GSEB Class 7 Science Solutions Chapter 4 ઉષ્મા

પાઠ્યપુસ્તકના સ્વાધ્યાયના પ્રસ્નોત્તર

Question 1. પ્રયોગશાળામાં વપરાતા “લેબોરેટરી થરમૉમિટર” તથા “ક્લિનિકલ-થરમૉમિટર” બંનેમાં રહેલી સામ્યતા તથા તફાવત જણાવો.
Answer: લેબોરેટરી થરમૉમિટર અને ક્લિનિકલ થરમૉમિટર વચ્ચેની સમાનતાઓ અને તફાવતો નીચે મુજબ છે:

સામ્યતા:
1. બંને પ્રકારના થરમૉમિટરમાં પ્રવાહી તરીકે પારો (મરક્યુરી) ઉપયોગમાં લેવાય છે.
2. બંનેમાં એકસમાન જાડાઈવાળી પાતળી અને સાંકડી કાચની નળી જોવા મળે છે.
3. બંનેમાં કાચની નળીના એક છેડે અંદરના ભાગે ફૂલેલી બલ્બ જેવી રચના હોય છે.

તફાવત:
1. લેબોરેટરી થરમૉમિટરમાં સાંકડી નળીમાં કોઈ ખાંચ હોતી નથી, જ્યારે ક્લિનિકલ થરમૉમિટરમાં પારા ભરેલા બલ્બની નજીક સાંકડી નળીમાં ખાંચ હોય છે.
2. લેબોરેટરી થરમૉમિટર સામાન્ય રીતે -10 \(^\circ C\) થી 110 \(^\circ C\) સુધીનું તાપમાન માપી શકે છે, જ્યારે ક્લિનિકલ થરમૉમિટર 35 \(^\circ C\) થી 42 \(^\circ C\) સુધીનું તાપમાન માપી શકે છે.
3. લેબોરેટરી થરમૉમિટરનો ઉપયોગ પ્રયોગશાળામાં પદાર્થોનું તાપમાન માપવા થાય છે, જ્યારે ક્લિનિકલ થરમૉમિટર માનવ શરીરનું તાપમાન માપવા ઉપયોગી છે.

Exam Tip: જ્યારે બે સમાન વસ્તુઓની તુલના કરવામાં આવે, ત્યારે તેમની સમાનતાઓ અને તફાવતો બંને સ્પષ્ટપણે જણાવવા જરૂરી છે.

Question 2. ઉષ્માના સુવાહક તથા ઉષ્માના અવાહક પદાર્થોનાં -બે ઉદાહરણો જણાવો.
Answer: ઉષ્માના સુવાહક પદાર્થો તાંબું (કોપર), એલ્યુમિનિયમ (તથા ચાંદી, લોખંડ) છે. ઉષ્માના અવાહક પદાર્થો લાકડું, પ્લાસ્ટિક (તથા એબોનાઈટ, રબર) છે.

Exam Tip: ઉષ્માના સુવાહક એટલે જે પદાર્થો ઉષ્માને સરળતાથી પસાર થવા દે, જ્યારે અવાહક પદાર્થો ઉષ્માને અટકાવે છે.

પ્રશ્ન 3.

ખાલી જગ્યા પૂરોઃ

Question 1. પદાર્થના ગરમપણાની માત્રા ......... વડે નક્કી કરવામાં આવે છે
Answer: તાપમાન

Exam Tip: તાપમાન એ વસ્તુ કેટલી ગરમ છે અથવા કેટલી ઠંડી છે તેનું માપ છે.

Question 2. ઊકળતા પાણીનું તાપમાન માપવા માટે ............. પ્રકારનું થરમૉમિટર વાપરી શકાય નહીં.
Answer: ક્લિનિકલ

Exam Tip: ક્લિનિકલ થરમૉમિટર ફક્ત માનવ શરીરના તાપમાન માટે જ યોગ્ય છે, કારણ કે તેની રેન્જ મર્યાદિત હોય છે.

Question 3. તાપમાનનું માપન ડિગ્રી .............માં થાય છે.
Answer: સેલ્સિયસ

Exam Tip: તાપમાન માપવા માટે સેલ્સિયસ, ફેરનહીટ અને કેલ્વિન જેવા વિવિધ એકમો વપરાય છે.

Question 4. ઉષ્માના પ્રસરણની ............ની પ્રક્રિયામાં માધ્યમ જરૂરી નથી.
Answer: ઉષ્મીય વિકિરણ

Exam Tip: વિકિરણ એ ઉષ્મા સ્થાનાંતરણનો એકમાત્ર માર્ગ છે જેને પ્રસરણ માટે કોઈ ભૌતિક માધ્યમની જરૂર નથી.

Question 5. ગરમ દૂધના ગ્લાસમાં સ્ટીલની ચમચી રહેલી હોય, તો તેમાં ............ પ્રક્રિયા દ્વારા ઉષ્મા ચમચીના બીજા છેડા પર પહોંચે છે.
Answer: ઉષ્માવહન

Exam Tip: ઉષ્માવહન ઘન પદાર્થોમાં થાય છે જ્યાં અણુઓ એકબીજાના સંપર્કમાં રહીને ઉષ્માનું સ્થાનાંતરણ કરે છે.

Question 6. ............. રંગનાં કપડાં, હળવા રંગનાં કપડાં કરતાં વધુ ઉષ્માનું શોષણ કરે છે.
Answer: ઘેરા

Exam Tip: ઘેરા રંગો ઉષ્માના સારા શોષક હોય છે, તેથી શિયાળામાં ગરમ ​​રહેવા માટે પહેરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 4.

નીચેનાં જોડકાં જોડોઃ

Answer: (1) \( \rightarrow \) (d), (2) \( \rightarrow \) (c), (3) \( \rightarrow \) (b), (4) \( \rightarrow \) (a).

Exam Tip: ભૂમીય પવનો રાત્રે જમીનથી સમુદ્ર તરફ વહે છે, જ્યારે દરિયાઈ પવનો દિવસ દરમિયાન સમુદ્રથી જમીન તરફ વહે છે.

Question 5. શિયાળાની ઋતુમાં એક જાડા વસ્ત્ર કરતાં એક કરતાં વધુ પાતળાં વસ્ત્રો શા માટે પહેરવાં જોઈએ? ચર્ચા કરો.
Answer: એકથી વધુ કપડાં પહેરવાથી દરેક બે કપડાં વચ્ચે હવા ફસાયેલી રહે છે. હવા ઉષ્માની ખરાબ વાહક છે. તેથી, શિયાળામાં એક કરતાં વધુ પાતળાં વસ્ત્રો પહેરવાથી શરીરની ગરમી વાતાવરણમાં બહાર જતી અટકે છે. પરિણામે શરીર હૂંફાળું રહે છે. એક જાડું વસ્ત્ર પહેરવાથી હવાનો સ્તર ન હોવાથી જાડું વસ્ત્ર પ્રમાણમાં ઓછી ગરમીને બહાર જતી રોકે છે. તેથી શિયાળાની ઋતુમાં એક જાડા વસ્ત્ર કરતાં એક કરતાં વધુ પાતળાં વસ્ત્રો પહેરવા જોઈએ.

Exam Tip: આ પ્રશ્ન વાયુના ઉષ્માવહન ગુણધર્મો અને કપડાંના થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન વિશેની તમારી સમજણને ચકાસે છે.

Question 6. આકૃતિમાં દર્શાવેલ ગોઠવણીમાં ઉષ્માવહન, ઉષ્માનયન તથા ઉષ્મીય વિકિરણ કયાં કયાં સ્થાનોએ થાય છે તેનો તીર વડે નિર્દેશ કરો.
Answer:
ઉષ્માનયનથી
ઉષ્માવહનથી
ઉષ્મીય વિકિરણથી

Exam Tip: ઉષ્માવહન ઘન પદાર્થોમાં, ઉષ્માનયન પ્રવાહી અને વાયુમાં, અને વિકિરણ માધ્યમ વિના અથવા પારદર્શક માધ્યમ દ્વારા થાય છે.

