வெப்பக் கொண்மை

வெப்பக் கொண்மை, வெப்பக் கொள்ளளவு அல்லது வெப்பக் கொள்திறன் (heat capacity, thermal capacity) என்பது குறித்த நிறை உள்ள பொருளுக்கு எவ்வளவு வெப்ப ஆற்றலைத் தந்தால் அப்பொருளின் வெப்பநிலை ஒரு பாகை அளவுக்கு உயரும் என்பதைக் குறிக்கும் ஓர் அடிப்படையான பண்பு. அதே வேளை தன்வெப்பக்கொள்ளளவு (specific heat capacity) அல்லது தன்வெப்பக்கொண்மை என்பது ஓரலகு நிறையுடைய பொருளின் வெப்பநிலையை ஒரு பாகை அளவுக்குஉயர்த்தத் தேவையான வெப்ப ஆற்றலின் அளவினைக் குறிக்கும். இப் பண்பு 18 ஆம் நூற்றாண்டில் வாழ்ந்த சுகாட்லாந்து இயற்பியலாளர் யோசப் பிளாக் (1728-1799) என்பவரின் ஆய்வுகளின் வழி உணர்ந்த ஒன்று[1].

பொருளின் பண்புகள்
வெப்பக் கொண்மை	$c={\frac {T}{N}}\left({\frac {\partial S}{\partial T}}\right)$
அமுக்குமை	$\beta =-{\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial p}}\right)$
வெப்ப நீண்மை	$\alpha ={\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)$

அதிக வெப்பக்கொண்மை உள்ள பொருளின் வெப்பநிலையைக் குறித்த அளவுக்கு உயர்த்த அதிக வெப்ப ஆற்றல் தேவைப்படும். 25 செல்சியசு வெப்பநிலையில் உள்ள ஒரு கிலோகிராம் எடையுள்ள நீரின்வெப்பநிலையை ஒரு பாகை கெல்வின் அளவுக்குக் கூட்டத் தேவைப்படும் வெப்ப ஆற்றல் 4.1813 கிலோஜூல் ஆகும். ஆகவே நீரின் தன்வெப்பக்கொண்மை 4.1813 கிஜூ/கிகி.கெ). ஆனால் ஒரு கிலோகிராம் எடையுள்ள தங்கத்தை (25 செல்சியசு), ஒரு பாகை கெல்வின் அளவு வெப்பநிலை உயர்த்தத் தேவைப்படும் வெப்ப ஆற்றல் அளவு 0.1291 கிஜூ/கிகி.கெ). மட்டுமே. ஆகவே தங்கத்தின் தன்வெப்பக்கொண்மை நீரின் தன்வெப்பக்கொண்மையை விடக் குறைவு.

வெப்பக்கொண்மையை குறித்த எடையுள்ள பொருளை அடிப்படையாகக் கொண்டு அளப்பதைப் போலவே ஒரு குறிப்பிட்ட கொள்ளளவு அல்லது பருமனளவு உள்ள பொருளுக்கு என அளப்பதும் வழக்கம். இதனை நிலைகொள்ளளவு வெப்பக்கொண்மை (c _v) என்பர். அதே போல ஒரு குறிப்பிட்ட மூலக்கூறு எடை கொண்ட அளவுக்கும் (மோல் அளவுக்கும்) அளப்பதுண்டு. இதனை மோலார் வெப்பக் கொண்மை அல்லது மோலார் வெப்பக் கொள்திறன் என்று கூறுவர். இப்படி ஒரு மோலுக்கான வெப்பக் கொண்மையை அறியும் பொழுது பெரும்பாலும் எல்லாப் பொருளும் டியூலாங்-பெட்டிட் விதி வரையறை செய்த 25 கிஜூ/(மோல். கெ) அளவுக்குள்தான் இருக்கின்றன. ஆனால் அமோனியா, கார்பன்-டை-ஆக்சைடு போன்ற ஒருசில வளிமப் பொருள்களுக்குக் கூடுதலான மோல் வெப்பக்கொண்மை உள்ளன. சில பொருள்களின் வெப்பக் கொண்மைகள் கீழ்க்காணும் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

பொருள்	பொருளின் இயல்நிலை	தன்வெப்பக்கொண்மை c_p அல்லது c_m kJ kg⁻¹ K⁻¹	நிலையழுத்த மோல் வெப்பக்கொண்மை C_p,m J mol⁻¹ K⁻¹	நிலைகொள்ளளவு மோல் வெப்பக்கொண்மை C_v,m J mol⁻¹ K⁻¹	கொள்ளளவு வெப்பக்கொண்மை J cm⁻³ K⁻¹
காற்றுமண்டல காற்று (கடல் மட்டம், உலர்ந்த, 0 °C)	வளிமம்	1.0035	29.07	20.7643	0.001297
காற்று (வழக்கமான அறை நிலைகளில்^A)	வளிமம்	1.012	29.19	20.85
அலுமினியம்	திண்மம்	0.897	24.2		2.422
அமோனியா	நீர்மம்	4.700	80.08		3.263
விலங்கு (மற்றும் மனித) இழையம்[2]	கலவை	3.5	-		3.7*
அந்திமணி	திண்மம்	0.207	25.2		1.386
ஆர்கன்	வளிமம்	0.5203	20.7862	12.4717
ஆர்சனிக்	திண்மம்	0.328	24.6		1.878
பெரிலியம்	திண்மம்	1.82	16.4		3.367
பிசுமத்[3]	திண்மம்	0.123	25.7		1.20
செம்பு	திண்மம்	0.385	24.47		3.45
கார்பன் டை ஆக்சைட்டு CO₂[4]	வளிமம்	0.839*	36.94	28.46
வைரம்	திண்மம்	0.5091	6.115		1.782
எதனோல்	நீர்மம்	2.44	112		1.925
காசலின்	நீர்மம்	2.22	228		1.64
கண்ணாடி[3]	திண்மம்	0.84
தங்கம்	திண்மம்	0.1291	25.42		2.492
கருங்கல்[3]	திண்மம்	0.790			2.17
காரீயம்	திண்மம்	0.710	8.53		1.534
ஈலியம்	வளிமம்	5.1932	20.7862	12.4717
ஐதரசன்	வளிமம்	14.30	28.82
ஐதரசன் சல்பைட்டு H₂S[4]	வளிமம்	1.015*	34.60
இரும்பு	திண்மம்	0.450	25.1		3.537
ஈயம்	திண்மம்	0.127	26.4		1.44
லித்தியம்	திண்மம்	3.58	24.8		1.912
மக்னீசியம்	திண்மம்	1.02	24.9		1.773
பாதரசம்	திரவம்	0.1395	27.98		1.888
நைதரசன்	வளிமம்	1.040	29.12	20.8
நியான்	வளிமம்	1.0301	20.7862	12.4717
ஒக்சிசன்	வளிமம்	0.918	29.38
பரவின் மெழுகு	திண்மம்	2.5	900		2.325
சீலிக்கா (fused)	திண்மம்	0.703	42.2		1.547
வெள்ளி[3]	திண்மம்	0.233	24.9		2.44
தங்குதன்[3]	திண்மம்	0.134	24.8		2.58
யுரேனியம்	திண்மம்	0.116	27.7		2.216
நீர் (ஆவி)	வளிமம் (100 °C)	2.080	37.47	28.03
நீர்	நீர்மம் (25 °C)	4.1813	75.327	74.53	4.186
நீர் (பனிக்கட்டி)[3]	திண்மம் (-10 °C)	2.050	38.09		1.938
துத்த நாகம்[3]	திண்மம்	0.387	25.2		2.76
All measurements are at 25 °C unless otherwise noted. Notable minima and maxima are shown in maroon.

ஒரு பொருளில் உள்ள அணுத்தொடர்களின் அதிர்வெண் இயல்புகளைக் கொண்டு டிபை என்பவர் வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் வெப்பக் கொண்மை எவ்வாறு மாறும் என்பது குறித்து டிபை விதி என்னும் ஒரு நெறிமுறையைத் தந்தார். ஐன்ஸ்டைன் இந்த டிபை விதியைவிட நெருக்கமான திருந்திய நெறிமுறை ஒன்றை வழங்கினார்.

வெப்பக்கொண்மை: டிபை விதியும் ஐன்ஸ்டைன் விதியும்

உசாத்துணை

Laider, Keith, J. (1993). The World of Physical Chemistry. Oxford University Press. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0-19-855919-4.
Page 183 in: Medical biophysics. Flemming Cornelius. 6th Edition, 2008. (also giving a density of 1.06 kg/l)
Table of Specific Heats
Textbook: Young and Geller College Physics, 8e, Pearson Education, 2008

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[Laider-1] Laider, Keith, J. (1993). The World of Physical Chemistry. Oxford University Press. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:0-19-855919-4.

[biophysics-2] Page 183 in: Medical biophysics. Flemming Cornelius. 6th Edition, 2008. (also giving a density of 1.06 kg/l)

[hypph-3] Table of Specific Heats

[txtbk1-4] Textbook: Young and Geller College Physics, 8e, Pearson Education, 2008