சில அறிவியல் வினாக்களும், விடைகளும்

Posted on April 04, 2012 by muthukumar

கேஸ் (gas) திறந்து பற்ற வைத்த உட னே அடுப்பு நமது உபயோகத்துக்கு தயாராகி விடுகிறது. வெளியே வரும் கேஸ் மட்டும் ஏன் எரிகிறது? சிலிண்ட ரின் உள்ளே இருக்கும் கேஸ் ஏன் பற்றி க் கொள்வதில்லை?

 

நாம் சமையலுக்கு உபயோகிக்கும் கேஸ் என்-பியூட்டேன் (N-BUTANE) என்ற எரிபொருள். எந்த ஒரு எரிபொ ருளாக இருந்தாலும், அது எரிய வேண்டுமானால் இரண்டு விஷயங்கள் முக்கியமானவை.

 

ஒன்று அந்த எரிபொருள் தான் பற்றிக்கொள்ளும் வெப்பநிலையை (Ignition point) அடைய வேண்டும்.இரண்டு எரிவதற்குத் தேவை யான பிராண வாயு, ஆக்சிஜன் போதுமான அளவில் கிடைக்க வே ண்டும்.

 

நமது கேஸ் அடுப்பில் என்ன நிகழ் கிறது? சமையல் வாயு பற்றிக் கொள்ளும் வெப்பநிலை 360 oC ஆகும். சிலிண்டர் வால்வைத் திறந்ததும் கேஸ் வெளியேறி அடுப்பின் பர்னர் பகுதியை வந்த டைகிறது. அப்போது ஒரு தீக்குச் சியால் அல்லது லைட்டரால் பற்ற வைக்கும்போது சமையல் வாயு 360 oC வெப்பத்தை அடை ந்து பற்றிக் கொள்கிறது அடுப்பைச் சுற்றிலும் தேவையான அளவு ஆக்சிஜன் இருப்பதால் தொடர்ந்து எரி கிறது.

 

சிலிண்டரின் உள்ளே உள்ள கேஸ் பற்றிக் கொள்ள வெப்பமும் , ஆக்சி ஜனும் சிலிண்டரின் உள் ளே செல்ல வேண்டும். பர்னர் பகுதியிலிருந்து வெப்பம் ரப்ப ர் டியூப்களைத் தாண்டி சிலிண் டரின் வாய் பகுதியை அடை ந்து உள்ளே பரவ வேண்டும். இது முற்றிலும் சாத்தியமில் லை. சிலிண்டரின் உள்ளே உள் ள கேஸ் மிக மிக உயர்ந்த அழு த்தத்துடன் உள்ளே அடைக்கப் பட்டுள்ளது. எனவே சிலிண்ட ரின் உள்ளே இருக்கும் அழுத்தம் வெளியிலுள்ள சுற்றுப்புற அழுத் தத்தை (Athmospheric Pressure) பல மடங்கு அதிகம். எனவே வெளியிலிருந்து அழுத்தம் குறைந்த ஆக்சிஜன் அழுத்தம் அதிகம் உள்ள சிலிண்டரின் உள்ளே நுழைவது சாத்தியமில்லை.

 

இந்த இரு காரணங்களால் சிலிண்டரின் உள்ளே இருக்கும் எரி பொருள் பற்றிக்கொள்ளும் வாய்ப்பே இல்லை.

 

பாலைக் காய்ச்சும்போது அது ஏன் பொங்கி வருகிறது?

 

பால் என்பது தண்ணீர், புரதம் , மாவுச்சத்து, கொழுப்பு மற்றும் பல தாதுப் பொருட்கள் அடங்கிய கல வை. பாலில் உள்ள கொழுப்பின் அடர்த்தி (DENSITY) தண்ணீரின் அடர்த்தியை விட குறைவாக இருப்பதால் பாலின் மேற்ப் பரப் பில் அவை மிதக்கின்றன. தண் ணீரின் கொதிநிலை வெப்பம் 100 oC. ஆனால், பாலில் உள்ள கொழு ப்பு 50 ocல் உருக ஆரம்பித்து வி டும். பாலை காய்ச்சும்போது 50 oC நிலை வரும்போதே பாலில் உள்ள கொழுப்பு உருகி, மேற்ப் பரப்பில் வந்து ஒரு மெல்லிய படலமாகப் படர் ந்து நிற்கிறது. எந்த ஒரு திரவத்தைக் கொதிக்க வைத்தாலும் அந்தத் திரவத்திலிருந்து காற்றுக் குமிழ்கள் தோன்றி மேலே கிளம்பி வரும். பால் சூடாகும் போதும் காற்றுக் குமிழ்கள் உருவாகி மேலே வரும். மேற்ப்பர ப்பில் கொழுப்புப் படலம் ஏடா கப் படிந்து இந்தக் குமிழ்கள் வெ ளியேறுவதை தடை செய்வதா ல், சிறு சிறு குமிழ்கள் ஒன் றாக இணைந்து பெரிய காற்றுக் குமி ழ்களாக மாறி அந்த ஏட்டுப் பட லத்தோடு மேலெழும்பி பொங் கி வழிகிறது.

 

தொடர்ந்து துழாவிக்கொண்டே இருந்தால் பால் பொங்கி வழி வதி ல்லை ஏன்?

 

பாலை ஒரு கரண்டியால் தொடர்ந்து துழாவிக் கொண்டேயிரு ந்தால் மேற்பபரப்பில் ஏடு படிவது தடுக்கப் படுகிறது. தோன்றும் காற்றுக் குமி ழ்கள் வெளியேறிவிடும் எனவே பால் பொங்கி வழிவது தடுக்கப்படு கிறது.

 

தண்ணீரைக் காய்ச்சினால் ஏன் பொங்குவதில்லை?

 

தண்ணீரில் கொழுப்போ, மாவுச்சத்தோ, புரத ங்களோ இல்லை. எனவே மேற்ப்பரப்பில் ஏடு எதுவும் படிவதில்லை. காற்றுக் குமிழ் கள் தடை யின்றி வெளியேறலாம். எனவே நீரை கொதிக்க வைக்கும்போது அது பொங் குவதில்லை.

 

பீங்கான் அல்லது கண்ணாடி கப்பில் சூடான பானங்களை விடும் போது சூட்டினால் கப் உடைந்து போவதுண்டு ஏன்?

 

வெப்பத்தால் பொருட்கள் விரிவடையும். கன்ணாடி கப்பில் சூடான பானங்களை ஊற்றும்போது , கப்பின் உட்பகுதி முதலில் வெப்ப த்தால் விரிவடைகிறது. வெப்பம் சிறிது சிறிதாகப் பரவி சற்று தாமதமாகவே வெளிப்பகுதி விரிவடையும். சூடு அதிகம் இருந்தால் உட்பரப்பு முதலில் விரி வடைந்து , வெளிப் பரப்பு விரிவடைய தாம தமாகு ம்போது கப் உடைந்து விடுகிறது.

 

ஒரு எவர்சில்வர் கரண்டியை கப்பில் வைத்து விட்டு, பின்னர் சூடான பானத்தை ஊற்றினால் கப் உடையும் வாய் ப்பு குறை யும். ஏன்?

 

பெரும்பான்மையான உலோகங்களும் கண்ணாடி அல்லது பீங் கானை விட வெப்பத்தை அதிகமாகக் கடத்தும் தன்மையுள்ளவை. ஒரு எவர் சில்வர் அல்லது வெள்ளிக் கரண்டியை கப்பினுள் வை த்துவிட்டு பின் னர் சூடான பானத்தை ஊற்றும்போது அந்தக் கரண்டி பெருமளவில் வெப்பத்தை கிரகித்துக் கொள்வதால் கப் சூடாவதும் விரிவடைவதும் குறை கிறது. எனவே கப் உடையும் வாய்ப் பும் கணிசமாக குறைந்துபோகிறது.

 

ஒரு பெரிய ஐஸ் கட்டியைக் காற்றி ல் திறந்து வைத்தால் அதிலிருந்து வெண்ணிறமான புகை (FUMES) கிளம்புகிறது அல்லவா? ஏன்? இது ஏதேனும் வாயுவா?

 

ஐஸ் கட்டியிலிருந்து எந்த வாயு வும் வெளியேறுவதில்லை. ஐஸ் கட்டி யை திறந்து வைக்கும்போது ஐஸ்ஸைச் சுற்றியுள்ள காற்று குளிர் வடைகி றது. ஒரு அளவிற்கு மேல் குளிர்வடையும்போது அந்தக் காற்றிலுள்ள ஈரப்பதம் (MOISTURE) மிக நுண்ணிய நீர்த் திவலைகளாக மாறுகிறது. அறையிலுள்ள காற்று மேலும் கீழு மாக நகரும்போது (CONVECTION CURRENTS), இந்த நீர்த் திவலைகளும் நகருவதால் புகை போன்ற தோற்றம் ஏற்படுகிறது.

 

வெளவால் தலைக் கீழாகத் தொங்குவது ஏன்?

 

வெளவால்களின் இறக்கைகள் 6 அங்குலம் முதல் 6 அடி வரை நீண்டிருக்கும். அவற்றின் கால்களுக்கு போதிய வலிமைக் கிடையாது. அதனால், வெள வால்களால் நீண்ட நேரம் நிற்கவோ நடக்கவோ முடி யாது. மற்ற பறவைகளைப் போல் இவற்றால் பூமியில் இருந்து மே லெழும்பி பறக்க முடியாது. அதற்க்கு அவற்றின் போதிய வளர்ச்சியற்ற கால்களும், அதிக கன மான இறக்கைகளும்தான் காரண ம். தலைக் கீழாகத் தொங்குவது வெளவால்களுக்கு செளகரியமாக இரு க்கிறது. ஆபத்தில் இருந்து தப்பிக்க உதவுகிறது. இவ்வாறு தொங்கும் போது வெளவால்க ளுக்கு அதிக அளவு சக்தி தேவைப்படுவதில்லை. உடனடியாகப் பறப் பதும் எளிதான விஷயமாக உள்ளது.