அறிவியல் : இரண்டாம் பருவம் அலகு 1 : வெப்பம் மற்றும் வெப்பநிலை
மதிப்பீடு
I. சரியான விடையைத் தேர்ந்தெடு
1. வெப்பநிலையினை அளப்பதற்கான S.I அலகுமுறை __________
அ) கெல்வின்
ஆ) பாரன்ஹீட்
இ) செல்சியஸ்
ஈ) ஜூல்
விடை : அ) கெல்வின்
2. வெப்பநிலைமானியில் உள்ள குமிழானது வெப்பமான பொருளின் மீது வைக்கப்படும்போது அதில் உள்ள திரவம்
அ) விரிவடைகிறது
ஆ) சுருங்குகிறது
இ) அதே நிலையில் உள்ளது
ஈ) மேற்கூறிய ஏதுமில்லை
விடை : அ) விரிவடைகிறது
3. மனிதனின் சராசரி உடல் வெப்பநிலை
அ) 0°C
ஆ) 37°C
இ) 98°C
ஈ) 100°C
விடை : ஆ) 37°C
4. ஆய்வக வெப்பநிலைமானியில் பாதரசம் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படக் காரணம் அது __________
அ) பாதுகாப்பான திரவம்
ஆ) தோற்றத்தில் வெள்ளி போன்று பளபளப்பாக உள்ளது
இ) ஒரே சீராக விரிவடையக்கூடியது
ஈ) விலை மலிவானது
விடை : இ) ஒரே சீராக விரிவடையக்கூடியது
5. கீழே உள்ளவற்றில் எந்த இணை தவறானது K (கெல்வின்) = °C (செல்சியஸ்) + 273.15
0C K
அ. -273.15 0
ஆ. -123 +150.15
இ. +127 +400.15
ஈ. +450 +733.15
விடை : இ) +127 +400.15
II. கோடிட்ட இடங்களை நிரப்புக.
1. மருத்துவர்கள் __________ வெப்பநிலைமானியினைப் பயன்படுத்தி மனிதனின் உடல் வெப்பநிலையினை அளவிடுகின்றனர்.
விடை : மருத்துவ
2. அறைவெப்ப நிலையில் பாதரசம் __________ நிலையில் காணப்படுகிறது.
விடை : திரவ
3. வெப்பஆற்றலானது __________ பொருளில் இருந்து __________ பொருளுக்கு மாறுகிறது.
விடை : உயர் வெப்பநிலையில் உள்ள, குறைந்த வெப்பநிலையிலுள்ள
4. -7°C வெப்பநிலையானது 0°C வெப்பநிலையினை விட __________
விடை : குறைவு
5. பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் ஆய்வக வெப்பநிலைமானி __________ வெப்பநிலைமானி ஆகும்.
விடை : திரவ கண்ணாடி (அ) பைமெட்டாலிக் துண்டு
III. பொருத்துக
1. மருத்துவ வெப்பநிலைமானி – அ. ஆற்றல்
2. சாதாரண மனிதனின் உடல் வெப்பநிலை – ஆ. 100oC
3. வெப்பம் – இ. 37oC
4. நீரின் கொதிநிலை – ஈ. 0oC
5. நீரின் உறைநிலை – உ. உதறுதல்
விடைகள் :
1. மருத்துவ வெப்பநிலைமானி – உ. உதறுதல்
2. சாதாரண மனிதனின் உடல் வெப்பநிலை – இ. 37oC
3. வெப்பம் – அ. ஆற்றல்
4. நீரின் கொதிநிலை – ஆ. 100oC
5. நீரின் உறைநிலை – ஈ. 0oC
IV. மிகக் குறுகிய விடையளி
1. ஸ்ரீநகரின் (ஜம்மு & காஷ்மீர்) வெப்பநிலை -4°C மேலும் கொடைக்கானலின் வெப்பநிலை 3°C இவற்றில் எப்பகுதியின் வெப்பநிலை அதிகமாகும். அப்பகுதிகளுக்கிடையே காணப்படும் வெப்பநிலை வேறுபாடு எவ்வளவு?