Question 7. ગરમ હવામાનવાળા પ્રદેશોમાં મકાનોની બહારની દીવાલો સફેદ રંગથી રંગવામાં આવે છે. સમજાવો.
Answer: ગરમ હવામાનવાળા પ્રદેશોમાં ઉષ્મીય વિકિરણ દ્વારા મકાનોની દીવાલ ગરમ થાય છે. જો મકાનોની બહારની દીવાલો સફેદ રંગથી રંગેલી હોય, તો તે ઉષ્મીય વિકિરણ દ્વારા ઉષ્માનું શોષણ બહુ ઓછું કરે છે અને પરાવર્તન વધુ કરે છે. આથી બહારની દીવાલો ઓછી ગરમ થાય છે. પરિણામે, મકાનોની અંદર રહેતા લોકોને ગરમી ઓછી લાગે છે. તેથી ગરમ હવામાનવાળા પ્રદેશોમાં મકાનોની બહારની દીવાલો સફેદ રંગથી રંગવામાં આવે છે.

Exam Tip: કાળા અને ઘેરા રંગો ગરમીના સારા શોષક હોય છે, જ્યારે સફેદ અને આછા રંગો ગરમીના સારા પરાવર્તક હોય છે.

Question 8. 30 \(^\circ C\) તાપમાનવાળા 1 લિટર પાણીને 50 \(^\circ C\) તાપમાનવાળા 1 લિટર પાણી સાથે મિશ્ર કરતાં બનતા મિશ્રણનું તાપમાન કેટલું હોય?
(A) 80 \(^\circ C\)
(B) 50 \(^\circ C\)થી વધુ પરંતુ 80 \(^\circ C\)થી ઓછું
(C) 20 \(^\circ C\)
(D) 30 \(^\circ C\) તથા 50 \(^\circ C\)ની વચ્ચેનું
Answer: (D) 30 \(^\circ C\) તથા 50 \(^\circ C\)ની વચ્ચેનું
In simple words: જ્યારે તમે ઠંડા પાણીને ગરમ પાણી સાથે ભેળવો છો, ત્યારે અંતિમ તાપમાન હંમેશા બંને મૂળ તાપમાનની વચ્ચે રહે છે. તે ક્યારેય સૌથી નીચા તાપમાનથી ઓછું કે સૌથી ઊંચા તાપમાનથી વધુ હોતું નથી.

Exam Tip: ઉષ્મા હંમેશા ગરમ વસ્તુમાંથી ઠંડી વસ્તુ તરફ વહે છે, જ્યાં સુધી બંનેનું તાપમાન એકસરખું ન થાય.

Question 9. 40 \(^\circ C\) તાપમાન ધરાવતા લોખંડના ગોળાને 40 \(^\circ C\) જેટલું જ તાપમાન ધરાવતા પાણીમાં મૂકવામાં આવે, તો..
(A) ઉષ્મા ગોળાથી પાણી તરફ વહે.
(B) ઉષ્મા ગોળાથી પાણી તરફ કે પાણીથી ગોળા તરફ વહેશે નહીં.
(C) ઉષ્મા પાણીથી ગોળા તરફ વહે.
(D) ગોળા તથા પાણી બંનેનું તાપમાન વધશે.
Answer: (B) ઉષ્મા ગોળાથી પાણી તરફ કે પાણીથી ગોળા તરફ વહેશે નહીં.
In simple words: જો બે વસ્તુઓનું તાપમાન સમાન હોય, તો તેમની વચ્ચે ગરમીની કોઈ આપ-લે થતી નથી. ગરમી ફક્ત વધુ ગરમથી ઠંડા તરફ જાય છે.

Exam Tip: ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ ફક્ત તાપમાનના તફાવતને કારણે થાય છે.

Question 10. આઇસક્રીમમાં લાકડાની ચમચી ડુબાડતાં, ચમચીનો બીજો છેડો...
(A) ઉષ્માવહનની પ્રક્રિયાને લીધે ઠંડો પડશે.
(B) ઉષ્માનયનની પ્રક્રિયા વડે ઠંડો પડશે.
(C) ઉષ્મીય વિકિરણની પ્રક્રિયા વડે ઠંડો પડશે.
(D) ઠંડો પડતો નથી.
Answer: (D) ઠંડો પડતો નથી.
In simple words: લાકડું એ ગરમીનું ખરાબ વાહક છે. એટલે કે, ગરમી તેમાંથી સરળતાથી પસાર થઈ શકતી નથી. તેથી, આઈસ્ક્રીમની ઠંડક ચમચીના બીજા છેડા સુધી પહોંચતી નથી.

Exam Tip: ઉષ્માવહન ઘન પદાર્થોમાં થાય છે, પરંતુ લાકડું જેવા નબળા વાહકોમાં ઉષ્મા ખૂબ ધીમેથી વહન પામે છે.

Question 11. રસોઈ માટે વપરાતી સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલના તળવાની કડાઈના તળિયે તાંબાનું સ્તર લગાડેલું હોય છે, તેનું કારણ ............
(A) તાંબાનું તળિયું કડાઈને વધુ મજબૂતાઈ આપે છે.
(B) આવી કડાઈ રંગીન જણાય છે માટે.
(C) સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ કરતાં તાંબું ઉષ્માનું વધુ સુવાહક છે.
(D) સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ કરતાં તાંબાને સાફ કરવું સરળ છે.
Answer: (C) સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ કરતાં તાંબું ઉષ્માનું વધુ સુવાહક છે.
In simple words: તાંબું ગરમીને સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ કરતાં વધુ ઝડપથી ફેલાવે છે. તેથી, તાંબાના તળિયાવાળી કડાઈ ગરમીને ઝડપથી અને સમાન રીતે ફેલાવવામાં મદદ કરે છે, જેથી ખોરાક બરાબર પાકે.

Exam Tip: રસોઈના વાસણોમાં ઉષ્માના સારા વાહકોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ જેથી ખોરાક ઝડપથી અને સમાન રીતે રાંધાય.

GSEB Class 7 Science ઉષ્મા Textbook Activities

પાઠ્યપુસ્તકની પ્રવૃત્તિઓની સમજ

પ્રવૃત્તિ 1:

સ્પર્શ કરવાથી પદાર્થના તાપમાન વિશેનો અનુભવ વિશ્વસનીય હોતો નથી.

સાધન-સામગ્રીઃ ત્રણ પાત્ર, ગરમ અને ઠંડા પાણી.

પદ્ધતિઃ
1. ત્રણ પાત્ર લઈને તેના પર A, B તથા C ત્રણ જુદા જુદા લેબલ આપો.
2. પાત્ર Aમાં ઠંડું પાણી અને પાત્ર Bમાં ગરમ પાણી ભરો.
3. હવે પાત્ર Cમાં અડધા ગરમ તથા અડધા ઠંડા પાણીનું મિશ્રણ ભરો.
4. હવે તમારો જમણો હાથ પાત્ર Aના પાણીમાં અને ડાબો હાથ પાત્ર Bના પાણીમાં ડુબાડો. તમને સ્પષ્ટપણે ખબર પડશે કે પાત્ર Aમાંનું પાણી ઠંડું છે. જ્યારે પાત્ર Bમાંનું પાણી ગરમ છે.
5. ત્યારબાદ થોડા સમય પછી તમારા બંને હાથ એકસાથે પાત્ર Cના પાણીમાં ડુબાડો. તમને શું અનુભવ થાય છે? શું બંને હાથ પાત્ર Cમાંના પાણીનો ગરમ કે ઠંડા હોવાનો સમાન અનુભવ કરે છે?

અવલોકન: પાત્ર Cમાં બોળેલો જમણો હાથ પાણી ગરમ હોવાનો અનુભવ કરશે. જ્યારે ડાબો હાથ પાણી ઠંડું હોવાનો અનુભવ કરશે.

