उष्णता एका ठिकाणावरून दुसऱ्या ठिकाणी संक्रमित व्हावयाचे तीन प्रकार आहेत – वहन, अभिसरण आणि उत्सर्जन.
वस्तूच्या उष्ण भागाकडून थंड भागाकडे उष्णता प्रवाहित होण्याच्या क्रियेला उष्णतेचे वहन असे म्हणतात.
ज्या पदार्थामधून उष्णतेचे वहन सहजपणे होते त्यांना उष्णतेचे सुवाहक (उदा. धातू) म्हणतात.
ज्या पदार्थामधून उष्णतेचे वहन होत नाही त्यांना उष्णतेचे अवाहक किंवा दुर्वाहक (उदा. लाकूड, काच) म्हणतात.
द्रव आणि वायुरूप पदार्थामधून उष्णतेचे संक्रमण हे अभिसरण पध्दतीने होते.
सूर्याची उष्णता पृथ्वीपर्यंत उत्सर्जन पद्धतीने पोहोचते, ज्यासाठी माध्यमाची आवश्यकता नसते.
समुद्री शीत वारे दिवसा समुद्राकडून जमिनीकडे वाहतात, तर जमिनी वारे रात्री जमिनीवरून समुद्राकडे वाहतात.
जमिनीवरील पाणी जमिनीत झीरपण्याच्या प्रक्रियेला झीरपणे (Infiltration) म्हणतात आणि भूजल साठवणूक करणाऱ्या थरांना जलधारी थर म्हणतात.
बहुपर्यायी प्रश्न (MCQs)
1. उष्णतेचे वहन प्रामुख्याने कोणत्या पदार्थांमध्ये होते?
A) द्रव
B) वायू
C) घन
D) निर्वात पोकळी
उत्तर: C) घन
2. खालीलपैकी उष्णतेचा सुवाहक पदार्थ कोणता आहे?
A) लाकूड
B) काच
C) धातू
D) माती
उत्तर: C) धातू
3. चिनीमाती हे उष्णतेचे काय आहे?
A) सुवाहक
B) दुर्वाहक
C) अर्धवाहक
D) यापैकी नाही
उत्तर: B) दुर्वाहक
4. द्रव आणि वायूंमध्ये उष्णतेचे संक्रमण कोणत्या पद्धतीने होते?
A) वहन
B) अभिसरण
C) उत्सर्जन
D) प्रसरण
उत्तर: B) अभिसरण
5. सूर्याची उष्णता पृथ्वीवर कोणत्या पद्धतीने पोहोचते?
A) वहन
B) अभिसरण
C) उत्सर्जन
D) घर्षण
उत्तर: C) उत्सर्जन
6. उत्सर्जन पद्धतीने उष्णता संक्रमित होण्यासाठी कशाची आवश्यकता नसते?
A) प्रकाश
B) ध्वनी
C) माध्यमाची
D) उष्णतेची
उत्तर: C) माध्यमाची
7. दिवसा समुद्राकडून जमिनीकडे वाहणाऱ्या वाऱ्यांना काय म्हणतात?
A) जमिनी वारे
B) समुद्री शीत वारे (खारे वारे)
C) उष्ण वारे
D) चक्रीवादळ
उत्तर: B) समुद्री शीत वारे (खारे वारे)
8. रात्रीच्या वेळी जमिनीवरून समुद्राकडे वाहणाऱ्या वाऱ्यांना काय म्हणतात?
A) जमिनी वारे (मतलई वारे)
B) समुद्री वारे
C) मोसमी वारे
D) व्यापारी वारे
उत्तर: A) जमिनी वारे (मतलई वारे)
9. हिवाळ्याच्या दिवसात शरीराला हवी असलेली ऊब मिळण्यासाठी कोणते कपडे वापरणे अधिक हिताचे असते?
A) फिकट रंगाचे
B) पांढऱ्या रंगाचे
C) गडद रंगाचे
D) सुती कपडे
उत्तर: C) गडद रंगाचे
10. उन्हाळ्यामध्ये उष्णता परावर्तीत करण्यासाठी कोणत्या रंगाचे कपडे सोयीस्कर असतात?