• கொடைக்கானலின் வெப்பநிலை அதிகம் ஆகும்
• இருப்பகுதிகளுக்கும் இடையேக் காணப்படும் வெப்பநிலை வேறுபாடு
7°C (3°C – (-4°C) = 3+4) ஆகும்.
2. ஜோதி சூடான நீரின் வெப்பநிலையினை மருத்துவ வெப்பநிலைமானியினை பயன்படுத்தி அளக்க முயற்சி செய்து கொண்டிருந்தாள். இச்செயல் சரியானதா அல்லது தவறானதா? ஏன்?
• தவறு
• ஏனெனில் மருத்துவ வெப்பநிலைமானியைக் கொண்டு உடலின் வெப்பநிலையை மட்டுமே அளவிட முடியும்.
• ஆய்வக வெப்பநிலைமானியை பயன்படுத்தி சூடான நீரின் வெப்பநிலையினைக் கண்டறியலாம்.
3. நம்மால் ஏன் மருத்துவ வெப்பநிலைமானியினைப் பயன்படுத்தி காற்றின் வெப்பநிலையினை அளக்க இயலாது?
• மருத்துவ வெப்பநிலைமானியைக் கொண்டு ஒருவரின் உடல் வெப்பநிலையை மட்டுமே அளவிட முடியும். எனவே காற்றின் வெப்பநிலையினை அளக்க முடியாது.
• மருத்துவ வெப்பநிலைமானியை காற்றில் வைக்கும் போது அதனுடைய வெப்பநிலையானது உயரவோ அல்லது குறையவோ கூடும். மேலும் அப்படியே பயன்படுத்தும் போது நோயாளியின் உடல் வெப்பநிலையினை தவறாகக் காட்ட நேரிடும்.
• பாதரசத்தின் அதிகமான விரிவினால் உருவாகும் அழுத்தத்தின் காரணமாக வெப்பநிலைமானியானது உடைந்துவிடக்கூடும்.
4. மருத்துவ வெப்பநிலைமானியில் காணப்படும் சிறிய வளைவின் பயன்பாடு யாது?
• குறுகிய வளைவானது வெப்பநிலைமானியை நோயாளியின் வாயிலிருந்து எடுத்தவுடன் பாதரசமானது மீண்டும் குமிழுக்குள் செல்வதைத் தடுக்கிறது.
• இதனால் நோயாளியின் வெப்பநிலையை சரியாக குறித்துக்கொள்ள இயலும்.
5. மருத்துவ வெப்பநிலைமானியினை உடலின் வெப்பநிலையினை பரிசோதிக்க பயன்படுத்தும்முன் அதனை உதறுவதற்கான காரணம் யாது?
• வெப்பநிலைமானியை உதறும்போது அதிலுள்ள பாதரசமானது கீழ்மட்டத்திற்கு இறங்கும்.
• பாதரச மட்டமானது 35°C [95°F] கீழ் உள்ளதா என உறுதிசெய்தபின் வெப்பநிலையினைக் கண்டறியவும்.
V. குறுகிய விடையளி
1. வெப்பநிலைமானியில் நாம் ஏன் பாதரசத்தினை பயன்படுத்துகிறோம்? பாதரசத்திற்கு பதிலாக நீரினைப் பயன்படுத்த இயலுமா? அவ்வாறு பயன்படுத்துவதில் ஏற்படும் பிரச்சனைகள் யாவை?
• அறை வெப்ப நிலையில் திரவ நிலையிலுள்ள ஒரே உலோகம் பாதரசமாகும்.
• மேலும் வெப்பதால் எளிதில் விரிவடையக்கூடியது.
• பாதரசத்திற்கு பதிலாக நீரினைப் பயன்படுத்த இயலாது.
2. சுவாதி ஆய்வக வெப்பநிலைமானியினை சூடான நீரில் சிறிது நேரம் வைத்திருந்துவிட்டு பின்பு வெப்பநிலைமானியினை வெளியே எடுத்து நீரின் வெப்பநிலையினை குறித்துக்கொண்டாள். இதனைக் கண்ட ரமணி இது வெப்பநிலையினை குறிப்பதற்கான சரியான வழிமுறை அல்ல என்று கூறினாள். நீங்கள் ரமணி கூறுவதினை ஏற்றுக்கொள்கிறீர்களா? காரணத்தினைக் கூறவும்.