નિર્ણય: સ્પર્શ કરવાથી પદાર્થના તાપમાન વિશેનો અનુભવ વિશ્વસનીય હોતો નથી.

પ્રવૃત્તિ 2:

ક્લિનિકલ થરમૉમિટર વડે શરીરનું તાપમાન માપવું.

સાધન-સામગ્રીઃ ક્લિનિકલ થરમૉમિટર.

પદ્ધતિઃ
1. ક્લિનિકલ થરમૉમિટરના નાના અંકનનું મૂલ્ય શોધો. આ માટે નીચેનું સૂત્ર વાપરો:
નાના અંકનનું મૂલ્ય \( = \frac { \text{બે મોટા અંકનો વચ્ચેનો તફાવત} }{ \text{નાના અંકન(વિભાગો)ની સંખ્યા} } = \frac { 1 }{ 5 } = 0.2 ^\circ C \)
2. થરમૉમિટરને હળવેથી ઝાટકો આપી મરક્યુરીના દોરાનો છેડો 35\(^\circ C\)થી નીચે લાવો.
3. હવે થરમૉમિટરના મરક્યુરીવાળા છેડાને મોઢામાં જીભ નીચે રાખો.
4. એકાદ મિનિટ પછી થરમૉમિટર બહાર કાઢી તાપમાન વાંચો. આ શરીરનું તાપમાન \(^\circ C\) એકમમાં તાપમાન દર્શાવે છે.

પ્રવૃત્તિ ૩:

ક્લિનિકલ થરમૉમિટર વડે તમારા દસ મિત્રોના શરીરના તાપમાન માપો.

સાધન-સામગ્રી: ક્લિનિકલ થરમૉમિટર.

પદ્ધતિઃ
1. ક્લિનિકલ થરમૉમિટર વડે તમારા દસ મિત્રોના શરીરનાં તાપમાન માપો.
2. તમારાં અવલોકનો નીચેના કોષ્ટકમાં નોંધો.

કોષ્ટક દસ મિત્રોનાં શરીરના તાપમાન

અવલોકન: દરેક મિત્રના તાપમાન 37 \(^\circ C\) કે તેની આસપાસ હોય છે.

નિર્ણય: દરેક વ્યક્તિનું તાપમાન 37 \(^\circ C\) કે તેનાથી સહેજ વધારે કે ઓછું હોય છે.

પ્રવૃત્તિ 4.

લેબોરેટરી થરમૉમિટરની મદદથી નળના પાણીનું તાપમાન શોધવું.

સાધન-સામગ્રીઃ લેબોરેટરી થરમૉમિટર, બીકર, નળનું પાણી.

પદ્ધતિઃ
1. એક બીકરમાં થોડું નળનું પાણી ભરીને તેને ટેબલ પર મૂકો.
2. લેબોરેટરી થરમૉમિટરને ઉપરના ભાગથી પકડીને તેનો મરક્યુરીવાળો છેડો પાણીમાં ડૂબેલો રહે તેમ રાખી આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ થરમૉમિટરને ઊભું ગોઠવો.
3. થરમૉમિટરમાં પારો સ્થિર થાય ત્યારે તાપમાન વાંચો.
4. આ અંક તે સમયનું પાણીનું તાપમાન દર્શાવે છે.

પ્રવૃત્તિ 5:

લેબોરેટરી થરમૉમિટર વડે પાણીનું તાપમાન માપવા તે પાણીમાં ડૂબેલું હોય ત્યારે જ તાપમાનનું અવલોકન લેવું જોઈએ.

સાધન-સામગ્રી :

ગરમ પાણી, બીકર, લૅબોરેટરી થરમૉમિટર.

પદ્ધતિઃ
1. બીકરમાં થોડું ગરમ પાણી લો.
2. તેમાં લેબોરેટરી થરમૉમિટરને ડુબાડીને ઊભું ગોઠવો.
3. થરમૉમિટરમાં મરક્યુરીનું સ્તર સ્થિર થાય ત્યારે તેનું તાપમાન નોંધો.
4. હવે થરમૉમિટરને પાણીની બહાર કાઢી તેનું તાપમાન નોંધો. શો ફેરફાર થાય છે તે જુઓ.

અવલોકન: થરમૉમિટરને પાણીની બહાર કાઢતાં તેનું મરક્યુરી સ્તર નીચે ઊતરવા માંડે છે.

નિર્ણય: પાણીનું તાપમાન માપવા તે પાણીમાં ડૂબેલું હોય ત્યારે જ તાપમાનનું અવલોકન લેવું જોઈએ.

પ્રવૃત્તિ 6:

ધાતુમાં થતું ઉષ્માનું વહન તપાસવું.

સાધન-સામગ્રીઃ એલ્યુમિનિયમ કે લોખંડનો નાનો સળિયો, મણ, મીણબત્તી, બે ઈંટો.

આકૃતિ ધાતુના સળિયામાં ઉષ્માનું વહન.

પદ્ધતિઃ
1. એલ્યુમિનિયમ કે લોખંડ જેવી ધાતુનો નાનો સળિયો લો.
2. તેની ઉપર લંબાઈની દિશામાં થોડા થોડા અંતરે મીણના નાના ટુકડાઓને સહેજ ગરમ કરીને ચોંટાડો. બધા જ ટુકડા સમાન અંતરે રાખો.
3. સળિયાના એક છેડાને બે ઈંટો વચ્ચે ભરાવી સળિયો સમક્ષિતિજ રહે અને મીણના ટુકડા નીચે તરફ રહે તેમ ગોઠવો.
4. હવે બીજા છેડાની તદ્દન નજીક સળગતી મીણબત્તી મૂકી ગરમ કરો. સળિયા પર ચોંટાડેલા મીણના ટુકડાઓનું શું થાય છે તે જુઓ.

અવલોકન: ધાતુના સળિયાના મીણબત્તી તરફના છેડાથી નજીકના મીણના ટુકડા પીગળી ક્રમશઃ નીચે પડવા શરૂ થાય છે.

નિર્ણય : ધાતુના સળિયામાં ઉષ્માનું વહન ગરમ છેડાથી શરૂ થઈ બીજા ઠંડા છેડા તરફ થાય છે. આમ, ધાતુમાં ઉષ્માવહનની રીતે ઉષ્માનું પ્રસરણ થાય છે.

પ્રવૃત્તિ 7:

જુદા જુદા પદાર્થોમાં થતું ઉષ્માનું વહન તપાસવું.

સાધન-સામગ્રી: બીકર, પાણી, ગૅસસ્ટવ, જુદા જુદા પદાર્થો જેવા કે સ્ટીલની ચમચી, પ્લાસ્ટિકની ફૂટપટ્ટી, પેન્સિલ અને કંપાસબૉક્સનું દ્વિભાજક (ડિવાઇડર).

પદ્ધતિઃ
1. નાના બકરમાં અડધું પાણી ભરીને તેને ગરમ કરો.
2. સ્ટીલની ચમચી, પ્લાસ્ટિકની ફૂટપટ્ટી, પેન્સિલ અને દ્વિભાજક જેવા પદાર્થોને ભેગા કરીને તેમને બીકરમાંના ગરમ પાણીમાં એવી રીતે ડુબાડો કે તેમના એક બાજુના છેડાઓ પાણીની બહાર રહે. (જુઓ પદાર્થોમાં ઉષ્માનું વહન).
3. થોડાક સમય પછી ગરમ પાણીમાં ડુબાડેલા પદાર્થોના પાણીની બહાર રહેલા છેડાઓને અડકો.

તમારાં અવલોકનો નીચેના કોષ્ટકમાં નોંધો.

કોષ્ટક જુદા જુદા પદાર્થોમાં ઉષ્માનું વહન

અવલોકન: સ્ટીલની ચમચી અને ડિવાઈડરનો બીજો છેડો ગરમ થાય છે. પ્લાસ્ટિકની ફૂટપટ્ટી અને પેન્સિલનો બીજો છેડો ગરમ થતો નથી.

