- Home
- Standard 11
- Physics
વાયુની મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા એટલે શું ? તેનો એકમ લખો તથા અચળ કદે અને અચળ દબાણે મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતાની વ્યાખ્યાઓ લખો.
Solution
જો પદાર્થના જથ્થાનો ઉલ્લેખ દળ $m$ ને $kg$ ના બદલે મોલ $\mu$ ના પદમાં દર્શાવવામાં આવે તો વ્યાખ્યાયિત થતી વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતાને મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા ક્હે છે. જેને $'C'$ સંકેતથી દર્શાવાય છે.
વાયુના એક મોલ દીઠ તેના તાપમાનમાં $1\,K \left(1^{\circ}\,C \right)$ જેટલો ફેરફાર કરવા જરૂરી ઉષ્માના જથ્થાને વાયુની મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા કહે છે.
$\therefore C=\frac{S}{\mu}$
$=\frac{\Delta Q }{\mu \Delta T }$ જ્યાં $S$ એ પદાર્થની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા છે.
મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતાના મૂલ્યનો આધાર વાયુના પ્રકાર અને તાપમાન પર છે.
મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતાનો $SI$ એકમ $J$ $mol ^{-1} K ^{-1}$ છે :
વાયુઓ માટે મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા બે રીતે મળે છે.
$(i)$ અચળ દબાણે મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $\left( C _{ P }\right):$ "એક મોલ વાયુનું દબાણ અચળ રાખી તેના તાપમાનમાં એક $\left(C_{p}\right)$ કહે છે."
$(ii)$ અચળ કદે મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $\left( C _{ V }\right):$ "એક મોલ વાયુનું કદ અચળ રાખીને તેના તાપમાનમાં એક કેલ્વિન (એક સેલ્સિયસ)જેટલો ફેરફાર કરવા જરૂરી ઉષ્માના જથ્થાને અચળ કદે મોલર વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $(C_v)$ કહે છે.
વાયુ | $C_{P}\left(J \mathbf{~ m o l}^{-1} K^{-1}\right)$ | $\mathrm{C}_{\mathrm{V}}\left(\mathrm{J} \mathrm{mol}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}\right)$ |
$\mathrm{He}$ | $20.8$ | $12.5$ |
$\mathrm{H}_{2}$ | $28.8$ | $20.4$ |
$\mathrm{~N}_{2}$ | $29.1$ | $20.8$ |
$\mathrm{O}_{2}$ | $29.4$ | $21.1$ |
$\mathrm{CO}_{2}$ | $37.0$ | $28.5$ |
બીજા પદાર્થોની સરખામણીમાં પાણી માટે વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતાનું મૂલ્ય મહત્તમ છે. તેથી ઓટોમોબાઇલના રેડિયેટરમાં શીતક તરીકે પાણીનો ઉપયોગ થાય છે અને રબરની બેગમાં ગરમ પાણી ભરીને તાપક (શેક કરવા) તરીકે પાણીનો ઉપયોગ થાય છે.
પાણીની વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા ઉંચી હોવાના કારણે ઉનાળામાં જમીન કરતાં પાણી ખૂબ જ ધીમેથી ગરમ થાય છે. જેના કારણે સમુદ્ર પરથી આવતા પવનો શીતળ હોય છે.
ઉંચી વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતાના કારણે રણમાં દિવસ દરમિયાન જમીન ઝડપથી ગરમ અને રાત્રે ઝડપથી ઠંડી થાય છે.