• ரமணியின் கூற்று சரியானது ஆகும்.
• ஆய்வக வெப்பநிலைமானியில், கீழ்ப்பகுதியில் கிங்க் எனப்படும் வளைவான பகுதி எனவே சுவாதி ஆய்வக வெப்பநிலை மானியை சூடான நீரிலிருந்து வெளியே எடுத்தவுடன் வெப்பநிலைமானியின் அளவீடானது கீழே சென்று குறைய நேரிடும்.
• எனவே ஆய்வக வெப்பநிலைமானியை பயன்படுத்தும் போது சூடான நீரின் உள்ளே வைத்து அளவினை குறிக்க வேண்டும் கண்டிப்பாக வெப்பநிலைமானியை வெளியே எடுக்கக் கூடாது.
3. இராமுவின் உடல் வெப்பநிலை 99°F. அவர் காய்ச்சலினால் பாதிக்கப்பட்டுள்ளாரா? இல்லையா? ஏன்?
• 99°F என்பதை காய்ச்சலாக கருத முடியாது என்பதால் இராமு காய்ச்சலால் பாதிக்கப்படவில்லை.
• பொதுவாக மனிதரில் காணப்படும் சாதாரண உடல் வெப்பநிலையானது 97°F முதல் 99°F ஆகும்.
• மேலும் குழந்தைக்கு சற்று கூடுதலாக வெப்பநிலையானது 97°.9°F முதல் 100.4°F வரை இருக்கும்.
VI. விரிவான விடையளி
1. மருத்துவ வெப்பநிலைமானியின் படம் வரைந்து அதன் பாகங்களை குறிக்கவும்.
2. ஆய்வக வெப்பநிலைமானிக்கும், மருத்துவ வெப்பநிலைமானிக்கும் உள்ள ஒற்றுமைகள் மற்றும் வேற்றுமைகள் யாவை?
மருத்துவ வெப்பநிலைமானி.
1. 35°C முதல் 42°C வரை அல்லது 94°F முதல் 108°F வரை அளவீடுகளை கொண்டது
2. பாதரச மட்டமானது தானாகவே கீழ் இறங்காது
3. கைகளுக்கு அடியில் இருந்தோ அல்லது வாயிலிருந்தோ வெப்பநிலைமானியினை எடுத்த பிறகு அளவீடானது எடுக்கப்படுகிறது.
4. பாதரசத்தினை கீழே கொண்டுவர வெப்பநிலை மானியினை உதற வேண்டும்.
5. இது உடல் வெப்பநிலையினை அளக்க அயன்படுகிறது.
ஆய்வக வெப்பநிலைமானி
1. பொதுவாக -10°C முதல் 110oC வரை அளவீடுகளை கொண்டது
2. பாதரச மட்டமானது தானாகவே கீழ் இறங்கிவிடும்.
3. வெப்பநிலைமானியானது வெப்ப மூலத்தில் இருக்கும் நிலையிலேயே அளவீடானது எடுக்கப்படுகிறது.
4. பாதரச மட்டத்தினை கீழே கொண்டு வர வெப்பநிலைமானியினை உதற வேண்டியதில்லை
5. இது ஆய்வகத்தில் பல்வேறு பொருள்களின் வெப்பநிலையை அளக்க பயன்படுகிறது.
VII. உயர் சிந்தனை வினாக்கள்
1. செல்சியஸ் மதிப்பினை போன்று இரு மடங்கு மதிப்பு கொண்ட பாரன்ஹீட் வெப்பநிலையின் மதிப்பு யாது?
வெப்பநிலை என்பது 320°
தீர்வு :
பாரன்ஹீட் F = 2C ——— (1)
செல்சியஸ் C = C ———- (2)
F = (9 / 5) C + 32
2C = (9 / 5) C + 32
2C – (9 / 5) C = 32
(10C – 9C) / 5 = 32
C = 160°
F = 2C = 2 × 160° = 320°
2. கால்நடை மருத்துவரை சந்தித்து வீட்டு விலங்குகள் மற்றும் பறவைகள் போன்றவற்றின் சராசரி உடல் வெப்பநிலையினை கண்டறியவும்.