નિર્ણય: ધાતુઓ ઉષ્માની સુવાહક છે. પ્લાસ્ટિક અને લાકડું ઉષ્માના મંદવાહક છે.

પ્રવૃત્તિ 8:

પાણીમાં ઉષ્માનયનની રીતથી ઉષ્માનું પ્રસરણ થાય છે તે દર્શાવવું.

સાધન-સામગ્રીઃ ગોળાકાર તળિયાવાળો કાચનો ચંબુ, પાણી, ત્રિપાઈ, તારની જાળી, બન્સન બર્નર, પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ, સ્ટ્રૉ.

પદ્ધતિઃ
1. ગોળાકાર તળિયાવાળો કાચનો ચંબુ લો.
2. તેમાં બે તૃતિયાંશ ભાગ સુધી પાણી ભરો.
3. તેને ત્રિપાઈ પર મૂકીને તેની નીચે બન્સન બર્નર ગોઠવો. ચંબુમાંનું પાણી સ્થિર થઈ જાય ત્યાં સુધી રાહ જુઓ.
4. હવે સ્ટ્રૉની મદદથી પોટેશિયમ પરમેંગેનેટના નાના સ્ફટિકો હળવેથી પાણીમાં નાખો, જેથી તે તળિયાના ભાગે એકઠા થાય.
5. ચંબુને ગરમ કરો. પાણી ગરમ થાય ત્યારે તેનું નિરીક્ષણ કરો. અવલોકન નોંધો.

અવલોકન: ચંબુના તળિયાના ભાગે પાણી ગરમ થાય છે ત્યારે તે ગરમ જાંબલી રંગનું પાણી ઉપર તરફ સ્થળાંતર કરવા લાગે છે. તેની જગ્યા લેવા ઉપરનું તથા આજુબાજુનું ઠંડું પાણી નીચે તરફ આવે છે. આ પાણી પણ ગરમ થતાં તે ઉપર તરફ ગતિ કરવા લાગે છે.

તેની જગ્યા લેવા ઠંડું પાણી તળિયા તરફ આવે છે. પાણીના ઉપર-નીચે જતા પ્રવાહો જાંબલી રંગને લીધે સ્પષ્ટ જોઈ શકાય છે. થોડી વાર પછી બધું પાણી જાંબલી રંગનું બને છે.

નિર્ણય: પાણી ઉષ્માનયનની રીતથી ગરમ થાય છે.

પ્રવૃત્તિ 9:

હવા ઉષ્માનયનની રીતથી ગરમ થાય છે તે દર્શાવવું.

સાધન-સામગ્રીઃ મીણબત્તી, સ્ટેન્ડ.

પદ્ધતિઃ
1. એક મીણબત્તીને સ્ટેન્ડ પર મૂકીને સળગાવો.
2. તમારો એક હાથ મીણબત્તીની જ્યોતથી સહેજ ઉપર, દાઝી ન જવાય તે રીતે રાખો. બીજો હાથ જ્યોતની બાજુના ભાગમાં રાખો.

શું તમારા બંને હાથ સમાન રીતે ગરમી અનુભવે છે? જો નહીં તો કયો હાથ વધુ ગરમી અનુભવે છે? શા માટે?

અવલોકન: જ્યોતની ઉપર ગોઠવેલો હાથ વધુ ગરમી અનુભવે છે. જ્યોતની બાજુમાં રાખેલો હાથ ખાસ ગરમી અનુભવતો નથી.

નિર્ણય: હવા ઉષ્માનયનથી ગરમ થાય છે.

પ્રવૃત્તિ 10:

કાળા રંગની સપાટી સફેદ રંગની સપાટી કરતાં ઉષ્માનું શોષણ વધુ પ્રમાણમાં કરે છે તે દર્શાવવું.

સાધન-સામગ્રી: બે એકસરખા પતરાંના ડબા, કાળો રંગ અને સફેદ રંગ, પાણી.

આકૃતિઃ કાળા તથા સફેદ રંગની સપાટીવાળા ડબા.

પદ્ધતિઃ
1. બે એકસરખા પતરાંના ડબા લો.
2. એક ડબાની બહારની સપાટી પર કાળો રંગ અને બીજા ડબાની બહારની સપાટી પર સફેદ રંગ લગાડો.
3. રંગ સુકાઈ જાય ત્યારે બંને ડબામાં સમાન પ્રમાણમાં પાણી ભરીને બપોરના સમયે તડકામાં એકાદ કલાક સુધી મૂકી રાખો.
4. બંને ડબામાં રહેલા પાણીનાં તાપમાન માપો. બંનેના તાપમાનમાં તફાવત જણાય છે? કયા ડબામાનું પાણી વધુ ગરમ જણાય છે?

અવલોકન: કાળા રંગના ડબામાનું પાણી વધુ ગરમ હોય છે. સફેદ રંગના ડબામાંનું પાણી ઓછું ગરમ જણાય છે.

નિર્ણય: કાળા રંગની સપાટી સફેદ રંગની સપાટી કરતાં ઉષ્માનું શોષણ વધુ પ્રમાણમાં કરે છે.

પ્રવૃત્તિ 11:

કાળા રંગની સપાટી સફેદ રંગની સપાટી કરતાં ઉષ્મા ઝડપથી ગુમાવે છે તે દર્શાવવું.

સાધન-સામગ્રીઃ કાળા રંગના અને સફેદ રંગના ડબા, ગરમ પાણી.

પદ્ધતિઃ
1. પ્રવૃત્તિ 10માં વાપરેલા કાળા રંગના અને સફેદ રંગના ડબા લો.
2. બંને ડબાઓમાં 60 \(^\circ C\) તાપમાનવાળું પાણી સમાન જથ્થામાં ભરો.
3. બંને ડબાઓને છાંયડાવાળી જગ્યા પર મૂકી દો.
4. 10 – 15 મિનિટ પછી બંને ડબાઓમાં પાણીનાં તાપમાન માપો.

અવલોકન: કાળા રંગના ડબામાંનું તાપમાન સફેદ રંગના ડબા કરતાં ઓછું હોય છે.

નિર્ણય: કાળા રંગની સપાટી સફેદ રંગની સપાટી કરતાં ઉષ્મા ઝડપથી ગુમાવે છે.

પાઠ્યપુસ્તકના સ્વાધ્યાયના પ્રસ્નોત્તર

Question 1. પ્રયોગશાળામાં વપરાતા “લેબોરેટરી થરમૉમિટર” તથા “ક્લિનિકલ-થરમૉમિટર" બંનેમાં રહેલી સામ્યતા તથા તફાવત જણાવો.
Answer: લેબોરેટરી થરમૉમિટર અને ક્લિનિકલ થરમૉમિટર વચ્ચે સમાનતા અને તફાવત નીચે પ્રમાણે આપેલા છે:
સામ્યતા:
1. બંનેમાં પ્રવાહી તરીકે મરક્યુરી (પારો)નો ઉપયોગ થાય છે.
2. બંનેમાં એકસમાન જાડાઈવાળી પાતળી અને સાંકડી કાચની નળી જોવા મળે છે.
3. બંનેમાં કાચની નળીના એક છેડા પર અંદરના ભાગમાં ફૂલેલી બલ્બ જેવી રચના હોય છે.
તફાવત:
1. લેબોરેટરી થરમૉમિટરમાં પાતળી નળીમાં ખાંચ હોતી નથી, જ્યારે ક્લિનિકલ થરમૉમિટરમાં મરક્યુરી ભરેલા બલ્બની નજીક પાતળી નળીમાં ખાંચ હોય છે.
2. લેબોરેટરી થરમૉમિટર દ્વારા \(-10\)^{\circ}\text{C}\) થી \(110\)^{\circ}\text{C}\) સુધીનું તાપમાન માપી શકાય છે, જ્યારે ક્લિનિકલ થરમૉમિટર દ્વારા \(35\)^{\circ}\text{C}\) થી \(42\)^{\circ}\text{C}\) સુધીનું તાપમાન માપી શકાય છે.
3. લેબોરેટરી થરમૉમિટર પ્રયોગશાળામાં ચીજવસ્તુઓનું તાપમાન માપવા માટે ઉપયોગી છે, જ્યારે ક્લિનિકલ થરમૉમિટર માનવ શરીરનું તાપમાન માપવા માટે વપરાય છે.
In simple words: લેબોરેટરી અને ક્લિનિકલ થરમૉમિટરમાં પારો હોય છે અને પાતળી નળી હોય છે. પરંતુ, ક્લિનિકલ થરમૉમિટરમાં ખાંચ હોય છે અને તે શરીરનું તાપમાન માપે છે, જ્યારે લેબોરેટરી થરમૉમિટર ખાંચ વગરનું હોય છે અને પ્રયોગશાળામાં વસ્તુઓનું તાપમાન માપવા વપરાય છે.

