பநிலையில் முற்றிலும் நின்றுபோக வேண்டும். இது வும் நடைமுறையில் சாத்திய மில்லை. உண்மையில் எல்லா வாயுக்களும் 00மு-ஐ நெருங் குவதற்குள் முதலில் திரவங் களாகவும் பின்னர் திடப் பொருட்களாகவும் மாறிவிடும்.

கெல்வின் அளவு முறை பொருட்களின் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையைக் குறிக்கப் பயன்படுகிறது. உதாரண மாக, ஹைட்ரஜன் வாயு திரவ மாக உறையும் வெப்பநிலை 200மு. ஹீலியத்தின் உறை நிலை 4.20மு. ஒரு பொரு ளின் குணாதிசயங்கள் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் எப்படி மாறும் என்பது பற்றி ஆய்வு நடத்த திரவநிலையில் உள்ள ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் போன்றவை அப்பொருளைச் சூழ்ந்திருக்குமாறு ஏற்பாடு செய்து பரிசோதனைகள் செய்யப்படுகின்றன.

ஒரு வாளியில் அல்லது குடத்தில் குழாய்த் தண்ணீர் விழும்போது ஒலி மாறிக் கொண்டே வருவது ஏன்?

ஒரு வாளியில் அல்லது குடத்தில் குழாய்த் தண்ணீர் விழும்போது தட்டையாகத் தொடங்கும் ஒலி தண்ணீர் நிரம்ப நிரம்ப கிறீச்சென மாறுவதைப் பார்த்திருக்கிறோம். வீணையின் தந்திகள், புல்லாங்குழலில் உள்ள காற்று, மத்தளத்தில் இழுத்துக் கட்டப்பட்டுள்ள தோல் போன்ற பொருட்கள் வேகமாக அதிரும்போது உண்டாகும் ஒலி அலைகள் நம் செவிப்பறையில் விழுந்ததும் நாம் அந்த ஒலியைக் கேட்கிறோம். குடத்தில் தண்ணீர் விழும்போது நீர்ப்பரப்பிற்கு மேல் காற்று உள்ள பகுதி அதிர்வதால் உருவாகும் ஒலியையே நாம் கேட்கிறோம். முதலில் அப்பகுதியின் நீளம் அதிகமாக இருக்கும். தண்ணீர் நிரம்ப நிரம்ப, அந்த நீளம் குறைந்துகொண்டே வரும். நீளம் அதிகமாக இருக்கும்போது ஒலியின் அதிர் வெண் குறைவாக இருக்கும். நீளம் குறையும்போது ஒலி யின் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும். ஒலியின் அதிர்வெண் அதிகரிக்க அதிகரிக்க ஒலியின் கிறீச்சுத்தன்மை அதிகரித்துக் கொண்டே வரும். ஒலியின் அதிர் வெண் நீர்ப்பரப்பிற்கு மேல் உள்ள காற்றுப் பகுதியின் நீளத்தைப் பொறுத்து மாறுவதாலேயே குடத்தில் குழாய்த் தண்ணீர் விழும்போது ஒலி மாறிக் கொண்டே வருகிறது.

பூமியின் மேற்பரப்பிலிருந்து மேலே செல்லச் செல்ல சூரியனுக்கு அருகில் செல்கிறோம். கடல் மட்டத்தைவிட மலை உச்சியில் வெப்பநிலை அதிகமாக அல்லவா இருக்க வேண்டும்? ஆனால் குறைவாக இருக்கிறதே, அது எப்படி?

காற்று சூரியவெப்பத்தை எளிதில் உள் வாங்கக் கூடிய பொருள் அல்ல. ஆனால் பூமி சூரியவெப்பத்தை அப்ப டியே உள்வாங்கிக் கொள்கிறது. பூமியின் மேற்பரப்பு, பூமியை ஒட் டியுள்ள காற்று மண்ட லத்தை சூடாக்குகிறது. இப்படி சூடான காற்றின் அடர்த்தி குறைகிறது. அடர்த்தி குறைந்த காற்று மேலே செல்கிறது. (ஒரு குவளையில் தண்ணீரும் மண்ணெண்ணெய்யும் இருந்தால் தண்ணீருக்கு மேலே மண்ணெண்ணெய் மிதக்குமே அது மாதிரி. இங்கே தண்ணீ ரின் அடர்த்தியைவிட மண்ணெண்ணெய்யின் அடர்த்தி குறைவு என்பதால் இப்படி நிகழ்கிறது).

காற்று மண்டலத்தின் அழுத்தம் மேலே செல்லச் செல்லக் குறைகிறது. அதனால் அடர்த்தி குறைந்த காற்று தரையி லிருந்து மேலே எழும்பும்போது அது விரிவடைகிறது. சுற்றி லும் உள்ள காற்று மண்டலத்திற்கு எதிராக விரிவடைவதற்கு அது சக்தியைச் செலவிட வேண்டும். அந்த சக்தியை அது தன்னிடமிருந்தே எடுத்துக் கொள்கிறது. ஆகவே, குளிர்ச்சி யடைகிறது. இதுதான் மலை உச்சியில் வெப்பநிலை குறை வாக இருப்பதற்குக் காரணம்.

nanri: Theekkathir