ترسیل وہ عمل ہے جس کے ذریعے کوئی چیز، جیسے حرارت یا برقی رو، ایک مادے سے دوسرے مادے میں منتقل ہوتی ہے۔ ترسیل ٹھوس، مائعات اور گیسوں میں ہوتی ہے۔ تاہم، ٹھوس چیزیں سب سے زیادہ مؤثر طریقے سے توانائی کی منتقلی کرتی ہیں کیونکہ ٹھوس میں مالیکیول سب سے زیادہ مضبوطی سے بھرے ہوتے ہیں، اور مالیکیول ایک دوسرے کے قریب ہوتے ہیں۔
حرارت کی ترسیل اس وقت ہوتی ہے جب مالیکیول درجہ حرارت میں بڑھ جاتے ہیں۔ وہ ہلتے ہیں، اور یہ کمپن اور حرکت گرمی کی توانائی کو ارد گرد کے مالیکیولز تک پہنچاتی ہے۔
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۔
آپ نے تجربہ کیا ہوگا کہ اگر آپ چائے کے گرم کپ کو چھوتے ہیں تو آپ کے ہاتھ کو کپ کی گرمی محسوس ہوتی ہے۔ وجہ یہ ہے کہ گرمی کی کچھ توانائی کپ سے آپ کے ہاتھ میں منتقل ہوتی 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 چیز 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۔ حرارتی چالکتا یہ بتاتی ہے کہ ایک مادّہ کتنی مؤثر طریقے سے گرمی کو اپنے ذریعے سے گزار سکتا ہے۔ درجہ حرارت کے میلان کے مقابلے میں اس کی تعریف فی یونٹ رقبہ توانائی کے بہاؤ کی شرح سے ہوتی ہے۔
فوئیر کا حرارت کی ترسیل کا قانون: فوئیر کا قانون ظاہر کرتا ہے کہ حرارتی توانائی گرم مادوں سے ٹھنڈے مواد کی طرف منتقل ہوتی ہے۔ فوئیر کے قانون کو لکھا جا سکتا ہے۔
q = kAdT∕s
اس مساوات میں، q سے مراد حرارت کی ترسیل کی شرح ہے، A حرارت کی منتقلی کا علاقہ ہے، k مواد کی تھرمل چالکتا ہے، dT پورے مواد کے درجہ حرارت میں فرق ہے، اور s سے مراد مادہ کتنا موٹا ہے۔
مثالیں:
بجلی کی ترسیل ایک میڈیم کے ذریعے برقی چارج شدہ ذرات کی نقل و حرکت کی وجہ سے ہوتی ہے۔ اس حرکت کے نتیجے میں برقی کرنٹ ہو سکتا ہے، جسے الیکٹران یا آئن لے جا سکتے ہیں۔ برقی ترسیل کی ایک مثال یہ ہے کہ جب آپ کسی زندہ تار کو چھوتے ہیں تو حادثاتی طور پر بجلی کا کرنٹ لگ جاتا ہے کیونکہ آپ کے جسم میں پانی ہوتا ہے، جو کہ بجلی کا کنڈکٹر ہے۔ ایک اور مثال یہ ہے کہ جب بجلی تاروں سے گزرتی ہے، جو کنڈکٹر ہوتے ہیں، تو ہم ٹی وی دیکھ سکتے ہیں یا کمپیوٹر استعمال کر سکتے ہیں۔