Exam Tip: જ્યારે બે જુદા-જુદા થરમૉમિટરની તુલના કરવાનું પૂછવામાં આવે ત્યારે તેમની રચના, કાર્યક્ષમતા અને ઉપયોગના મુદ્દાઓ સ્પષ્ટ રીતે દર્શાવવા.

Question 2. ઉષ્માના સુવાહક તથા ઉષ્માના અવાહક પદાર્થોનાં બે ઉદાહરણો જણાવો.
Answer:
ઉષ્માના સુવાહક પદાર્થો છે: તાંબુ (કોપર), ઍલ્યુમિનિયમ (જેમ કે ચાંદી, લોખંડ).
ઉષ્માના અવાહક પદાર્થો છે: લાકડું, પ્લાસ્ટિક (જેમ કે એબોનાઈટ, રબર).
In simple words: ગરમીને સારી રીતે પસાર થવા દે તેવા પદાર્થો તાંબુ અને ઍલ્યુમિનિયમ છે. ગરમીને પસાર થવા ન દે તેવા પદાર્થો લાકડું અને પ્લાસ્ટિક છે.

Exam Tip: ઉદાહરણો આપતી વખતે, દરેક શ્રેણીમાંથી ઓછામાં ઓછા બે અથવા ત્રણ ઉદાહરણો આપવાની ખાતરી કરો, જેથી વધુ માર્કસ મેળવી શકાય.

Question 3. ખાલી જગ્યા પૂરો:
(1) પદાર્થના ગરમપણાની માત્રા ......... વડે નક્કી કરવામાં આવે છે
Answer: તાપમાન
(2) ઊકળતા પાણીનું તાપમાન માપવા માટે ......... પ્રકારનું થરમૉમિટર વાપરી શકાય નહીં.
Answer: ક્લિનિકલ
(3) તાપમાનનું માપન ડિગ્રી .............માં થાય છે.
Answer: સેલ્સિયસ
(4) ઉષ્માના પ્રસરણની ............ની પ્રક્રિયામાં માધ્યમ જરૂરી નથી.
Answer: ઉષ્મીય વિકિરણ
(5) ગરમ દૂધના ગ્લાસમાં સ્ટીલની ચમચી રહેલી હોય, તો તેમાં ......... પ્રક્રિયા દ્વારા ઉષ્મા ચમચીના બીજા છેડા પર પહોંચે છે.
Answer: ઉષ્માવહન
(6) ......... રંગનાં કપડાં, હળવા રંગનાં કપડાં કરતાં વધુ ઉષ્માનું શોષણ કરે છે.
Answer: ઘેરા
In simple words: આ પ્રશ્નો ગરમી, તાપમાન અને ઉષ્માના પ્રસરણની જુદી જુદી પદ્ધતિઓ વિશેની મૂળભૂત સમજને ચકાસે છે.

Exam Tip: ખાલી જગ્યા પૂરતી વખતે, દરેક વાક્યને કાળજીપૂર્વક વાંચો અને સૌથી યોગ્ય શબ્દ અથવા શબ્દસમૂહ પસંદ કરો જે વાક્યના અર્થને પૂર્ણ કરે.

Question 4. નીચેનાં જોડકાં જોડો:

Answer:
(1) → (d)
(2) → (c)
(3) → (b)
(4) → (a)
In simple words: ભૂમિ પવનો રાત્રે વાય છે, દરિયાઈ પવનો દિવસે વાય છે. શિયાળામાં ઘેરા રંગના અને ઉનાળામાં હળવા રંગના કપડાં પસંદ કરાય છે.

Exam Tip: જોડકાં જોડતી વખતે, દરેક વિકલ્પને કાળજીપૂર્વક વાંચો અને તેનો સંબંધિત જોડી સાથેનો તર્ક સમજો. જોડાણ કરતા પહેલા પુનરાવર્તન કરવાનું યાદ રાખો.

Question 5. શિયાળાની ઋતુમાં એક જાડા વસ્ત્ર કરતાં એક કરતાં વધુ પાતળાં વસ્ત્રો શા માટે પહેરવાં જોઈએ? ચર્ચા કરો.
Answer: એકથી વધુ કપડાં પહેરવાથી દરેક બે કપડાંની વચ્ચે હવા ભરાઈ રહે છે. હવા ગરમીને રોકનાર (અવાહક) છે. આનાથી શિયાળામાં ઘણાં પાતળાં કપડાં પહેરવાથી શરીરની ગરમી વાતાવરણમાં બહાર જતી અટકી જાય છે. જેના કારણે શરીર ગરમ રહે છે. એક જાડું કપડું પહેરવાથી હવાના સ્તરનો અભાવ હોય છે, તેથી જાડું કપડું ઓછી ગરમીને બહાર જતી રોકે છે. આથી, શિયાળાની ઋતુમાં એક જાડા વસ્ત્ર કરતાં એક કરતાં વધુ પાતળાં વસ્ત્રો પહેરવાં વધુ સારા છે.
In simple words: ઘણાં પાતળાં કપડાં પહેરવાથી તેમની વચ્ચે હવા ફસાઈ જાય છે, અને આ હવા ગરમીને શરીરની બહાર જતી રોકે છે. આનાથી જાડા કપડાં કરતાં વધુ ગરમી મળે છે.

Exam Tip: આ પ્રકારના સમજૂતી આપતા પ્રશ્નોમાં, વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંત (અહીં હવા અવાહક છે) અને તેની વ્યવહારિક અસર (ગરમી જાળવી રાખવી) બંનેનો ઉલ્લેખ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે.

Question 6. આકૃતિમાં દર્શાવેલ ગોઠવણીમાં ઉષ્માવહન, ઉષ્માનયન તથા ઉષ્મીય વિકિરણ કયાં કયાં સ્થાનોએ થાય છે તેનો તીર વડે નિર્દેશ કરો.
Answer: આકૃતિમાં દર્શાવેલ ગોઠવણીમાં ઉષ્માનું વહન નીચે મુજબ દર્શાવેલું છે:
1. ઉષ્માનયન: આ પ્રક્રિયા પાણીમાં થાય છે, જ્યાં ગરમ પાણી ઉપર જાય છે અને ઠંડું પાણી નીચે આવે છે.
2. ઉષ્માવહન: વાસણના તળિયેથી વાસણના શરીર સુધી અને પછી પાણી સુધી ઉષ્મા ફેલાય છે.
3. ઉષ્મીય વિકિરણ: આ પ્રક્રિયા જ્યોતમાંથી આસપાસના વાતાવરણમાં ઉષ્મા ફેલાવે છે, તેમજ વાસણની સપાટી પરથી પણ ફેલાય છે.
In simple words: પાણીમાં ગરમીનું પ્રસરણ ઉષ્માનયનથી થાય છે. વાસણના તળિયેથી ગરમીનું પ્રસરણ ઉષ્માવહનથી થાય છે. અને જ્યોતમાંથી આસપાસ ગરમી ઉષ્મીય વિકિરણથી ફેલાય છે.

Exam Tip: આવા પ્રશ્નોમાં, આકૃતિને ધ્યાનપૂર્વક જોવી અને ગરમીના પ્રસરણની દરેક પદ્ધતિ ક્યાં થાય છે તે બરાબર ઓળખવું, ખાસ કરીને તીરના નિશાન કયા ભાગને દર્શાવે છે તે સમજવું જરૂરી છે.

Question 7. ગરમ હવામાનવાળા પ્રદેશોમાં મકાનોની બહારની દીવાલો સફેદ રંગથી રંગવામાં આવે છે. સમજાવો.
Answer: ગરમ વાતાવરણવાળા વિસ્તારોમાં, ઘરોની બહારની દીવાલો ઉષ્મીય વિકિરણથી ગરમ બને છે. જો ઘરોની બહારની દીવાલોને સફેદ રંગથી રંગવામાં આવે, તો તે ઉષ્મીય વિકિરણ દ્વારા ગરમીનું શોષણ ઘણું ઓછું કરે છે અને ગરમીને વધુ પરાવર્તિત કરે છે. પરિણામે, બહારની દીવાલો ઓછી ગરમ થાય છે. આનાથી ઘરોની અંદર રહેતા લોકોને ઓછી ગરમી લાગે છે. તેથી, ગરમ વાતાવરણવાળા વિસ્તારોમાં ઘરોની બહારની દીવાલો સફેદ રંગથી રંગવામાં આવે છે.
In simple words: સફેદ રંગ સૂર્યની ગરમીને ઓછો શોષે છે અને વધુ પાછો મોકલે છે. તેથી, ગરમ જગ્યાઓમાં ઘરોને સફેદ રંગથી રંગવાથી ઘર અંદરથી ઠંડું રહે છે.

Exam Tip: જ્યારે કોઈ ઘટનાનું કારણ સમજાવવાનું હોય, ત્યારે તેના પાછળના વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંતને (જેમ કે સફેદ રંગ ઉષ્માનું ઓછું શોષણ કરે છે) સ્પષ્ટપણે દર્શાવવું અને પછી તેની અસર સમજાવવી.

Question 8. 30 \(^{\circ}\text{C}\) તાપમાનવાળા 1 લિટર પાણીને 50 \(^{\circ}\text{C}\) તાપમાનવાળા 1 લિટર પાણી સાથે મિશ્ર કરતાં બનતા મિશ્રણનું તાપમાન કેટલું હોય?
(a) 80 \(^{\circ}\text{C}\)
(b) 50 \(^{\circ}\text{C}\) થી વધુ પરંતુ 80 \(^{\circ}\text{C}\) થી ઓછું
(c) 20 \(^{\circ}\text{C}\)
(d) 30 \(^{\circ}\text{C}\) તથા 50 \(^{\circ}\text{C}\) ની વચ્ચેનું
Answer: (d) 30 \(^{\circ}\text{C}\) તથા 50 \(^{\circ}\text{C}\) ની વચ્ચેનું
In simple words: જ્યારે તમે જુદા જુદા તાપમાનવાળા સરખા પ્રમાણના પાણીને ભેગા કરો છો, ત્યારે અંતિમ તાપમાન હંમેશા બંને મૂળ તાપમાનની વચ્ચે જ રહેશે.

Exam Tip: તાપમાનના મિશ્રણ સંબંધિત પ્રશ્નોમાં, સમાન દ્રવ્યમાન અને જુદા જુદા તાપમાનવાળા પ્રવાહીઓને મિશ્ર કરતા, અંતિમ તાપમાન હંમેશા બંને પ્રવાહીના તાપમાનની વચ્ચે જ આવે છે તે યાદ રાખો.

Question 9. 40 \(^{\circ}\text{C}\) તાપમાન ધરાવતા લોખંડના ગોળાને 40 \(^{\circ}\text{C}\) જેટલું જ તાપમાન ધરાવતા પાણીમાં મૂકવામાં આવે, તો..
(a) ઉષ્મા ગોળાથી પાણી તરફ વહે.
(b) ઉષ્મા ગોળાથી પાણી તરફ કે પાણીથી ગોળા તરફ વહેશે નહીં.
(c) ઉષ્મા પાણીથી ગોળા તરફ વહે.
(d) ગોળા તથા પાણી બંનેનું તાપમાન વધશે.
Answer: (b) ઉષ્મા ગોળાથી પાણી તરફ કે પાણીથી ગોળા તરફ વહેશે નહીં.
In simple words: જો બે વસ્તુઓનું તાપમાન એકસરખું હોય, તો તેમની વચ્ચે ગરમીની આપ-લે થતી નથી.

Exam Tip: ઉષ્મા હંમેશા ગરમ પદાર્થથી ઠંડા પદાર્થ તરફ વહે છે. જો બંને પદાર્થોનું તાપમાન સમાન હોય, તો ઉષ્માનું વહન થતું નથી.

Question 10. આઇસક્રીમમાં લાકડાની ચમચી ડુબાડતાં, ચમચીનો બીજો છેડો...
(a) ઉષ્માવહનની પ્રક્રિયાને લીધે ઠંડો પડશે.
(b) ઉષ્માનયનની પ્રક્રિયા વડે ઠંડો પડશે.
(c) ઉષ્મીય વિકિરણની પ્રક્રિયા વડે ઠંડો પડશે.
(d) ઠંડો પડતો નથી.
Answer: (d) ઠંડો પડતો નથી.
In simple words: લાકડું ગરમીનું ખરાબ વાહક છે, તેથી આઇસક્રીમની ઠંડક લાકડાની ચમચીમાંથી પસાર થઈને બીજા છેડા સુધી પહોંચતી નથી.

Exam Tip: વિવિધ પદાર્થોની ઉષ્માવહન ક્ષમતાને ધ્યાનમાં રાખો. લાકડા જેવા પદાર્થો ઉષ્માના અવાહક હોવાથી, તે ગરમી કે ઠંડીને સરળતાથી પસાર થવા દેતા નથી.

Question 11. રસોઈ માટે વપરાતી સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલના તળવાની કડાઈના તળિયે તાંબાનું સ્તર લગાડેલું હોય છે, તેનું કારણ .........
(a) તાંબાનું તળિયું કડાઈને વધુ મજબૂતાઈ આપે છે.
(b) આવી કડાઈ રંગીન જણાય છે માટે.
(c) સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ કરતાં તાંબું ઉષ્માનું વધુ સુવાહક છે.
(d) સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ કરતાં તાંબાને સાફ કરવું સરળ છે.
Answer: (c) સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ કરતાં તાંબું ઉષ્માનું વધુ સુવાહક છે.
In simple words: તાંબું સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ કરતાં ગરમીને વધુ સારી રીતે પસાર કરે છે, જેનાથી કડાઈ ઝડપથી ગરમ થાય છે અને ગરમી બધી જગ્યાએ સરખી રીતે ફેલાય છે.

Exam Tip: રસોઈના વાસણોમાં ધાતુના ગુણધર્મો અને તેમના ઉષ્માવહન સાથેના સંબંધને સમજવું અગત્યનું છે, કારણ કે આ કાર્યક્ષમ રસોઈમાં મદદ કરે છે.

પાઠ્યપુસ્તકની પ્રવૃત્તિઓની સમજ

પ્રવૃત્તિ 1:

સ્પર્શ કરવાથી પદાર્થના તાપમાન વિશેનો અનુભવ વિશ્વસનીય હોતો નથી.

સાધન-સામગ્રી: ત્રણ પાત્ર, ગરમ અને ઠંડા પાણી.