A) काळे
B) गडद निळे
C) पांढरे किंवा फिकट
D) लाल
उत्तर: C) पांढरे किंवा फिकट
11. जलचक्रात पाण्याची वाफ होण्याच्या प्रक्रियेला काय म्हणतात?
A) सांद्रीभवन
B) बाष्पीभवन
C) बाष्पोत्सर्जन
D) पर्जन्यवृष्टी
उत्तर: B) बाष्पीभवन
12. वनस्पती आणि वृक्षांद्वारे पाण्याचे बाष्पीभवन होण्याला काय म्हणतात?
A) सांद्रीभवन
B) बाष्पोत्सर्जन
C) पर्जन्यवृष्टी
D) झीरपणे
उत्तर: B) बाष्पोत्सर्जन
13. वाफेचे थंडी लागून ढगात रूपांतर होण्याच्या क्रियेला काय म्हणतात?
A) सांद्रीभवन
B) बाष्पीभवन
C) पर्जन्यवृष्टी
D) झीरपणे
उत्तर: A) सांद्रीभवन
14. ढगातून पावसाचे थेंब, गारा आणि हीमवृष्टी जमिनीवर पडण्याच्या क्रियेला काय म्हणतात?
A) बाष्पोत्सर्जन
B) पर्जन्यवृष्टी
C) सांद्रीभवन
D) वहन
उत्तर: B) पर्जन्यवृष्टी
15. जमिनीच्या पृष्ठभागावरील पाणी जमिनीत मुरण्याच्या प्रक्रियेला काय म्हणतात?
A) बाष्पीभवन
B) पर्जन्यवृष्टी
C) झीरपणे (मुरणे)
D) सांद्रीभवन
उत्तर: C) झीरपणे (मुरणे)
16. जमिनीखालील पाणी साठवून ठेवणाऱ्या सछिद्र खडकांच्या थराला काय म्हणतात?
A) जलधारी थर
B) भूपृष्ठ
C) सांद्रीभवन
D) बाष्पोत्सर्जन
उत्तर: A) जलधारी थर
17. लद्दाखमध्ये पाण्याच्या टंचाईवर मात करण्यासाठी गोठलेल्या पाण्याचा कोणता मनोरा तयार करतात?
A) वाळूचा स्तूप
B) बर्फाचा स्तूप
C) मातीचा स्तूप
D) पाण्याचा स्तूप
उत्तर: B) बर्फाचा स्तूप
18. हवा ही उष्णतेची काय आहे?
A) सुवाहक
B) मंदवाहक
C) अतिवाहक
D) वरीलपैकी नाही
उत्तर: B) मंदवाहक
19. चहा किंवा कॉफी जास्त वेळ गरम राहण्यासाठी कोणते कप वापरतात?
A) धातूचे
B) माती किंवा चिनीमातीचे
C) काचेचे
D) प्लास्टिकचे
उत्तर: B) माती किंवा चिनीमातीचे
20. स्वंयपाकाची भांडी धातूंची का बनलेली असतात?
A) धातू स्वस्त असतात म्हणून
B) धातू उष्णतेचे दुर्वाहक असतात म्हणून
C) धातू उष्णतेचे सुवाहक असतात म्हणून
D) धातू सुंदर दिसतात म्हणून
उत्तर: C) धातू उष्णतेचे सुवाहक असतात म्हणून
21. हिवाळ्यामध्ये लोकरीच्या कपड्यांमुळे उब का मिळते?
A) लोकर उष्णता निर्माण करते
B) लोकरीच्या रंध्रांमध्ये हवा अडकून राहते व ती उष्णतेची मंदवाहक आहे
C) लोकर उष्णता शोषून घेते
D) यापैकी नाही
उत्तर: B) लोकरीच्या रंध्रांमध्ये हवा अडकून राहते व ती उष्णतेची मंदवाहक आहे
22. हिमालयाच्या वरच्या भागात राहणारे लोक घरे उबदार ठेवण्यासाठी कोणती शेकोटी वापरतात?
A) गॅस शेगडी
B) चूल
C) बुखारी
D) हिटर
उत्तर: C) बुखारी
23. वराहमिहिर हे कोणत्या शतकात होऊन गेलेले महान खगोलशास्त्रज्ञ होते?
A) 4 व्या
B) 5 व्या
C) 6 व्या
D) 7 व्या
उत्तर: C) 6 व्या
24. उष्णतेचे संक्रमण होताना वहन क्रियेमध्ये काय होते?
A) कण प्रत्यक्ष हालचाल करतात
B) कण आपल्या जागेवर स्थिर राहून उष्णता संक्रमित करतात
C) माध्यमाची गरज नसते
D) प्रकाश उत्सर्जित होतो
उत्तर: B) कण आपल्या जागेवर स्थिर राहून उष्णता संक्रमित करतात
25. पाणी कोणत्या जमिनीतून सर्वात जलद गतीने झीरपते?
A) माती
B) वाळू
C) चाळ
D) चिकणमाती
उत्तर: C) चाळ
रिकाम्या जागा भरा (Fill in the Blanks)
1. उष्णता नेहमी वस्तूच्या गरम भागाकडून _________ भागाकडे प्रवाहित होते.
उत्तर: थंड
2. उष्णतेचे संक्रमण होण्यासाठी उत्सर्जन क्रियेत _________ आवश्यकता नसते.
उत्तर: माध्यमाची
3. धातू हे उष्णतेचे _________ असतात.
उत्तर: सुवाहक
4. रात्री जमिनीवरून समुद्राकडे वाहणाऱ्या वाऱ्यांना _________ म्हणतात.
उत्तर: जमिनी वारे (मतलई वारे)
5. पाणी जमिनीत मुरण्याच्या प्रक्रियेला _________ म्हणतात.
उत्तर: झीरपणे (मुरणे)
एका वाक्यात उत्तरे लिहा (1 Mark Questions)
1. उष्णतेचे संक्रमण किती प्रकारे होते?
उत्तर: उष्णतेचे संक्रमण वहन, अभिसरण आणि उत्सर्जन अशा तीन प्रकारे होते.
2. समुद्री शीत वारे (खारे वारे) केव्हा वाहतात?
उत्तर: समुद्री शीत वारे दिवसा समुद्राकडून जमिनीकडे वाहतात.
3. जलचक्र म्हणजे काय?
उत्तर: वाफेच्या रूपाने पाणी वर जाणे आणि पावसाच्या रूपाने पुन्हा जमिनीवर पडून सखल भागातून वाहणे या पाण्याच्या सातत्यपूर्ण हालचालीला जलचक्र म्हणतात.
4. जलधारी थर म्हणजे काय?
उत्तर: जमिनीखालील गाळाचे सछिद्र खडक आणि दगडामधील खुल्या जागा ज्यामध्ये पाण्याचे साठे तयार होतात त्यांना जलधारी थर म्हणतात.
5. उष्णतेचे दुर्वाहक कशाला म्हणतात?
उत्तर: ज्या पदार्थामधून उष्णतेचे वहन होत नाही त्यांना उष्णतेचे अवाहक किंवा दुर्वाहक असे म्हणतात.
काल आणि गतीचे मापन – इयत्ता 7 वी विज्ञाननिसर्गातील उष्णतेचे संक्रमण – स्वाध्याय व कोष्टके
निसर्गातील उष्णतेचे संक्रमण – स्वाध्याय व कोष्टके
पाठ्यपुस्तकातील कोष्टके (Tables)
कोष्टक 7.2: उष्णतेचे सुवाहक आणि दुर्वाहक यांची यादी
अ.क्र.
पदार्थ
उष्णतेचे सुवाहक की दुर्वाहक
1
स्टील
सुवाहक
2
लाकूड
दुर्वाहक
3
काच / माती
दुर्वाहक
4
हवा
मंदवाहक / दुर्वाहक
कोष्टक 7.3: निरीक्षणांची नोंद आणि संभाव्य कारणे
कपाबाबतचे निरीक्षण
घडून आलेल्या बदलाचे संभाव्य कारण
ज्या कपाच्या खाली पेटती मेणबत्ती ठेवली होती तो कप वर गेला.
मेणबत्तीच्या ज्योतीमुळे कपाच्या आतील आणि आजुबाजुची हवा गरम होते. हवा गरम झाल्यावर प्रसरण पावते व वजनाने हलकी होते. परिणामी हलकी झालेली हवा वरच्या दिशेने जाऊ लागते (अभिसरण) आणि कपाला वर ढकलते.
