हामीलाई थाहा छ कि पदार्थ परमाणु र अणु भनिने साना कणहरू मिलेर बनेको हुन्छ। अणुहरू प्रकृतिमा स्वतन्त्र रूपमा अवस्थित हुन सक्छन् र पदार्थका सबै गुणहरू हुन सक्छन्। अणुहरू गतिमा छन् र तिनीहरूको बीचमा आकर्षणको बल पनि छ। गतिका कारण अणुहरूमा गतिज ऊर्जा हुन्छ र आकर्षणको बलका कारण तिनीहरूसँग सम्भावित ऊर्जा हुन्छ। जब कुनै पदार्थ तातो हुन्छ (वा जब कुनै पदार्थले तातो अवशोषित गर्दछ) अणुहरू छिटो कम्पन सुरु हुन्छन् त्यसैले गतिज ऊर्जा बढ्छ। जब पदार्थ चिसो हुन्छ अणुहरूको गति सुस्त हुन्छ र त्यसैले गतिज ऊर्जा घट्छ। पदार्थका अणुहरूको कुल गतिज ऊर्जालाई यसको आन्तरिक गतिज ऊर्जा भनिन्छ र अणुहरूको कुल क्षमतालाई यसको आन्तरिक क्षमता ऊर्जा भनिन्छ। आन्तरिक गतिज ऊर्जा र आन्तरिक सम्भाव्य ऊर्जाको योगलाई पदार्थको कुल आन्तरिक ऊर्जा वा ताप ऊर्जा भनिन्छ। यो एकाइ जुल मा मापन गरिन्छ।
यस पाठमा, हामी सिक्न जाँदैछौं:
फरक तापक्रममा दुईवटा शरीरलाई सम्पर्कमा राख्दा उच्च तापक्रम भएको शरीरबाट तापक्रम कम तापक्रममा शरीरमा पुग्छ । पदार्थको औसत गतिज ऊर्जा शरीरको तापक्रमको मापन हो। जब कुनै पदार्थको अणुहरूको औसत गतिज ऊर्जा बढ्छ, त्यसको तापक्रम बढ्छ, र यदि कुनै पदार्थको अणुहरूको औसत गतिज ऊर्जामा कमी आउँछ भने त्यसको तापक्रम घट्छ।
आगोमा फ्राइङ प्यान राख्नुहोस्। फ्राइङ प्यान चाँडै तातो हुन्छ, किनभने तातो आगोबाट प्यानमा जान्छ। अब आगोबाट प्यान हटाउनुहोस्। बिस्तारै प्यान चिसो हुनेछ किनभने गर्मी प्यानबाट वरिपरि स्थानान्तरण हुन्छ। दुबै अवस्थामा, तातो तातो वस्तुबाट चिसो वस्तुमा प्रवाह हुन्छ।
प्रयोग 1: मानौं हामीसँग दुईवटा वस्तुहरू छन्। 100 o C तापक्रम भएको वस्तु A र 10 o C तापक्रम भएको वस्तु B। दुबै वस्तुहरूलाई एकअर्काको सम्पर्कमा राख्नुहोस्।
नतिजा: तापक्रम दुबै वस्तुहरूमा समान नभएसम्म वस्तु A बाट B मा स्थानान्तरण हुनेछ। मान्नुहोस् वस्तु A 50 o C मा झर्छ र चिसो वस्तु B को तापक्रम 50 o C मा बढ्छ। यो अवस्थालाई थर्मल इक्विलिब्रियम भनिन्छ। थर्मल इक्विलिब्रियम अवस्थामा, ताप ऊर्जा अझै पनि यी दुई वस्तुहरू बीच स्थानान्तरण हुन्छ तर ताप ऊर्जाको शुद्ध प्रवाह शून्य हुन्छ।
प्रयोग २: एउटा सानो प्यानमा पानी तताउनुहोस्। पाँच मिनेट पछि प्यानको ह्यान्डललाई आगोबाट हटाउन प्रयास गर्नुहोस्। तपाईको हातमा के होला जस्तो लाग्छ? तपाईले तुरुन्तै आफ्नो हात इस्पात ह्यान्डलबाट हटाउनुहुनेछ। 
तपाईंको हातले प्यानको तातोपन महसुस गर्नेछ। कारण यो हो कि केहि तातो उर्जा प्यानबाट तपाईको हातमा हस्तान्तरण गरिएको छ। तातो वस्तुबाट चिसो वस्तुमा तातो स्थानान्तरण हुन्छ यदि तिनीहरू बीच सम्पर्क हुन्छ। भौतिकशास्त्रमा, हामी भन्छौं कि तापको स्थानान्तरणलाई माध्यम चाहिन्छ। थर्मल कन्डक्शन भनेको एक वस्तुबाट अर्को वस्तुमा तापक्रमको आवागमन हो जसको तापक्रम फरक फरक हुन्छ जब तिनीहरू एक अर्कालाई छुन्छ। ठोस पदार्थहरूमा, सामान्यतया, ताप प्रवाहको प्रक्रियाद्वारा स्थानान्तरण गरिन्छ।
उदाहरणहरू:
कन्डक्टर र इन्सुलेटरहरू
के सबै पदार्थहरूले सजिलै गर्मी सञ्चालन गर्छन्? तपाईंले खाना पकाउनको लागि धातुको प्यानमा प्लास्टिक वा काठको ह्यान्डल रहेको देख्नु भएको होला। तपाईं चोट नगरी ह्यान्डलबाट समातेर तातो प्यान उठाउन सक्नुहुन्छ। यसको कारण हो कि विभिन्न वस्तुहरूले बनाइएको सामग्रीको प्रकृतिको कारणले विभिन्न मात्रामा ताप ऊर्जा सञ्चालन गर्दछ।
प्रयोग ३:
सानो प्यान वा बीकरमा पानी तताउनुहोस्। स्टिलको चम्चा, प्लास्टिक स्केल, पेन्सिल र डिभाइडर जस्ता केही वस्तुहरू सङ्कलन गर्नुहोस्। यी प्रत्येक लेखको एक छेउलाई तातो पानीमा डुबाउनुहोस्। केही मिनेट पर्खनुहोस् र त्यसपछि यी लेखहरूलाई एक-एक गरी डुबिएको अन्तमा छुनुहोस्। तालिकामा आफ्नो अवलोकन प्रविष्ट गर्नुहोस्:
| लेख | बनेको | के अर्को छेउ तातो Y/N हुन्छ? |
| स्टीलको चम्चा | धातु | वाई |
| डिभाइडर | धातु | वाई |
| स्केल | प्लास्टिक | एन |
| पेन्सिल | काठ | एन |
तापलाई तिनीहरूबाट सजिलै पार गर्न अनुमति दिने सामग्रीहरू तापका चालकहरू हुन्। उदाहरणका लागि, फलाम, इस्पात, एल्युमिनियम, तामा। तापलाई सजिलैसँग पास गर्न नदिने सामग्रीहरू प्लास्टिक र काठ जस्ता तापका कमजोर कन्डक्टरहरू हुन्। खराब कन्डक्टरहरू इन्सुलेटरहरू भनेर चिनिन्छन्।
पानी र हावा तातोका कमजोर चालकहरू हुन्। त्यसोभए, यी पदार्थहरूमा ताप स्थानान्तरण कसरी हुन्छ? हामीलाई थाहा दिनुहोस्!