પદ્ધતિ:

1. ત્રણ પાત્ર લઈને તેના પર A, B તથા C ત્રણ જુદા જુદા લેબલ આપો.
2. પાત્ર Aમાં ઠંડું પાણી અને પાત્ર Bમાં ગરમ પાણી ભરો.
3. હવે પાત્ર Cમાં અડધા ગરમ તથા અડધા ઠંડા પાણીનું મિશ્રણ ભરો.
4. હવે તમારો જમણો હાથ પાત્ર Aના પાણીમાં અને ડાબો હાથ પાત્ર Bના પાણીમાં ડુબાડો. તમને સ્પષ્ટપણે ખબર પડશે કે પાત્ર Aમાંનું પાણી ઠંડું છે. જ્યારે પાત્ર Bમાંનું પાણી ગરમ છે.
5. ત્યારબાદ થોડા સમય પછી તમારા બંને હાથ એકસાથે પાત્ર Cના પાણીમાં ડુબાડો. તમને શું અનુભવ થાય છે? શું બંને હાથ પાત્ર Cમાંના પાણીનો ગરમ કે ઠંડા હોવાનો સમાન અનુભવ કરે છે?

અવલોકન:

પાત્ર Cમાં મૂકેલો જમણો હાથ પાણી ગરમ લાગવાનો અનુભવ કરશે, જ્યારે ડાબો હાથ પાણી ઠંડું લાગવાનો અનુભવ કરશે.

નિર્ણય:

સ્પર્શ દ્વારા વસ્તુના તાપમાનનો અનુભવ ભરોસાપાત્ર હોતો નથી.

પ્રવૃત્તિ 2:

ક્લિનિકલ થરમૉમિટર વડે શરીરનું તાપમાન માપવું.

સાધન-સામગ્રી: ક્લિનિકલ થરમૉમિટર.

પદ્ધતિ:

1. ક્લિનિકલ થરમૉમિટરના નાના અંકનનું મૂલ્ય શોધો. આ માટે નીચેનું સૂત્ર વાપરો:
નાના અંકનનું મૂલ્ય = \( \frac{1}{5} = 0.2 \)^{\circ}\text{C}\)
2. થરમૉમિટરને હળવેથી ઝાટકો આપી મરક્યુરીના દોરાનો છેડો \(35\)^{\circ}\text{C}\)થી નીચે લાવો.
3. હવે થરમૉમિટરના મરક્યુરીવાળા છેડાને મોઢામાં જીભ નીચે રાખો.
4. એકાદ મિનિટ પછી થરમૉમિટર બહાર કાઢી તાપમાન વાંચો. આ શરીરનું તાપમાન \(^{\circ}\text{C}\) એકમમાં તાપમાન દર્શાવે છે.

પ્રવૃત્તિ 3:

ક્લિનિકલ થરમૉમિટર વડે તમારા દસ મિત્રોના શરીરના તાપમાન માપો.

સાધન-સામગ્રી: ક્લિનિકલ થરમૉમિટર.

પદ્ધતિ:

1. ક્લિનિકલ થરમૉમિટર વડે તમારા દસ મિત્રોના શરીરનાં તાપમાન માપો.
2. તમારાં અવલોકનો નીચેના કોષ્ટકમાં નોંધો.

કોષ્ટક: દસ મિત્રોનાં શરીરના તાપમાન

અવલોકન: દરેક મિત્રનું શરીરનું તાપમાન 37 \(^{\circ}\text{C}\) અથવા તેની આસપાસ જોવા મળે છે.

નિર્ણય: દરેક વ્યક્તિનું શરીરનું તાપમાન 37 \(^{\circ}\text{C}\) કરતાં થોડું વધારે કે ઓછું હોઈ શકે છે.

પ્રવૃત્તિ 4:

લેબોરેટરી થરમૉમિટરની મદદથી નળના પાણીનું તાપમાન શોધવું.

સાધન-સામગ્રી: લેબોરેટરી થરમૉમિટર, બીકર, નળનું પાણી.

પદ્ધતિ:

1. એક બકરમાં થોડું નળનું પાણી ભરીને તેને ટેબલ પર મૂકો.

[A diagram showing a laboratory thermometer placed vertically in a beaker containing water.]

2. લેબોરેટરી થરમૉમિટરને ઉપરના ભાગથી પકડીને તેનો મરક્યુરીવાળો છેડો પાણીમાં ડૂબેલો રહે તેમ રાખી આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ થરમૉમિટરને ઊભું ગોઠવો.
3. થરમૉમિટરમાં પારો સ્થિર થાય ત્યારે તાપમાન વાંચો.
4. આ અંક તે સમયનું પાણીનું તાપમાન દર્શાવે છે.

અવલોકન:

જ્યારે થરમૉમિટરને પાણીમાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે, ત્યારે મરક્યુરીનું સ્તર નીચે આવવાનું શરૂ થાય છે.

નિર્ણય:

પાણીનું તાપમાન માપતી વખતે, થરમૉમિટર પાણીમાં ડૂબેલું હોય ત્યારે જ તાપમાનની નોંધ કરવી જોઈએ.

પ્રવૃત્તિ 5:

લેબોરેટરી થરમૉમિટર વડે પાણીનું તાપમાન માપવા તે પાણીમાં ડૂબેલું હોય ત્યારે જ તાપમાનનું અવલોકન લેવું જોઈએ.

સાધન-સામગ્રી: ગરમ પાણી, બીકર, લેબોરેટરી થરમૉમિટર.

પદ્ધતિ:

1. બીકરમાં થોડું ગરમ પાણી લો.
2. તેમાં લેબોરેટરી થરમૉમિટરને ડુબાડીને ઊભું ગોઠવો.
3. થરમૉમિટરમાં મરક્યુરીનું સ્તર સ્થિર થાય ત્યારે તેનું તાપમાન નોંધો.
4. હવે થરમૉમિટરને પાણીની બહાર કાઢી તેનું તાપમાન નોંધો. શો ફેરફાર થાય છે તે જુઓ.

પ્રવૃત્તિ 6:

ધાતુમાં થતું ઉષ્માનું વહન તપાસવું.

સાધન-સામગ્રી: ઍલ્યુમિનિયમ કે લોખંડનો નાનો સળિયો, મણ, મીણબત્તી, બે ઈંટો.

[A diagram showing heat conduction in a metal rod, with wax pieces attached.]

પદ્ધતિ:

1. ઍલ્યુમિનિયમ કે લોખંડ જેવી ધાતુનો નાનો સળિયો લો.
2. તેની ઉપર લંબાઈની દિશામાં થોડા થોડા અંતરે મીણના નાના ટકડાઓને સહેજ ગરમ કરીને ચોંટાડો. બધા જ ટુકડા સમાન અંતરે રાખો.
3. સળિયાના એક છેડાને બે ઈંટો વચ્ચે ભરાવી સળિયો સમક્ષિતિજ રહે અને મીણના ટુકડા નીચે તરફ રહે તેમ ગોઠવો.
4. હવે બીજા છેડાની તદન નજીક સળગતી મીણબત્તી મૂકી ગરમ કરો. સળિયા પર ચોંટાડેલા મીણના ટુકડાઓનું શું થાય છે તે જુઓ.

અવલોકન:

ધાતુના સળિયાના મીણબત્તી તરફના છેડાથી, નજીકના મીણના ટુકડા ઓગળીને ધીમે ધીમે નીચે પડવા લાગે છે.

નિર્ણય:

ધાતુના સળિયામાં ગરમીનું પ્રસરણ ગરમ છેડાથી શરૂ થઈને બીજા ઠંડા છેડા તરફ થાય છે. આ રીતે, ધાતુઓમાં ઉષ્માવહન દ્વારા ગરમી ફેલાય છે.

પ્રવૃત્તિ 7:

જુદા જુદા પદાર્થોમાં થતું ઉષ્માનું વહન તપાસવું.