कोष्टक 7.4: माती आणि पाणी यांच्या तापमानांची नोंद
अ.क्र.
वेळ (मिनिटामध्ये)
मातीचे तापमान (अंदाजित तुलना)
पाण्याचे तापमान (अंदाजित तुलना)
1
0
समान
समान
2
5
थोडी वाढ
किरकोळ वाढ
3
10
जलद वाढ
संतुलित वाढ
4
15
जास्त वाढ
कमी वाढ
5
20
पाण्यापेक्षा खूप जास्त (जलद गरम होते)
मातीपेक्षा कमी (हळू गरम होते)
विस्तृत अध्ययन (प्रश्नोत्तरे)
1. अचूक पर्याय निवडून उत्तरे लिहा.(i) एका पात्राचा भाग A (कढईचा तळ) आणि भाग B (हँडल) आहे. त्यांचे गुणधर्म काय असतील?
उत्तर: c) A हा उष्णतेचा सुवाहक पदार्थ आहे तर B हा मंदवाहक आहे. (कढईचा तळ उष्णता वाहून नेतो, तर हँडल हाताला चटका बसू नये म्हणून दुर्वाहक असते.)
1. (ii) धातूच्या पट्टीला I, II, III, IV टाचण्या लावल्या आहेत. मेणबत्ती I जवळ आहे. उष्णता दिल्यास काय होईल?
उत्तर: b) I व II पीन III व IV पीनच्या आधी पडतील. (उष्णतेचे वहन गरम टोकाकडून थंड टोकाकडे क्रमाने होते.)
1. (iii) धूर शोधक यंत्र गजर वाजविते. ते यंत्र खोलीत कुठे बसवावे?
उत्तर: c) छतावर. (गरम हवा आणि धूर हलका असल्याने नेहमी वरच्या दिशेने म्हणजे छताकडे जातो.)
2. वेटरने गार लस्सीचा गळका पेला दुसऱ्या पेल्यात ठेवला. असे केल्याने लस्सी जास्त वेळ थंड राहील का? स्पष्टीकरण करा.
उत्तर: होय, लस्सी जास्त वेळ थंड राहील. दोन पेल्यांच्या मध्ये हवेचा थर अडकून राहतो. हवा ही उष्णतेची मंदवाहक (दुर्वाहक) आहे. त्यामुळे बाहेरील वातावरणातील उष्णता आत लस्सीपर्यंत पोहोचू शकत नाही.
3. खालील विधाने चूक की बरोबर ते सकारण सांगा:i) घन वस्तूमधून उष्णतेचे संक्रमण अभिसरण पद्धतीने होते.ii) अभिसरण प्रकारे होत असलेले उष्णतेचे संक्रमण हे प्रत्यक्ष कणांच्या हालचालीमुळे होते.iii) वालुकामय प्रदेशातील पाण्याच्या जीरण्यापेक्षा माती असलेल्या प्रदेशातील पाणी अधिक प्रमाणात जीरते.iv) जमिनीवरून थंड वारे समुद्राकडे वाहतात त्यांना जमिनी वारे असे म्हणतात.
उत्तर:i) चूक. घन पदार्थांमधून उष्णतेचे संक्रमण प्रामुख्याने ‘वहन’ (Conduction) पद्धतीने होते.ii) बरोबर. अभिसरण (Convection) प्रक्रियेत द्रव किंवा वायूचे कण उष्णता घेऊन स्वतः वरच्या दिशेने प्रवाहित होतात.iii) चूक. वाळूच्या कणांमध्ये जास्त मोकळी जागा असल्याने वाळूमधून पाणी जलद गतीने आणि अधिक झिरपते.iv) बरोबर. रात्रीच्या वेळी जमीन लवकर थंड होते, त्यामुळे जमिनीवरून समुद्राकडे वाहणाऱ्या वाऱ्यांना जमिनी वारे (मतलई वारे) म्हणतात.
4. एका प्लेटमधे ठेवलेले बर्फाचे तुकडे थोड्यावेळानंतर वितळतात. या बदलासाठी बर्फाच्या तुकड्यांना उष्णता कोठून मिळते?
उत्तर: बर्फाच्या तुकड्यांना सभोवतालची हवा आणि प्लेटमधून उष्णता मिळते. वातावरणातील उष्णतेचे ‘उत्सर्जन’ व ‘वहन’ या प्रक्रियांमुळे बर्फ उष्णता शोषून घेतो आणि वितळतो.
5. उदबत्ती पेटवून उलटी लावलेली आहे. तर तीचा धूर कोणत्या दिशेने जाईल?
उत्तर: उदबत्ती उलटी लावली तरी तिचा धूर नेहमी वरच्या दिशेनेच जाईल. कारण धूर हा उष्ण वायू आणि सूक्ष्म कणांचे मिश्रण आहे. गरम हवा हलकी असते आणि ती अभिसरण प्रक्रियेमुळे नेहमी वरच्या दिशेने प्रवास करते.
6. आकृती 7.16 मधील दोन परीक्षानळ्यांपैकी कोणत्या तापमापकातील तापमान अधिक असेल? (एकामध्ये उष्णता तळाकडून, दुसऱ्यात उष्णता बाजूने/वरच्या भागात दिली आहे). स्पष्टीकरण करा.
उत्तर: ज्या परीक्षानळीला तळाकडून उष्णता दिली जात आहे (7.16 b) त्यामधील तापमान अधिक लवकर वाढेल. द्रवांमध्ये उष्णतेचे संक्रमण अभिसरण पद्धतीने होते. खालचे पाणी गरम होऊन हलके होते व वर जाते, आणि वरचे थंड पाणी खाली येते. यामुळे संपूर्ण पाणी लवकर गरम होते.
7. उष्ण प्रदेशातील घरांच्या बाहेरच्या भिंती बांधताना पोकळ विटा का वापरल्या जातात?
उत्तर: पोकळ विटांच्या आत हवा अडकून राहते. हवा ही उष्णतेची मंदवाहक (दुर्वाहक) आहे. त्यामुळे बाहेरील तीव्र उष्णता घरात शिरू शकत नाही आणि घरातील वातावरण थंड राहण्यास मदत होते.
8. विशाल पाण्याचे साठे त्यांच्या सभोवतालच्या प्रदेशातील उच्च तापमानाचे नियंत्रण कसे करतात याचे स्पष्टीकरण करा.
उत्तर: पाणी हे जमिनीच्या तुलनेत उशिरा गरम होते आणि उशिरा थंड होते. दिवसा समुद्रावरील थंड हवा जमिनीकडे (खारे वारे) वाहते, ज्यामुळे उष्णता कमी होते. तसेच, पाण्याच्या पृष्ठभागावरून सतत बाष्पीभवन होत असते, ज्यामुळे सभोवतालच्या हवेत गारवा निर्माण होतो आणि तापमानाचे नियंत्रण होते.
9. जमिनीच्या पृष्ठभागावरील पाणी जमिनीत कसे जीरते आणि भूजल साठ्यांमध्ये साठते ते स्पष्ट करा.
उत्तर: पावसाचे पाणी माती, वाळू आणि खडकांच्या कणांमधील मोकळ्या जागेतून हळूहळू खाली झिरपते. या प्रक्रियेला मुरणे म्हणतात. जमिनीखालील गाळाचे खडक आणि सछिद्र जागांमध्ये हे झिरपलेले पाणी जाऊन साचते, त्यालाच ‘जलधारी थर’ (भूजल) म्हणतात.
10. जलचक्रामुळे जमिनीवरील पाण्याचे पुनर्वितरण आणि पुनर्भरण कसे होते ते स्पष्टीकरण करा.
उत्तर: सूर्याच्या उष्णतेमुळे महासागर, नद्या, सरोवरे यांतील पाण्याचे बाष्पीभवन होऊन वाफ वर जाते. वर थंड हवा लागल्याने त्याचे सांद्रीभवन होऊन ढग बनतात. पावसाच्या किंवा हिमवृष्टीच्या रूपात हे पाणी पुन्हा जमिनीवर पडते. हे पाणी नद्यांमधून वाहत जाऊन पुन्हा समुद्राला मिळते आणि काही भाग जमिनीत मुरून भूजल साठ्यांचे पुनर्भरण करतो. या जलचक्रामुळे निसर्गात पाण्याचे सातत्य टिकून राहते.