برقی چالکتا اس بات کا ایک پیمانہ ہے کہ کوئی مواد برقی چارج کی حرکت کو کتنی اچھی طرح سے ایڈجسٹ کرتا ہے۔ ٹھوس جیسے دھاتیں، الیکٹران ایٹموں کے ساتھ ڈھیلے طریقے سے جکڑے ہوئے ہیں جس کی وجہ سے الیکٹران کسی دھاتی چیز میں آزادانہ طور پر ایٹم سے ایٹم تک منتقل ہو سکتے ہیں۔ یہ الیکٹران کی نقل و حرکت ہمیں اس کے ذریعے برقی رو گزرنے کی اجازت دیتی ہے۔ اگر ہم اشیاء کے ذریعے آسانی سے برقی رو گزر سکتے ہیں، تو ہم انہیں اچھے برقی موصل کہتے ہیں۔ وہ مواد جو ان کے ذریعے بجلی کو بہنے نہیں دیتے ہیں انہیں انسولیٹر کہا جاتا ہے۔ سیمی کنڈکٹرز کی چالکتا ایک انسولیٹر اور کنڈکٹر کے درمیان درمیانی ہوتی ہے۔ ایک "کامل ویکیوم"، کوئی چارج شدہ ذرات پر مشتمل نہیں ہے؛ ویکیوم عام طور پر بہت اچھے انسولیٹر کے طور پر برتاؤ کرتے ہیں۔
دھاتوں میں ترسیل کو اوہم کے قانون نے اچھی طرح سے بیان کیا ہے، جس میں کہا گیا ہے کہ کرنٹ لاگو برقی میدان کے متناسب ہے۔ کسی مواد میں جس آسانی کے ساتھ موجودہ کثافت (موجودہ فی رقبہ) j ظاہر ہوتا ہے اسے چالکتا σ سے ماپا جاتا ہے، جس کی تعریف اس طرح کی گئی ہے:
j = σ E،
E اس مقام پر برقی میدان ہے اور σ مواد کی چالکتا ہے، اس بات کا پیمانہ ہے کہ چارجز اس کے ذریعے کتنی آسانی سے منتقل ہوتے ہیں۔
کسی مواد کی برقی چالکتا یا مزاحمت ایک ناقابل تغیر خاصیت ہے جو مواد کے سائز یا شکل کے حوالے سے تبدیل نہیں ہوتی ہے۔
ترسیل کے ذریعے چارج کرنا:
لاشوں کو ترسیل کے طریقہ کار سے چارج کیا جا سکتا ہے، یعنی رابطے کے ذریعے۔ ترسیل کے ذریعہ، جسم وہی چارج حاصل کرتا ہے جو چارج کرنے والے جسم پر ہوتا ہے۔
تجربہ: کاغذ کی ایک پٹی کو پنسل پر گھما کر اور پھر آہستہ سے پنسل کو نکال کر کاغذ کا سلنڈر بنائیں۔ کاغذ کے سلنڈر کو اس کے بیچ میں بندھے ہوئے دھاگے سے معطل کریں۔ شیشے کی چھڑی لیں اور اسے ریشم سے رگڑیں تاکہ اس پر مثبت چارج ہو۔ اس شیشے کی چھڑی سے کاغذ کے سلنڈر کو چھوئے۔ شیشے کی چھڑی کو ہٹا دیں اور پھر شیشے کی چھڑی کو کاغذ کے سلنڈر کے قریب لائیں۔
آپ دیکھیں گے کہ کاغذ کے سلنڈر کو شیشے کی چھڑی سے پیچھے ہٹایا جاتا ہے، اس کا مطلب ہے کہ کاغذ کے سلنڈر نے ایک مثبت چارج حاصل کر لیا ہے جو ترسیل کی وجہ سے شیشے کی سلاخ پر ہوتا ہے۔
مثالیں:
فوٹو کنڈکٹیویٹی اس وقت ہوتی ہے جب کوئی مواد برقی مقناطیسی تابکاری کو جذب کرتا ہے، جس کے نتیجے میں مادے کی برقی چالکتا میں تبدیلی آتی ہے۔ برقی مقناطیسی تابکاری سیمی کنڈکٹر پر چمکنے والی روشنی جیسی سادہ چیز یا گاما تابکاری کے سامنے آنے والے مواد کی طرح پیچیدہ چیز کی وجہ سے ہوسکتی ہے۔ جب برقی مقناطیسی واقعہ ہوتا ہے تو، مفت الیکٹرانوں کی تعداد بڑھ جاتی ہے، جیسا کہ الیکٹران کے سوراخوں کی تعداد ہوتی ہے، اس طرح آبجیکٹ کی برقی چالکتا میں اضافہ ہوتا ہے۔ بعض کرسٹل لائن سیمی کنڈکٹرز، جیسے کہ سلکان، جرمینیم، لیڈ سلفائیڈ، اور کیڈمیم سلفائیڈ، اور متعلقہ سیمیٹل سیلینیم، مضبوطی سے فوٹو کنڈکٹیو ہوتے ہیں۔
مثالیں:
کوئی بھی چیز جو تھرمل یا برقی توانائی، یا دونوں کو مؤثر طریقے سے منتقل کرتی ہے، ایک موصل ہے۔ وہ مواد جو گرمی اور بجلی کو ان میں سے گزرنے کی اجازت نہیں دیتے ہیں ایک انسولیٹر ہے۔
| اچھی تھرمل ترسیل کے ساتھ مواد | اچھی برقی ترسیل کے ساتھ مواد |
|
|
دھاتیں عام طور پر گرمی کو مؤثر طریقے سے منتقل کرتی ہیں اور گرمی کے اچھے موصل ہیں۔ کپڑے اور لکڑی گرمی کی ناقص ترسیل فراہم کرتے ہیں۔ عام طور پر، اگر کوئی مادہ ایک اچھا تھرمل انرجی کنڈکٹر ہے، تو یہ ایک اچھا برقی موصل بھی ہوگا۔ یہ ہمیشہ سچ نہیں ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، ابرک حرارت کا موصل ہے لیکن ایک برقی موصل ہے۔ نمکین پانی گرمی کا ناقص موصل ہے لیکن ایک اچھا برقی موصل ہے۔ پھر بھی، عام طور پر، ایٹموں کی وہی قریبی پیکنگ اور ان کے الیکٹرانوں کی نسبتاً آزاد حرکت جو مادے میں تھرمل توانائی کو حرکت دیتی ہے، الیکٹران کی برقی توانائی کو بھی حرکت دیتی ہے۔
خالص پانی، بغیر کسی تحلیل شدہ ٹھوس کے، برقی طور پر موصل نہیں ہے۔ جب پانی میں زیادہ تحلیل شدہ معدنیات ہوں تو برقی رو بہ آسانی سے بہہ جاتا ہے۔ ہوا، گیسوں کا مرکب، عام طور پر گرمی یا بجلی کا اچھا موصل نہیں ہے۔ ہوا، پانی کی طرح، ایک موصل سمجھا جاتا ہے. پھر بھی جب ہوا میں موجود ذرات بلٹ اپ سٹیٹک (بجلی کے میدان سے جب بجلی گرنے والی ہو یا پاور لائن کے برقی میدان سے) سے مضبوط برقی چارج حاصل کرتے ہیں تو ہوا بجلی چلا سکتی ہے۔
نمکین پانی ایک غریب حرارتی موصل ہے لیکن ایک اچھا برقی موصل ہے: میٹھے پانی میں نمکین پانی سے زیادہ گرمی ہوتی ہے کیونکہ نمک کا اضافہ خالص پانی کی نسبت محلول کی حرارت کی صلاحیت کو کم کرتا ہے۔ کم حرارت کی گنجائش کا مطلب یہ ہے کہ کھارا پانی دونوں ہی گرم ہوتا ہے اور ایک ہی حالات میں تازہ پانی سے زیادہ تیزی سے ٹھنڈا ہوتا ہے۔ تھرمل چالکتا بڑھتی ہوئی نمکیات کے ساتھ کم ہوتی ہے اور بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔ پانی کی برقی چالکتا محلول میں تحلیل شدہ آئنوں کے ارتکاز پر منحصر ہے۔ سوڈیم کلورائڈ نمک آئنوں میں الگ ہوجاتا ہے۔ اس لیے سمندری پانی میٹھے پانی سے تقریباً دس لاکھ گنا زیادہ ترسیلی ہے۔ |
