విశిష్టోష్ణం

ప్రమాణ ద్రవ్యరాశి గల పదార్థ ఉష్ణోగ్రతను 1⁰C ఉష్ణోగ్రతాభివృద్ధికి కావలసిన ఉష్ణాన్ని ఆ పదార్థపు విశిష్టోష్ణం (స్పెసిఫిక్ హీట్ ) అంటారు. దీని ప్రమాణాలు కెలోరీ/గ్రా.⁰C. విశిష్టోష్ణం పదార్ద స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.దీనిని కెలోరీమీటర్ అనే పరికరంతో కొలువవచ్చు.

విశిష్ణోష్ణం వివరించే ప్రయోగం

• A, B, C అను మూడు బీకర్లలో ఒకే ద్రవ్యరాశి, ఒకే ఉష్ణోగ్రత గల నీటిని తీసుకోవాలి. నీటి ఉష్ణోగ్రతను గుర్తించాలి.
• వేరొక బీకరులో నీటిని తీసుకొని ఆ నీటిని 100 ⁰C వరకు వేడి చేయాలి.
• ఒకే ద్రవ్యరాశి గల మూడు లోహపు గోళాలు (అల్యూమినియం, రాగి, సీసం) తీసుకుని వాటిని దారంతో కట్టి బాగా మరుగుతున్న నీరు గల బీకరులో కొంత సేపు ఉంచవలెను.
• ఇపుడు మూడు లోహపు గోళాలను ఒకేసారి పైన సూచించిన A, B, C అను మూడు బీకర్లలో ఒకేసారి చేర్చి ఉష్ణోగ్రతా మార్పులు గమనించాలి.
• ఇపుడు A బీకరులో నీటి కన్నా B బీకరులో నీరు ఎక్కువ ఉష్ణాన్ని గ్రహించింది. అదె విధంగా Bబీకరులో నీటి కన్నా C బీకరులో నీరు ఎక్కువ ఉష్ణాన్ని గ్రహించింది.
• దీనిని బట్టి వేర్వేరు లోహాలతో తయారుచేసే గోళములు వేర్వేరు విధములుగా ఉష్ణాన్ని గ్రహిస్తాయని తెలుస్తుంది. ఇది పదార్థం లక్షణం. ఈ లక్షణమె విశిష్టోష్ణం.

కెలోరీ మీటరు

కెలోరీ మీటర్

ఒక పదార్థ విశిష్టోష్ణం కనుగొనుటకు వాడే పరికరాన్ని కెలోరీ మీటరు అంటారు.

ఘన పదార్థ విశిష్టోష్ణం కనుగొనుట

• మొదట కెలోరీ మీటర్ లోని నీటి ద్రవ్యరాశిని, తొలి ఉష్ణోగ్రతను గణించాలి.
• వేరొక బీకరులో నీటిని తీసుకుని దానిని బాగా వేడి చేయవలెను. మనం కనుగొనవలసిన ఘన పదార్థాన్ని తీసుకుని దాని ద్రవ్యరాశిని గణించాలి.
• ఘన పదార్థాన్ని మరుగుతున్న నీటిలో ఉంచి కొంత సేపు వేడి చేయాలి. అపుడు ఘన పదార్థపు తొలి ఉష్ణోగ్రతను గణించాలి.
• ఘన పదార్థాన్ని వెంటనే తీసి దానిని కెలోరీ మీటరులో ఉన్న నీటిలో వేసి కదిపే కడ్డీతో కొంత సేపు కలిపి నీటి తుది ఉష్ణోగ్రతను గణించాలి. ఈ ఉష్ణోగ్రత ఘన పదార్థపు తుది ఉష్ణోగ్రత అవుతుంది.
• కెలోరిమితి సూత్రం ద్వారా విలువలను ప్రతిక్షేపించి ఘన పదార్థపు విసిష్టోష్ణం గణించవచ్చు.

ఘన పదార్థ విశిష్టోష్ణం కనుగొను విధానము

విశిష్టోష్ణం కనుగొనవససిన ఘన పదార్థం	కెలోరీమీటరు లోని నీరు
ఘన పదార్థ ద్రవ్యరాశి = m గ్రాములు	కెలోరీ మీటర్ లోని నీటి ద్రవ్యరాశి = M గ్రాములు
ఘన పదార్థ విశిష్టోష్ణం = Sఘన calori/gr.0C	నీటి విశిష్టోష్ణం = 1 calori/gr.0C
ఘన పదార్థ తొలి ఉష్ణోగ్రత = t1 0C	కెలోరీ మీటర్ లో నీటి తొలి ఉష్ణోగ్రత = t2 0C
ఘన పదార్థాన్ని కెలోరీ మీటర్ లోని నీటిలోనికి వేసినపుడు తుది ఉష్ణోగ్రత =t3 0C	కెలోరీ మీటర్ లోని నీటి తుది ఉష్ణోగ్రత = t3 0C
ఘన పదార్థం కోల్పోయిన ఉష్ణరాశి = m.Sఘన (t1 0C - t3 0C)	నీరు గ్రహించిన ఉష్ణరాశి = M.Sనీరు (t3 0C - t2 0C)

పై విలువల బట్టి కెలోరిమితి ప్రాథమిక సూత్రం ప్రకారం ఘన పదార్థం కోల్పోయిన ఉష్ణరాశి, నీరు గ్రహించిన ఉష్ణరాశి సమానం కనుక ఘన పదార్థ విశిష్టోష్ణం గణించవచ్చు.

ఘన పదార్థ విశిష్టోష్ణం = ${M(t_{3}-t_{2}) \over m.(t_{1}-t_{3})}$

వివిధ ఘన పదార్థముల విశిష్టోష్ణం

వరుస సంఖ్య	వస్తువు/మూలకం	విశిష్టోష్ణం Cal.gm−1.0C-1		వరుస సంఖ్య	వస్తువు/మూలకం	విశిష్టోష్ణం Cal.gm−1.0C-1
1	అల్యూమినియం	0.236		7	స్టీలు	0.111
2	రాగి	0.11		8	పాదరసం	0.033
3	మంచు	0.5		9	జింకు	0.098
4	ఇనుము	0.12		10	తగరము	0.068
5	సిసం	0.035		11	ఇత్తడి	0.092
6	కాంక్రీటు	0.21		12	బొగ్గు	0.31

( పై విలువలు ఎన్.సి.పాండ్య గారు వ్రాసిన "Elements of Heat Engines" నుండి గ్రహింప బడినవి)

ద్రవ పదార్థ విశిష్టోష్ణం కనుగొనుట

• మొదట కెలోరీ మీటర్ లోని నీటికి బదులు విశిష్టోష్ణం కనుగునవససిన ద్రవం తీసుకుని దాని ద్రవ్యరాశిని, తొలి ఉష్ణోగ్రతను గణించాలి.
• వేరొక బీకరులో నీటిని తీసుకుని దానిని బాగా వేడి చేయవలెను. మనం విసిష్టోష్ణం తెలిసిన ఘన పదార్థాన్ని తీసుకుని దాని ద్రవ్యరాశిని గణించాలి.
• ఘన పదార్థాన్ని మరుగుతున్న నీటిలో ఉంచి కొంత సేపు వేడి చేయాలి. అపుడు ఘన పదార్థపు తొలి ఉష్ణోగ్రతను గణించాలి.
• ఘన పదార్థాన్ని వెంటనే తీసి దానిని కెలోరీ మీటరులో ఉన్న ద్రవంలో వేసి కదిపే కడ్డీతో కొంత సేపు కలిపి ద్రవం తుది ఉష్ణోగ్రతను గణించాలి. ఈ ఉష్ణోగ్రత ఘన పదార్థపు తుది ఉష్ణోగ్రత అవుతుంది.
• కెలోరిమితి సూత్రం ద్వారా విలువలను ప్రతిక్షేపించి ఘన పదార్థపు విసిష్టోష్ణం గణించవచ్చు.

ద్రవ పదార్థ విశిష్టోష్ణం కనుగొను విధానము

విశిష్టోష్ణం తెలిసిన ఘన పదార్థం	కెలోరీమీటరు లోని ద్రవం
ఘన పదార్థ ద్రవ్యరాశి = m గ్రాములు	కెలోరీ మీటర్ లోని ద్రవం ద్రవ్యరాశి = M గ్రాములు
ఘన పదార్థ విశిష్టోష్ణం = Sఘన calori/gr.0C	ద్రవం విశిష్టోష్ణం = Sద్రవం calori/gr.0C
ఘన పదార్థ తొలి ఉష్ణోగ్రత = t1 0C	కెలోరీ మీటర్ లో ద్రవ తొలి ఉష్ణోగ్రత = t2 0C
ఘన పదార్థాన్ని కెలోరీ మీటర్ లోని ద్రవం లోనికి వేసినపుడు తుది ఉష్ణోగ్రత =t3 0C	కెలోరీ మీటర్ లోని ద్రవం తుది ఉష్ణోగ్రత = t3 0C
ఘన పదార్థం కోల్పోయిన ఉష్ణరాశి = m.Sఘన (t1 0C - t3 0C)	ద్రవం గ్రహించిన ఉష్ణరాశి = M.Sద్రవం (t3 0C - t2 0C)

పై విలువల బట్టి కెలోరిమితి ప్రాథమిక సూత్రం ప్రకారం ఘన పదార్థం కోల్పోయిన ఉష్ణరాశి, ద్రవం గ్రహించిన ఉష్ణరాశి సమానం కనుక ఘన పదార్థ విశిష్టోష్ణం గణించవచ్చు.

ద్రవ పదార్థ విశిష్టోష్ణం = ${mS(t_{1}-t_{3}) \over M(t_{3}-t_{2})}$

పై సమీకరణం లో S అనునది ఘన పదార్థ విశిష్టోష్ణం

వివిధ ద్రవ పదార్థముల విశిష్టోష్ణం

వరుస సంఖ్య	వస్తువు/మూలకం	విశిష్టోష్ణం Cal.gm−1.0C−1
1	నీరు	1
2	సముద్రం నీరు	0.94
3	పాదరసం	0.03
4	పారఫిన్ నూనె	0.52
5	ఆలివ్ నూనె	0.47
6	ఇధైల్ ఆల్కహాల్	0.6
7	గ్లిసరీన్	0.58

వివిధ వాయు పదార్థముల విశిష్టోష్ణం

0⁰C ఉష్ణోగ్రత వద్ద, స్థిర పీడనంవద్ద వాయువుల విశిష్టోష్ణం విలువలు ఈ దిగువ పట్టికలోనీయబడినవి.

వరుస సంఖ్య	వస్తువు/మూలకం	విశిష్టోష్ణం Cal.gm−1.0C−1
1	ఉదజని (హైడ్రోజన్)	3.43
2	ఆమ్లజని (ఆక్సిజన్)	0.219
3	నత్రజని (నైట్రోజన్)	0.248
4	గాలి	0.240
5	బొగ్గుపులుసు వాయువు (CO2)	0.197
6	కార్బన్ మొనాక్సైడు	0.248
7	నీటి ఆవిరి	0.443