విద్యుత్-ఉష్ణ ఫలితం

శక్తి నిశ్చత్వ సూత్రము ననుసరించి ఒక రూపంలో నున్న శక్తిని ఇంకొకరూపంలోకి మార్చవచ్చు. ఉదాహరణకు బ్యాటరీలోని రసాయన శక్తి విద్యుచ్ఛక్తిగా మారుతుంది. బ్యాటరీని ఒక నిరోధకానికి కలిపినపుడు అది విద్యుచ్ఛక్తిని ఉష్ణ శక్తిగా మారుస్తుంది. ఈ విధంగా నిరోధంలో ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణాన్ని జౌల్ ఉష్ణం అంటారు. 1860 లో జౌల్ అనే శాస్త్రవేత్త అనేక ప్రయోగాలు చేసి జరిగిన పని (${W}$) కి ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణానికి (${Q}$) మధ్య సంబంధాన్ని తెలియ జేశాడు. ఏ రూపంలో పని లేదా శక్తి మార్పిడి వల్ల ఉష్ణం ఉత్పత్తి అయినా ఆ ఉష్ణాన్ని జౌల్ ఉష్ణం అంటారు.

విద్యుత్తు ఇస్త్రీ పెట్టె, ఇమ్మర్షన్ హీటర్ వంటి వాటిలో ప్రయాణించినపుడు అందులో విధ్యుచ్చక్తి పూర్తిగా ఉష్ణశక్తిగా మారుతుంది. కారణం దానిలో హీటింగ్ ఎలిమెంట్ అనే లోహంతో చేయబడిన లోహపు నిరోధం ఉంటుంది. లోహ వాహకానికి పొటెన్షియల్ భేధమును కలుగజేస్తే అందులో స్వేచ్చా ఎలక్ట్రాన్లు అపసరించడం ప్రారంభిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలో అవి అయాన్ కోర్ ను ఢీకొని వాటికున్న శక్తిని ప్రసరింపజెస్తాయి.ఇలాంటప్పుడు అయానులు అధిక కంపన పరిమితితో కంపనాలు చేస్తాయి.దీనివల్ల వాహక ఉష్ణోగ్రతపెరిగి ఉష్ణం పరిసరాలలోనికి వికిరణం అవుతుంది.దీనినే విద్యుత్ ప్రవాహం వలన కలిగే ఉష్ణ ఫలితం అందురు. లేదా ఉష్ణ-విద్యుత్ ఫలితం అందురు.

ఉష్ణ విద్యుత్ ను నియంత్రించే ఫలితాలు

ఉష్ణ విద్యుత్ ను నియంత్రించే ఫలితాలు-ప్రయోగం
B=బ్యాటరీ
Rh=రియోస్టాట్
PQ=నిరోధ్ం తీగ

"ప్రయోగం":-

• పటంలో చూపినట్లు PQ అనే T ఆకారపు చెక్కముక్కలు రెండింటిని తీసుకొని ఒకదానికి 5 మీటర్ల మాంగనిన్ తీగ, రెండవదానికి 10 మీటర్ల మాంగనిన్ తీగ చుట్టి ఉంచుకోవాలి.
• మొదట బీకరులో నీటి ద్రవ్యరాశి${m}$ని కనుగొనాలి. నీటి తొలి ఉష్ణోగ్రత (${\theta _{1}\,}$) ను గణించాలి.నీటి విశిష్టోష్ణం 1 కేలరీ/గ్రాము. ⁰C ఉంటుంది.

"ప్రయోగం-1":-

• మొదట 5 మీటర్ల పొడవు గల మాంగనిన్ తీగ గల చెక్క ముక్కను నీటిలో మునుగునట్లు ఉంచాలి.
• విద్యుత్ ను 10 నిముషాల పాటు ప్రవహింపజేయాలి. విద్యుత్ ప్రవాహం (${Q}$) ను, కాలం (${t}$) లను గుర్తించాలి.
• అపుడు నీతి తుది ఉష్ణోగ్రత (${\theta _{2}\,}$) ను గుర్తించాలి.
• పై విలువలతో నీరు గ్రహించిన ఉష్ణమును గణించవచ్చు. ${Q_{1}=m.s({\theta _{2}\,}-{\theta _{1}\,})}$
• యిపుడు మరల ప్రయోగమును మొదలుపెట్టి 10 మీటర్ల నిరోధ తీగ గల చెక్కముక్కనుంచి 10 నిముషాలు ప్రయోగం చేసి నీటి తుది ఉష్ణోగ్రత (${\theta _{3}\,}$) ను గణించాలి.
• పై విలువలతో నీరు గ్రహించిన ఉష్ణమును గణించవచ్చు. ${Q_{2}=m.s({\theta _{3}\,}-{\theta _{1}\,})}$
• పై విలువలను బట్టి ${Q_{3}>Q_{2}}$ అని గ్రహించ వచ్చు. దీనిని బట్టి

కాల వ్యవధి విద్యుత్ ప్రవాహం స్థిరంగా ఉన్నపుడు వాహకం లో ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణం దాని నిరోధానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
${Q}{\alpha \,}{R}$.........................(1)

ప్రయోగం -2:-

ప్రయోగం-3:-

==

యివి కూడా చూడండి

• విద్యుత్తు
• ఉష్ణము