மாணவர் செயல்பாடு
செயல்பாடு:1
தேவையான பொருள்கள்
சிறிய கண்ணாடி பாட்டில், இரப்பர் மூடி, காலி பேனா மை குழாய், நீர், வண்ணங்கள், மெழுகுவர்த்தி, தாங்கி, காகிதம்
செய்முறை
• சிறிய கண்ணாடி பாட்டிலை எடுத்துக்கொண்டு, அதனை வண்ண நீரினால் நிரப்பவும்.
• இரப்பர் மூடியின் மையத்தில் ஒரு துளையினை இடவும். காலி பேனா மை குழாய்யில் அத்துளையின் வழியாக செலுத்தவும். காற்று புகாதவாறு பாட்டிலை மூடி, மை குழாய்யில் நீர் ஏறி நிற்பதைக் கவனிக்கவும். ஒரு காகித்ததில் அளவுகோலினை வரைந்து குழாய்யின் பின்புறம் வைத்து நீரின் நிலையினை குறித்துக்கொள்ளவும்.
• பாட்டிலை தாங்கியில் வைத்து மெழுகுவர்த்தியின் உதவியால் வெப்பப்படுத்தவும். நிகழ்வுகளை உற்று நோக்கவும்.
நீரின் மட்டத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் யாது?
நீரின் மட்டத்தின் மேற்பரப்பு உயர்கிறது.
வெப்பத்தை அளிப்பதை நிறுத்திவிடவும். நீர் குளிர்ச்சி அடைந்தவுடன் குழாய்யில் உள்ள நீர் மட்டத்தினை கவனிக்கவும். நிகழ்ந்த மாற்றம் யாது ? ஏன்?
நீர் குளிர்ச்சி அடையும் போது சுருங்குவதால் நீர் மட்டம் குறைகிறது
காண்பவை
இதன்மூலம் நீரினை வெப்பப்படுத்தும்போது விரிவடைகிறது எனவும் குளிர்ச்சி அடையச்செய்யும்போது சுருங்குகிறது எனவும் அறிந்து கொள்ளலாம்.
செயல்பாடு : 2
தேவையான பொருள்கள்
பெரிய கண்ணாடி பாட்டில், பலூன், நூல். மெழுகுவர்த்தி, நீர், தாங்கி
செய்முறை
ஒரு பெரிய கண்ணாடி பாட்டிலினை எடுத்துக்கொண்டு அதில் சிறிதளவு நீரினால் நிரப்பவும்.
பாட்டிலின் வாய்ப்பகுதியில் பலூனை பொருத்தி அதனை நூலினைக் கொண்டு இறுக பிணைக்கவும். பாட்டிலை தாங்கியில் பொருத்தி மெழுகுவர்த்தியின் உதவியினால் வெப்பப்படுத்தவும். மாற்றங்களை உற்று நோக்கவும்.
காண்பவை
வாயுக்களை வெப்பப்படுத்தும்போது அவை விரிவடைகின்றன. குளிர்ச்சி அடையச்செய்யும்போது அவை சுருங்குகின்றன.
கோடைக்காலங்களில் வாகனங்களின் டயர்கள் வெடிப்பது ஏன்?
கோடையில் அதிக வெப்பம் இருப்பதால் டயரில் காற்று அதிகமாக விரிவடையும். விரிவடைந்த காற்றினால் ஏற்படும் அழுத்தம் காரணமாக டயர் வெடிக்கிறது.
வெப்பப்படுத்தியபிறகு பலூனில் ஏற்படும் மாற்றம் யாது ? ஏன்?
ஏனெனில் பாட்டிலில் உள்ள காற்று வெப்பத்தால் விரிவடைகிறது.
இப்போது பாட்டிலினை குளிரவிடவும். பாட்டில் குளிர தொடங்கியவுடன் பலூனில் ஏற்படும் மாற்றம் யாது? ஏன்?
பலூன் அளவு சுருங்கி கீழே மடிகிறது.
செயல்பாடு :3
உங்கள் உடலின் வெப்பநிலையினை கணக்கிடுதல்
கிருமிநாசினி திரவத்தினைக் கொண்டு முதலில் உங்களின் வெப்பநிலைமானியினை கழுவிக்கொள்ளவும். வெப்பநிலைமானியின் முனையினை நன்கு கையில் பிடித்துக்கொண்டு சிலமுறை உதறவும். இதன்மூலம் பாதரசமானது கீழ்மட்டத்திற்கு இறங்கும். அதன் மட்டமானது 35°C (95°F) க்கு கீழ் உள்ளதா என்பதனை உறுதி செய்துக்கொள்ளவும். இப்போது வெப்பநிலைமானியினை உங்கள் நாக்கிற்கு அடியிலோ அல்லது தோள்பட்டைக்கு அடியிலோ வைக்கவும். ஒரு நிமிடத்திற்கு பிறகு வெப்பநிலைமானியினை எடுத்து அளவீட்டினை குறிக்கவும். இந்த அளவீடு உங்கள் உடலின் வெப்பநிலையினை குறிக்கும். உங்கள் உடலின் வெப்பநிலை எவ்வளவு? 98.6°F
செயல்பாடு : 4
ஆய்வக வெப்பநிலைமானியினைப் பயன்படுத்துதல்
• ஒரு பீக்கரில் நீரினை எடுத்துக் கொள்ளவும்
• ஆய்வக வெப்பநிலைமானியினை எடுத்துக்கொண்டு அதன் குமிழானது நீரில் மூழ்கி இருக்குமாறு வைக்கவும். அதனை செங்குத்தாக நிறுத்தி வைக்கவும். குமிழானது முழுவதும் நீரில் மூழ்கி இருப்பதனை உறுதி செய்துக்கொள்ளவும். மேலும் குமிழானது பீக்கரின் அடிப்பகுதியினையோ அல்லது சுவர்ப்பகுதியினையோ தொடாதவாறு பார்த்துக்கொள்ளவும்.
• பாதரசம் மேல் ஏறுவதனை உற்றுநோக்கவும். அது நிலைத்தன்மையினை அடைந்தவுடன் அளவீட்டினை எடுக்கவும்.
• சூடான நீரினைப் பயன்படுத்தி சோதனையினை திரும்பச் செய்யவும்.
(i) சாதாரண நீரில் பாதரச அளவு 35°c
(ii) வெந்நீரில் பாதரச அளவு 75°c
செயல்பாடு : 5
டிஜிட்டல் வெப்பநிலைமானியினை பயன்படுத்துதல்
1. வெப்பநிலைமானியின் முனையினை கிருமிநாசினி கொண்டு சுத்தம் செய்யவும் (சூடான நீரினை பயன்படுத்த வேண்டாம்)
2. “ON” பொத்தானை அழுத்தவும்.
3. வெப்பநிலைமானியின் முனையினை வாய்ப்பகுதி, நாக்கின் அடியில், அல்லது தோள்பட்டையின் அடியில் என ஏதாவதொரு இடத்தினில் வைக்கவும்.
4. அதேநிலையில் வெப்பநிலைமானியினை பீப் என்ற ஓசை வரும்வரை வைத்திருக்கவும். (ஏறத்தாழ 30 விநாடிகள்)
5. திரையில் தெரியும் வெப்பநிலையினை குறித்துக்கொள்ளவும்.
6. வெப்ப நிலை மானியினை அணைத்துவிட்டு, நீரினைக் கொண்டு கழுவி பாதுகாப்பாக வைக்கவும்.
அதற்கு முன்னால் இந்த அளவீட்டு முறை சென்டிகிரேடு என அழைக்கப்பட்டது. இவ்வகை வெப்பநிலைமானியின் அளவுகோலானது நீரின் உறைநிலை வெப்பநிலையினை (0°C) ஆரம்ப மதிப்பாகவும் நீரின் கொதிநிலை வெப்பநிலையினை (100°C) இறுதி மதிப்பாகவும் கொண்டு அளவிடப்பட்டுள்ளது. கிரேக்க மொழியில் சென்டம் என்பது 100 என்ற மதிப்பினையும் கிரேடஸ் என்பது படிகள் என்பதனையும் குறிக்கும். இவ்விரண்டு வார்த்தைகளும் இணைந்து சென்டிகிரேடு என்ற வார்த்தை உருவானது.