સાધન-સામગ્રી: બીકર, પાણી, ગૅસસ્ટવ, જુદા જુદા પદાર્થો જેવા કે સ્ટીલની ચમચી, પ્લાસ્ટિકની ફૂટપટ્ટી, પેન્સિલ અને કંપાસબૉક્સનું દ્વિભાજક (ડિવાઇડર).

પદ્ધતિ:

1. નાના બકરમાં અડધું પાણી ભરીને તેને ગરમ કરો.
2. સ્ટીલની ચમચી, પ્લાસ્ટિકની ફૂટપટ્ટી, પેન્સિલ અને દ્વિભાજક જેવા પદાર્થોને ભેગા કરીને તેમને બીકરમાંના ગરમ પાણીમાં એવી રીતે ડુબાડો કે તેમના એક બાજુના છેડાઓ પાણીની બહાર રહે.
3. થોડાક સમય પછી ગરમ પાણીમાં ડુબાડેલા પદાર્થોના પાણીની બહાર રહેલા છેડાઓને અડકો.

તમારાં અવલોકનો નીચેના કોષ્ટકમાં નોંધો.

કોષ્ટક: જુદા જુદા પદાર્થોમાં ઉષ્માનું વહન

અવલોકન:

સ્ટીલની ચમચી અને ડિવાઈડરનો બીજો છેડો ગરમ થાય છે. જોકે, પ્લાસ્ટિકની ફૂટપટ્ટી અને પેન્સિલનો બીજો છેડો ગરમ થતો નથી.

નિર્ણય:

ધાતુઓ ગરમીના સારા વાહક છે. બીજી તરફ, પ્લાસ્ટિક અને લાકડું ગરમીના નબળા વાહક છે.

પ્રવૃત્તિ 8:

પાણીમાં ઉષ્માનયનની રીતથી ઉષ્માનું પ્રસરણ થાય છે તે દર્શાવવું.

સાધન-સામગ્રી: ગોળાકાર તળિયાવાળો કાચનો ચંબુ, પાણી, ત્રિપાઈ, તારની જાળી, બન્સન બર્નર, પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ, સ્ટ્રૉ.

[A diagram showing the setup for demonstrating convection in water with a round-bottom flask, water, potassium permanganate, tripod stand, and Bunsen burner.]

પદ્ધતિ:

1. ગોળાકાર તળિયાવાળો કાચનો ચંબુ લો.
2. તેમાં બે તૃતિયાંશ ભાગ સુધી પાણી ભરો.
3. તેને ત્રિપાઈ પર મૂકીને તેની નીચે બન્સન બર્નર ગોઠવો. ચંબુમાંનું પાણી સ્થિર થઈ જાય ત્યાં સુધી રાહ જુઓ.
4. હવે સ્ટ્રૉની મદદથી પોટેશિયમ પરમેંગેનેટના નાના સ્ફટિકો હળવેથી પાણીમાં નાખો, જેથી તે તળિયે બેસી જાય.
5. ચંબુને ગરમ કરો. પાણી ગરમ થાય ત્યારે તેનું નિરીક્ષણ કરો. અવલોકન નોંધો.

અવલોકન:

ચંબુના તળિયે પાણી ગરમ થતાં, તે ગરમ જાંબલી રંગનું પાણી ઉપરની તરફ ખસવા માંડે છે. તેની જગ્યા ભરવા માટે ઉપરનું અને આજુબાજુનું ઠંડું પાણી નીચે આવે છે. આ પાણી પણ ગરમ થવાથી તે ઉપરની તરફ ગતિ કરવા લાગે છે.

ઠંડું પાણી તેની જગ્યા લેવા તળિયે આવે છે. પાણીના ઉપર-નીચેના પ્રવાહો જાંબલી રંગને કારણે સ્પષ્ટપણે દેખાય છે. થોડા સમય પછી બધું પાણી જાંબલી રંગનું થઈ જાય છે. આના પરથી કહી શકાય કે પાણી ઉષ્માનયન પદ્ધતિથી ગરમ થાય છે.

પ્રવૃત્તિ 9:

હવા ઉષ્માનયનની રીતથી ગરમ થાય છે તે દર્શાવવું.

સાધન-સામગ્રી: મીણબત્તી, સ્ટેન્ડ.

પદ્ધતિ:

1. એક મીણબત્તીને સ્ટેન્ડ પર મૂકીને સળગાવો.

[A diagram illustrating convection of heat in air, showing a hand above a candle flame and another hand to the side.]

2. તમારો એક હાથ મીણબત્તીની જ્યોતથી સહેજ ઉપર દાઝી ન જવાય તે રીતે રાખો. બીજો હાથ જ્યોતની બાજુ ના ભાગમાં રાખો.
શું તમારા બંને હાથ સમાન રીતે ગરમી અનુભવે છે? જો નહીં તો કયો હાથ વધુ ગરમી અનુભવે છે? શા માટે?

અવલોકન:

મીણબત્તીની જ્યોતની ઉપર રાખેલો હાથ વધુ ગરમીનો અનુભવ કરે છે, જ્યારે જ્યોતની બાજુમાં રાખેલો હાથ ખાસ ગરમીનો અનુભવ કરતો નથી.

નિર્ણય:

આના પરથી કહી શકાય કે હવા ઉષ્માનયન દ્વારા ગરમ થાય છે.

પ્રવૃત્તિ 10:

કાળા રંગની સપાટી સફેદ રંગની સપાટી કરતાં ઉષ્માનું શોષણ વધુ પ્રમાણમાં કરે છે તે દર્શાવવું.

સાધન-સામગ્રી: બે એકસરખા પતરાંના ડબા, કાળો રંગ અને સફેદ રંગ, પાણી.

[A diagram showing two identical tin cans, one painted black and the other white.]

પદ્ધતિ:

1. બે એકસરખા પતરાંના ડબા લો.
2. એક ડબાની બહારની સપાટી પર કાળો રંગ અને બીજા ડબાની બહારની સપાટી પર સફેદ રંગ લગાડો.
3. રંગ સુકાઈ જાય ત્યારે બંને ડબામાં સમાન પ્રમાણમાં પાણી ભરીને બપોરના સમયે તડકામાં એકાદ કલાક સુધી મૂકી રાખો.
4. બંને ડબામાં રહેલા પાણીનાં તાપમાન માપો. બંનેના તાપમાનમાં તફાવત જણાય છે? કયા ડબામાનું પાણી વધુ ગરમ જણાય છે?

અવલોકન:

કાળા રંગના ડબામાંનું પાણી વધારે ગરમ હોય છે, જ્યારે સફેદ રંગના ડબામાંનું પાણી ઓછું ગરમ જોવા મળે છે.

નિર્ણય:

કાળા રંગની સપાટી સફેદ રંગની સપાટી કરતાં ગરમીનું શોષણ વધુ માત્રામાં કરે છે.

પ્રવૃત્તિ 11:

કાળા રંગની સપાટી સફેદ રંગની સપાટી કરતાં ઉષ્મા ઝડપથી ગુમાવે છે તે દર્શાવવું.

સાધન-સામગ્રી: કાળા રંગના અને સફેદ રંગના ડબા, ગરમ પાણી.

પદ્ધતિ:

1. પ્રવૃત્તિ 10માં વાપરેલા કાળા રંગના અને સફેદ રંગના ડબા લો.
2. બંને ડબાઓમાં \(60\)^{\circ}\text{C}\) તાપમાનવાળું પાણી સમાન જથ્થામાં ભરો.
3. બંને ડબાઓને છાંયડાવાળી જગ્યા પર મૂકી દો.
4. 10 – 15 મિનિટ પછી બંને ડબાઓમાં પાણીનાં તાપમાન માપો.

અવલોકન:

કાળા રંગના ડબામાંનું પાણી સફેદ રંગના ડબાના પાણી કરતાં ઓછું ગરમ જોવા મળે છે.

નિર્ણય:

કાળા રંગની સપાટી સફેદ રંગની સપાટી કરતાં ગરમીને વધુ ઝડપથી ગુમાવે છે.