ہم جانتے ہیں کہ مادہ چھوٹے چھوٹے ذرات پر مشتمل ہے جسے ایٹم اور مالیکیول کہتے ہیں۔ مالیکیولز فطرت میں آزادانہ طور پر موجود ہوسکتے ہیں اور مادے کی تمام خصوصیات کے مالک ہیں۔ مالیکیول حرکت میں ہیں اور ان کے درمیان کشش کی قوت بھی ہے۔ حرکت کی وجہ سے مالیکیولز میں حرکی توانائی ہوتی ہے اور کشش کی قوت کی وجہ سے ان میں ممکنہ توانائی ہوتی ہے۔ جب کسی مادے کو گرم کیا جاتا ہے (یا جب کوئی مادہ حرارت جذب کرتا ہے) مالیکیول تیزی سے ہلنا شروع کر دیتے ہیں تو حرکی توانائی بڑھ جاتی ہے۔ جب مادہ کو ٹھنڈا کیا جاتا ہے تو مالیکیولز کی حرکت سست ہوجاتی ہے اور اس وجہ سے حرکی توانائی کم ہوجاتی ہے۔ مادہ کے مالیکیولز کی کل حرکی توانائی کو اس کی اندرونی حرکی توانائی کہا جاتا ہے اور مالیکیولز کی کل پوٹینشل انرجی اس کی اندرونی پوٹینشل انرجی کہلاتی ہے۔ اندرونی حرکی توانائی اور اندرونی پوٹینشل انرجی کے مجموعے کو مادہ کی کل اندرونی توانائی یا حرارتی توانائی کہا جاتا ہے۔ یہ یونٹ جول میں ماپا جاتا ہے۔
اس سبق میں، ہم سیکھنے جا رہے ہیں:
جب مختلف درجہ حرارت پر دو جسموں کو آپس میں رکھا جاتا ہے، تو حرارت زیادہ درجہ حرارت پر جسم سے کم درجہ حرارت پر جسم میں بہتی ہے ۔ مادہ کی اوسط حرکی توانائی جسم کے درجہ حرارت کا ایک پیمانہ ہے۔ جب کسی مادے کے مالیکیولز کی اوسط حرکی توانائی میں اضافہ ہوتا ہے تو اس کے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے اور اگر کسی مادے کے مالیکیولز کی اوسط حرکی توانائی میں کمی آتی ہے تو اس کا درجہ حرارت کم ہو جاتا ہے۔
ایک کڑاہی کو آگ پر رکھیں۔ کڑاہی جلد ہی گرم ہو جاتی ہے، کیونکہ گرمی شعلے سے پین تک جاتی ہے۔ اب پین کو آگ سے ہٹا دیں۔ آہستہ آہستہ پین ٹھنڈا ہو جائے گا کیونکہ گرمی پین سے اردگرد میں منتقل ہو جاتی ہے۔ دونوں صورتوں میں، گرمی زیادہ گرم چیز سے ٹھنڈی چیز کی طرف بہتی ہے۔
تجربہ 1: کہتے ہیں کہ ہمارے پاس دو اشیاء ہیں۔ آبجیکٹ A جس کا درجہ حرارت 100 o C ہے اور B جس کا درجہ حرارت 10 o C ہے۔ دونوں اشیاء کو ایک دوسرے کے ساتھ رابطے میں رکھیں۔
نتیجہ: حرارت آبجیکٹ A سے B میں منتقل ہوگی جب تک کہ دونوں اشیاء میں درجہ حرارت یکساں نہ ہو۔ فرض کریں آبجیکٹ A 50 o C تک گرتا ہے اور سرد آبجیکٹ B کا درجہ حرارت 50 o C تک بڑھ جاتا ہے۔ اس حالت کو حرارتی توازن کے نام سے جانا جاتا ہے۔ حرارتی توازن کی حالت میں، حرارت کی توانائی اب بھی ان دو اشیاء کے درمیان منتقل ہوتی ہے لیکن حرارت کی توانائی کا خالص بہاؤ صفر ہے۔
تجربہ 2: ایک چھوٹے پین میں پانی گرم کریں۔ پانچ منٹ کے بعد پین کے ہینڈل کو پکڑ کر آگ سے ہٹانے کی کوشش کریں۔ آپ کے خیال میں آپ کے ہاتھوں کا کیا ہوگا؟ آپ فوراً اپنا ہاتھ سٹیل کے ہینڈل سے اتار لیں گے۔ 
آپ کا ہاتھ پین کی گرمی محسوس کرے گا۔ وجہ یہ ہے کہ گرمی کی توانائی کا کچھ حصہ پین سے آپ کے ہاتھ میں منتقل ہوتا ہے۔ حرارت کسی گرم چیز سے ٹھنڈی چیز میں منتقل ہوتی ہے اگر ان کے درمیان رابطہ ہو۔ طبیعیات میں، ہم کہتے ہیں کہ حرارت کی منتقلی کے لیے ایک میڈیم کی ضرورت ہوتی ہے۔ حرارتی ترسیل ایک شے سے دوسری چیز میں حرارت کی حرکت ہے جس کا درجہ حرارت مختلف ہوتا ہے جب وہ ایک دوسرے کو چھوتے ہیں۔ ٹھوس میں، عام طور پر، حرارت ترسیل کے عمل سے منتقل ہوتی ہے۔
مثالیں:
کنڈکٹر اور انسولیٹر
کیا تمام مادے آسانی سے حرارت چلاتے ہیں؟ آپ نے دیکھا ہوگا کہ کھانا پکانے کے لیے دھاتی پین میں پلاسٹک یا لکڑی کا ہینڈل ہوتا ہے۔ آپ گرم پین کو بغیر چوٹ کے ہینڈل سے پکڑ کر اٹھا سکتے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ مختلف اشیاء مختلف مقدار میں حرارتی توانائی چلاتی ہیں کیونکہ وہ جس مواد سے بنے ہیں اس کی نوعیت کی وجہ سے۔
تجربہ 3:
ایک چھوٹے پین یا بیکر میں پانی گرم کریں۔ اسٹیل کا چمچہ، پلاسٹک پیمانہ، پنسل، اور تقسیم کرنے والے جیسے کچھ مضامین جمع کریں۔ ان میں سے ہر ایک کے ایک سرے کو گرم پانی میں ڈبو دیں۔ چند منٹ انتظار کریں اور پھر ان مضامین کو ایک ایک کر کے ڈوبے ہوئے سرے کو چھوتے ہوئے نکالیں۔ ایک ٹیبل میں اپنا مشاہدہ درج کریں:
| مضمون | کا بنا ہوا | کیا دوسرا سرا گرم Y/N ہو جاتا ہے؟ |
| سٹیل کا چمچ | دھات | Y |
| تقسیم کرنے والا | دھات | Y |
| پیمانہ | پلاسٹک | ن |
| پینسل | لکڑی | ن |
وہ مواد جو گرمی کو آسانی سے ان میں سے گزرنے دیتا ہے وہ حرارت کے موصل ہیں۔ مثلاً لوہا، سٹیل، المونیم، تانبا۔ وہ مواد جو گرمی کو آسانی سے اپنے اندر سے گزرنے نہیں دیتے وہ گرمی کے ناقص موصل ہیں جیسے پلاسٹک اور لکڑی۔ ناقص کنڈکٹرز کو انسولیٹر کہا جاتا ہے۔
پانی اور ہوا گرمی کے ناقص موصل ہیں۔ پھر، ان مادوں میں حرارت کی منتقلی کیسے ہوتی ہے؟ آئیے معلوم کریں!