प्रयोग ४: आफ्नो हात आगोभन्दा अलि माथि राख्नुहोस्। होस् गर। आफ्नो हातहरू आगोबाट सुरक्षित दूरीमा राख्नुहोस् ताकि तिनीहरू जल्न नपरोस्।
नतिजा: तपाईंले आगोको तातोपन महसुस गर्नुहुनेछ। अहिले सम्म हामीले थाहा पायौं कि वस्तुहरू एकअर्काको सम्पर्कमा हुँदा तापक्रम ट्रान्सफर हुन्छ, त्यसोभए हाम्रा हातहरूले यसलाई नछोइकन आगोको न्यानो महसुस गराउनुको कारण के हो? कारण: तरल पदार्थ (तरल र ग्यास) अणुहरूमा गतिज ऊर्जा हुन्छ र हामीलाई थाहा छ ग्यासको गतिज ऊर्जा ताप ऊर्जा वा तापक्रममा निर्भर हुन्छ। आगोको सम्पर्कमा रहेका ग्यासका अणुहरूले आगोबाट तातो ऊर्जा सोस्छन्, फलस्वरूप, ग्यास अणुहरूको गतिज ऊर्जा बढ्छ त्यसैले तिनीहरू उठ्छन् र तपाईंको हातमा ठोक्छन्। हातहरूले यी अणुहरूबाट तातो ऊर्जा अवशोषित गर्दछ र तपाईं तातो महसुस गर्नुहुन्छ।
अब हेरौं तरल पदार्थको अवस्थामा ताप स्थानान्तरण कसरी हुन्छ:
प्रयोग 5: बीकर लिनुहोस् र यसलाई पानीले भर्नुहोस् र आगोको माथि राख्नुहोस्।
नतिजा: जब पानी तताइन्छ, ज्वाला नजिकको पानी तातो हुन्छ। तातो पानी माथि उठ्छ किनकि पानीका अणुहरू कम घना हुन्छन् किनभने तिनीहरूले तातो ऊर्जा अवशोषित गर्छन्। छेउबाट चिसो पानी तातोको स्रोततर्फ तल सर्छ। यो पानी पनि तातो भएर उठ्छ र छेउबाट पानी तल झर्छ। यो प्रक्रिया पूरै पानी तातो नभएसम्म जारी रहन्छ।
तरल पदार्थको बल्क गतिको कारण गर्मी स्थानान्तरणको यो मोडलाई संवहन भनिन्छ।
उदाहरणहरू:
जब हामी घाममा निस्कन्छौं, हामी न्यानो महसुस गर्छौं। सूर्यको ताप हामीसम्म कसरी पुग्छ? पृथ्वी र सूर्यको बिचमा धेरैजसो ठाउँमा हावाजस्ता कुनै माध्यम नभएकोले यो प्रवाह वा संवहनद्वारा हामीसम्म पुग्न सक्दैन। सूर्यबाट तापक्रम विकिरण भनिने अर्को प्रक्रियाद्वारा हामीकहाँ आउँछ। विकिरण द्वारा गर्मी को स्थानान्तरण कुनै माध्यम को आवश्यकता छैन। कुनै माध्यम उपस्थित भए पनि वा नभए पनि हुन सक्छ।
हरेक वस्तुले गर्मी विकिरण गर्छ। हाम्रो शरीरले पनि वरपरको तापक्रम दिन्छ र त्यसबाट विकिरणद्वारा तातो प्राप्त गर्छ। जब यो गर्मी कुनै वस्तुमा खस्छ, त्यसको एक भाग प्रतिबिम्बित हुन्छ, एक भाग अवशोषित हुन्छ र एक भाग प्रसारित हुन सक्छ। तापको अवशोषित भागको कारण वस्तुको तापक्रम बढ्छ।
प्रयोग 6: दुई समान धातु कन्टेनरहरू लिनुहोस्, एउटा कालो र अर्को सेतोमा। प्रत्येकमा बराबर मात्रामा पानी हाल्नुहोस् र मध्य दिनको घाममा लगभग एक घण्टाको लागि छोड्नुहोस्।
नतिजा: दुबै कन्टेनरहरूमा पानीको तापक्रम नाप्नुहोस्। कालो कन्टेनरमा पानीको तापक्रम सेतो रंगको कन्टेनरमा भन्दा बढी हुन्छ। कालो वस्तुहरू विकिरणका राम्रो अवशोषकहरू हुन् भने सेतो वस्तुहरू खराब अवशोषक वा विकिरणका राम्रो परावर्तकहरू हुन्।
उदाहरणहरू:
