ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အရာဝတ္ထုအားလုံး ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းထားသည့် အရာဝတ္ထုသည် ကျွန်ုပ်တို့ပတ်ဝန်းကျင် ကမ္ဘာကြီးကို နားလည်ရန် အရေးကြီးသော အပူဓာတ်သတ္တိများစွာကို ပြသသည်။ အပူချိန်၊ အပူနှင့် အပူချဲ့ထွင်ခြင်းကဲ့သို့သော ဤဂုဏ်သတ္တိများကို စွမ်းအင်လွှဲပြောင်းခြင်းဆိုင်ရာ အခြေခံမူများနှင့် ရူပဗေဒဥပဒေများဖြင့် အုပ်ချုပ်သည်။
အပူချိန်သည် အပူချိန် ဒီဂရီစင်တီဂရိတ် (°C)၊ ဖာရင်ဟိုက် (°F) သို့မဟုတ် ကယ်ဗင် (K) တွင် တိုင်းတာလေ့ရှိသော အရာဝတ္ထုတစ်ခုရှိ အမှုန်များ၏ ပျမ်းမျှအရွေ့စွမ်းအင်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြစ်သည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်မူ အပူသည် အပူချိန်ကွာခြားမှုကြောင့် အရာဝတ္ထုနှစ်ခု သို့မဟုတ် စနစ်များကြားတွင် စွမ်းအင်လွှဲပြောင်းမှုပုံစံတစ်ခုဖြစ်သည်။ International System of Units (SI) တွင် အပူယူနစ်မှာ joule (J) ဖြစ်သည်။ အပူ ( \(Q\) ) ၊ ထုထည် ( \(m\) ) ၊ သီးခြား အပူ စွမ်းရည် ( \(c\) ) နှင့် အပူချိန် ပြောင်းလဲမှု ( \(\Delta T\) ) တို့ကို ညီမျှခြင်း ဖြင့် ဖော်ပြသည်- \(Q = mc\Delta T\) သတ်သတ်မှတ်မှတ် အပူပမာဏ ဆိုသည်မှာ ပစ္စည်းတစ်ခု၏ အပူချိန် တစ်ကီလိုဂရမ်၏ အပူချိန်ကို တစ်ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ဖြင့် ပြောင်းလဲရန် လိုအပ်သော အပူစွမ်းအင် ပမာဏတစ်ခု ဖြစ်သည်။
ပစ္စည်းများကို အပူပေးသောအခါတွင် ချဲ့ထွင်လေ့ရှိသည်။ ဤဖြစ်စဉ်ကို အပူချဲ့ခြင်းဟု လူသိများပြီး အစိုင်အခဲများ၊ အရည်များနှင့် ဓာတ်ငွေ့များတွင် တွေ့ရှိနိုင်သည်။ အပူချိန်တိုးလာခြင်းကြောင့် အမှုန်များ၏ အရွေ့စွမ်းအင်ကို တိုးလာစေပြီး ၎င်းတို့ကို ခွာသွားစေရန် အပူပိုင်းချဲ့ထွင်မှု ဖြစ်ပေါ်သည်။ တစ်ယူနစ်အလျား ( \(L\) ၊ အလျား ( \(\Delta L\) ) ( \(L\) အတွက် အညီအညွတ် ချဲ့ထွင်ခြင်း ( \(\alpha\) ) ၊ အပူချဲ့ခြင်း၏ အတိုင်းအတာကို ဖော်ပြနိုင်သည်။ ) ဒီဂရီအလိုက် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု ( \(\Delta T\) ): \(\Delta L = \alpha L \Delta T\) အရည်နှင့် ဓာတ်ငွေ့များအတွက်၊ ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုသည် linear ချဲ့ထွင်ခြင်းထက် ပိုသက်ဆိုင်ပြီး ၎င်းကို ဖော်ကိန်းဖြင့် ဖော်ပြထားပါသည်။ volumetric ချဲ့ထွင်မှု။
အဆင့်ပြောင်းလဲမှုများသည် အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ အစိုင်အခဲ၊ အရည်နှင့် ဓာတ်ငွေ့အဆင့်များအကြား အသွင်ကူးပြောင်းမှုများဖြစ်ပြီး အပူချိန်မပြောင်းလဲဘဲ စုပ်ယူခြင်း သို့မဟုတ် စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်ခြင်းတို့ ပါဝင်ပါသည်။ အဆင့်ပြောင်းလဲမှုများ၏ အဓိကအမျိုးအစားများမှာ အရည်ပျော်ခြင်း၊ အေးခဲခြင်း၊ အငွေ့ပြန်ခြင်း၊ ငွေ့ရည်ဖွဲ့ခြင်း၊ ရေငုပ်ခြင်း နှင့် အစစ်ခံခြင်း ပါဝင်သည်။ အဆင့်ပြောင်းလဲမှုနှင့် ဆက်စပ်နေသော အပူကို latent heat ဟုခေါ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အပူချိန်ပြောင်းလဲခြင်းမရှိဘဲ ရေခဲ 1 ကီလိုဂရမ်ကို ရေအဖြစ်ပြောင်းလဲရန် လိုအပ်သောစွမ်းအင်ကို latent heat of fusion ( \(L f\) ) ၊ အပူချိန်ပြောင်းလဲခြင်းမရှိဘဲ ရေ 1 ကီလိုဂရမ်ကို ရေနွေးငွေ့အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် လိုအပ်သောစွမ်းအင်ကို ခေါ်ဆိုသည်။ အငွေ့ပျံခြင်း၏ ငုပ်လျှိုးနေသော အပူ ( \(Lv\) ): \(Q = mL_f\) အရည်ပျော်ခြင်း သို့မဟုတ် အေးခဲခြင်းအတွက် \(Q = mL_v\) အငွေ့ပျံခြင်း သို့မဟုတ် ငွေ့ရည်ဖွဲ့ခြင်းအတွက်။
အပူစွမ်းအင်ကို လျှပ်ကူးပုံ၊ အငွေ့ပျံခြင်းနှင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်ဖြင့် အရာဝတ္ထုမှတဆင့် လွှဲပြောင်းနိုင်သည်။ Conduction သည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု တိုက်ရိုက်ထိတွေ့နေသော အရာများအကြား အပူကို လွှဲပြောင်းပေးသည်။ ပစ္စည်းတစ်ခု၏ thermal conductivity ( \(k\) ) သည် ၎င်း၏ အပူသယ်ဆောင်နိုင်မှု အတိုင်းအတာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Fourier ၏ အပူလျှပ်ကူးခြင်းဥပဒေသည် အပူကူးပြောင်းမှုနှုန်း ( \(Q/t\) ), အပူစီးကူးခြင်း ( \(k\) ), ဧရိယာ ( \(A\) ), အပူချိန် gradient ( \(\Delta T/L\) ဆက်စပ်မှုကို ပြသည် \(\Delta T/L\) ) နှင့် ပစ္စည်း၏ အထူ ( \(L\) ) : \(Q/t = kA(\Delta T/L)\) Convection သည် အရည်များ (အရည်များ သို့မဟုတ် ဓာတ်ငွေ့များ ရွေ့လျားခြင်းဖြင့် အပူလွှဲပြောင်းခြင်း ဖြစ်သည်။ ) အပူချိန်ကွာခြားမှုကြောင့် ၎င်းတွင် အရည်၏ အစုလိုက် ရွေ့လျားမှု ပါဝင်သည်။ Radiation သည် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများမှတဆင့် စွမ်းအင်ကို လွှဲပြောင်းပေးပြီး ပြန့်ပွားရန် ကြားခံတစ်ခု မလိုအပ်ပါ။ Stefan-Boltzmann ဥပဒေက ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း အရာဝတ္ထုအားလုံးသည် အပူဓာတ်ကို ထုတ်လွှတ်ပြီး ဓာတ်ရောင်ခြည်ထုတ်လွှတ်မှု ပမာဏသည် Stefan-Boltzmann ဥပဒေဖြင့် ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း အရာဝတ္ထု၏ စတုတ္ထပါဝါဖြင့် တိုးလာပါသည်- \(P = \sigma AT^4\) \(P\) ထုတ်လွှတ်သော ပါဝါ၊ \(\sigma\) သည် Stefan-Boltzmann ကိန်းသေ၊ \(A\) သည် မျက်နှာပြင်ဧရိယာဖြစ်ပြီး \(T\) သည် Kelvin ရှိ အပူချိန်ဖြစ်သည်။
ရေတွင် ၎င်း၏ သီးခြားအပူခံနိုင်စွမ်းနှင့် 4°C အနီးရှိ ၎င်း၏အပြုအမူနှင့် သက်ဆိုင်သည့် ထူးခြားသော ဂုဏ်သတ္တိအချို့ရှိသည်။ ရေ၏ သီးခြားအပူခံနိုင်မှုမှာ သိသိသာသာမြင့်မားသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်း၏အပူချိန်ကို တိုးမြင့်ရန်အတွက် အပူစွမ်းအင်များစွာ လိုအပ်ပြီး ဂေဟစနစ်များတွင် အပူဒဏ်ခံအဖြစ် ၎င်း၏အခန်းကဏ္ဍကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ရေသည် ၎င်း၏ အမြင့်ဆုံးသိပ်သည်းဆ 4°C တွင် ရောက်ရှိသည်။ ဤအပူချိန်အောက်တွင် အေးနေသောကြောင့် ကျယ်ပြန့်သည်။ အေးသော ရာသီဥတုတွင် ရေနေသတ္တဝါများ၏ ရှင်သန်မှုအတွက် ဤထူးခြားသော ချဲ့ထွင်မှုသည် အရေးကြီးသည်၊၊ ရေ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ရေခဲများဖြစ်ပေါ်ကာ အောက်ရေကို ကာရံထားသည်။
ဒြပ်ထု၏ အပူဓာတ်ဂုဏ်သတ္တိများသည် နေ့စဥ်ဘဝနှင့် လုပ်ငန်းနယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးချမှုများရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုနှင့်အတူ တိုးချဲ့ခြင်းနှင့် ကျုံ့နိုင်စေရန်အတွက် တံတားများနှင့် ရထားလမ်းများ ဒီဇိုင်းတွင် အပူချဲ့ခြင်းကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသည်။ ရေ၏ တိကျသော အပူပေးနိုင်စွမ်း မြင့်မားခြင်းသည် စက်မှုလုပ်ငန်း လုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများတွင် အထူးကောင်းမွန်သော အအေးခံတစ်ခု ဖြစ်စေသည်။
ရေ၏ တိကျသော အပူပမာဏကို သရုပ်ပြရန် စမ်းသပ်မှုတစ်ခုတွင်၊ သိရှိထားသော စွမ်းအင်ပမာဏကို တိုင်းတာထားသော ရေပမာဏသို့ လွှဲပြောင်းရန်အတွက် အပူပေးကိရိယာကို အသုံးပြုသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို လေ့လာခြင်းဖြင့် ကျောင်းသားများသည် ဖော်မြူလာ \(Q = mc\Delta T\) အသုံးပြု၍ ရေ၏ သီးခြားအပူပမာဏကို တွက်ချက်နိုင်သည်။
နောက်ထပ် ဘုံသရုပ်ပြမှုမှာ ရေဘူးပေါ်တွင် မီးပုံးပျံတစ်လုံး တင်ခြင်း ပါဝင်သည်။ ရေကို အပူပေးပြီး ရေနွေးငွေ့အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားသောအခါတွင် ရေငွေ့သည် လေကို တွန်းပို့သောကြောင့် မီးပုံးပျံသည် ကျယ်လောင်လာသည်။ ၎င်းသည် ဓာတ်ငွေ့အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသောအခါတွင် ရေ၏ ချဲ့ထွင်မှုကို သရုပ်ပြသည်၊၊ အရာဝတ္ထုများ၏ အပူရှိန်ချဲ့ထွင်မှု၏ မြင်သာသော အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြသသည်။
ဒြပ်ထု၏ အပူဓာတ်ဂုဏ်သတ္တိများကို နားလည်ခြင်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ အခြေခံ ရူပဗေဒကို ဆုပ်ကိုင်နိုင်စေရုံသာမက လက်တွေ့စိန်ခေါ်မှုအမျိုးမျိုးအတွက် အင်ဂျင်နီယာဖြေရှင်းချက်များအတွက် ကျွန်ုပ်တို့၏စွမ်းရည်ကို တိုးမြင့်စေသည်။