تجربہ 4: اپنا ہاتھ آگ سے تھوڑا اوپر رکھیں۔ محتاط رہیں. اپنے ہاتھوں کو آگ سے محفوظ فاصلے پر رکھیں تاکہ وہ جل نہ جائیں۔
نتیجہ: آپ آگ کی تپش محسوس کریں گے۔ اب تک ہم نے یہ سیکھا ہے کہ اشیاء کے درمیان حرارت کی منتقلی اس وقت ہوتی ہے جب وہ ایک دوسرے سے رابطے میں ہوں، تو پھر ہمارے ہاتھ بغیر چھوئے آگ کی گرمی محسوس کرنے کی کیا وجہ ہے؟ وجہ: سیال (مائع اور گیسوں) کے مالیکیولز حرکی توانائی رکھتے ہیں اور جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ گیس کی حرکی توانائی حرارت کی توانائی یا درجہ حرارت پر منحصر ہے۔ گیس کے مالیکیول جو آگ کے ساتھ رابطے میں ہوتے ہیں وہ آگ سے گرمی کی توانائی جذب کرتے ہیں، نتیجے کے طور پر، گیس کے مالیکیولز کی حرکی توانائی بڑھ جاتی ہے اس لیے وہ اوپر اٹھ کر آپ کے ہاتھ سے ٹکراتے ہیں۔ ہاتھ ان مالیکیولز سے گرمی کی توانائی جذب کرتے ہیں اور آپ کو گرمی محسوس ہوتی ہے۔
آئیے اب دیکھتے ہیں کہ مائع کی صورت میں حرارت کی منتقلی کیسے ہوتی ہے:
تجربہ 5: ایک بیکر لیں اور اسے پانی سے بھریں اور شعلے کے اوپر رکھیں۔
نتیجہ: جب پانی کو گرم کیا جاتا ہے تو شعلے کے قریب کا پانی گرم ہو جاتا ہے۔ گرم پانی اوپر اٹھتا ہے کیونکہ پانی کے مالیکیول کم گھنے ہوتے ہیں کیونکہ وہ گرمی کی توانائی جذب کرتے ہیں۔ اطراف سے ٹھنڈا پانی گرمی کے منبع کی طرف نیچے کی طرف بڑھتا ہے۔ یہ پانی بھی گرم ہو کر اوپر اٹھتا ہے اور اطراف سے پانی نیچے چلا جاتا ہے۔ یہ عمل اس وقت تک جاری رہتا ہے جب تک سارا پانی گرم نہ ہو جائے۔
سیالوں کی بلک حرکت کی وجہ سے حرارت کی منتقلی کا یہ طریقہ کنویکشن کے نام سے جانا جاتا ہے۔
مثالیں:
جب ہم دھوپ میں نکلتے ہیں تو گرمی محسوس ہوتی ہے۔ سورج کی حرارت ہم تک کیسے پہنچتی ہے؟ یہ ترسیل یا نقل و حرکت کے ذریعہ ہم تک نہیں پہنچ سکتا کیونکہ زمین اور سورج کے درمیان خلا کے زیادہ تر حصوں میں ہوا جیسا کوئی ذریعہ نہیں ہے۔ سورج سے حرارت ہمارے پاس ایک اور عمل سے آتی ہے جسے تابکاری کہا جاتا ہے۔ تابکاری کے ذریعے حرارت کی منتقلی کے لیے کسی میڈیم کی ضرورت نہیں ہوتی۔ یہ ہو سکتا ہے چاہے کوئی میڈیم موجود ہو یا نہ ہو۔
ہر شے حرارت پیدا کرتی ہے۔ ہمارا جسم بھی ماحول کو حرارت دیتا ہے اور تابکاری کے ذریعے اس سے حرارت حاصل کرتا ہے۔ جب یہ حرارت کسی چیز پر پڑتی ہے تو اس کا ایک حصہ منعکس ہوتا ہے، ایک حصہ جذب ہوتا ہے اور ایک حصہ منتقل ہوتا ہے۔ حرارت کے جذب شدہ حصے کی وجہ سے چیز کا درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے۔
تجربہ 6: دو ایک جیسے دھاتی برتن لیں، ایک سیاہ اور دوسرا سفید۔ ہر ایک میں برابر مقدار میں پانی ڈالیں اور انہیں تقریباً ایک گھنٹے کے لیے دوپہر کی دھوپ میں چھوڑ دیں۔
نتیجہ: دونوں کنٹینرز میں پانی کے درجہ حرارت کی پیمائش کریں۔ سیاہ برتن میں پانی کا درجہ حرارت سفید رنگ کے برتن سے زیادہ ہوتا ہے۔ سیاہ اشیا شعاعوں کے اچھے جاذب ہیں جبکہ سفید اشیا خراب جذب کرنے والے یا شعاعوں کے اچھے عکاس ہیں۔
مثالیں:
