சனிக்கிழமை 23 மார்ச் 2019

வெப்பத்தை ‘அறியும்’ தெர்மாமீட்டர்

By ஹாலாஸ்யன்| Published: 17th June 2017 12:00 AM

 

எங்க ஆ காட்டுங்க என்று நம் எல்லோருக்குமே நாக்குக்கு அடியில் தெர்மாமீட்டரை திணித்திருப்பார்கள். கண்ணாடிக்கென்று இருக்கிற ஒரு சுவையோடு, நாமும் அந்த வஸ்துவை நாக்குக்கு அடியில் அழுத்திக்கொண்டிருந்திருப்போம். அந்தக்கால நாளிதழ்கள், பத்திரிகைகளில் தெர்மாமீட்டரை முழுங்கிய பேஷன்டைப் பற்றிய ஜோக்குகள் தண்ணிபட்ட பாடு.

தெர்மாமீட்டர்கள் எதை அளக்கின்றன? வெப்பத்தையா? அல்லது வெப்பநிலையையா? வெப்பம், வெப்பநிலை இரண்டுக்கும் என்ன வித்தியாசம். கொஞ்சம் அறிவியல் பக்கம் போலாம் வாங்க. வெப்பம் என்பது ஆற்றல். ஒரு பொருளில் இருக்கும் எல்லா அணுக்களும், அவை கொண்டிருக்கும் ஆற்றலால் அதிர்ந்து, ஒன்றோடொன்று உரசி உருவாவதுதான் வெப்பம். அது ஒரு பொருள் கொண்டிருக்கும் மொத்த ஆற்றலின் அளவீடு. அப்போது வெப்பநிலை? வெப்பநிலை ஒரு பொருளின் சராசரி ஆற்றலின் மதிப்பீடு.

ஒரு சின்ன ஒப்பீட்டைப் பார்க்கலாம். தெருமுனை டீக்கடையில், டீ போடுவதற்காக குவளையில் பாலை எடுக்கிறார்கள் என்று வைத்துக்கொள்வோம். குவளையில் எடுத்த பாலும், பெரிய பாத்திரத்தில் ஏடு நகர்த்தப்பட்டு கொதிக்கின்ற பாலும் ஒரே வெப்பநிலையில்தான் இருக்கும். ஆனால், பெரிய பாத்திரத்தில் இருக்கிற பாலுக்கு, குவளையில் இருக்கிற பாலைவிட அதிக வெப்பம் இருக்கும். காரணம், அதில் அதிகப் பொருண்மை அல்லது அதிக அணுக்கள் இருக்கின்றன. வெப்பம் என்பது எல்லாப் பொருளுக்கும் உண்டு. உறைந்த பனிக்கட்டிக்குக்கூட வெப்பம் உண்டு. வெப்பம் அந்தப் பொருள் கொண்டிருக்கும் ஆற்றலை அளக்கும் வழி. ஆனால், வெப்பநிலையில் சில சமயம் மைனஸுக்குப் போகும்.

நீளம், நேரம், எடையைப் போல வெப்பம், வெப்பநிலை இரண்டுக்கும் ஏகப்பட்ட அலகுகள் உண்டு. ஜூல், கலோரி இவையெல்லாம் வெப்பத்துக்கான அலகுகள். உணவின் கலோரிகளாகச் சொல்லப்படுவது, அது செரித்து உடலால் உறிஞ்சப்பட்டு அது தரும் வெப்பத்தின் அளவே. வெப்பநிலைக்கு செல்சியஸ், ஃபாரன்ஹீட், கெல்வின் போன்ற அலகுகள் உண்டு. இதில் மைனஸுக்குப் போகாத ஒரே அலகு கெல்வின் மட்டும்தான். அதன் குறைந்தபட்ச அளவு பூஜ்ஜியம்தான். பூஜ்ஜியம் கெல்வினில் பொருள்களின் அணு அதிவுகள் மொத்தமும் உறைந்து, வெப்பமே இல்லாமல் போகும். ஆனால், பூஜ்ஜியம் கெல்வின் நடைமுறைச் சாத்தியம் இல்லை. நாலு கெல்வின் வரைதான் நாம் போயிருக்கிறோம். இதில் ஒரு சுவாரசியம் இருக்கிறது.

நீரின் உறைநிலையை பூஜ்ஜியம் செல்சியஸ் என்றும், கொதிநிலையை நூறு டிகிரி செல்சியஸ் என்றும் சொல்கிறோம் அல்லவா? அது அப்படியே தலைகீழ். சாதாரண காற்றழுத்த நிலையில் சுத்தமான நீர் எந்த வெப்பநிலையில் உறைகிறதோ அதை பூஜ்ஜியம் என்றும், எந்த வெப்பநிலையில் கொதிக்கத் தொடங்குகிறதோ அதை நூறு டிகிரி என்றும் வைத்து, இடைப்பட்ட அளவை நூறு சம அளவீடுகளாகப் பிரித்து, ஒவ்வொன்றும் ஒவ்வொரு டிகிரி ஆக்குகிறார்கள். ஃபாரன்ஹீட் அளவீடு என்பது நீரின் உறைநிலையையும், ஒரு ஆரோக்கியமான மனிதனின் சராசரி உடல் வெப்பநிலையையும் அடிப்படையாகக் கொண்டது.

ஆக, தெர்மாமீட்டர்கள் உடல் வெப்பத்தை அறிவதற்காகத் தேவைப்பட்டவை. தெர்மிஸ்டர்கள் என்ற கருவி கலீலியோவுக்கெல்லாம் முன்பிருந்தே இருந்திருக்கிறது, ஆனால், அவை அளவுகோலில் எண்களைக் காட்டியதில்லை. தெர்மாமீட்டர்களில்தான் எண்கள் காட்டப்பட்டன.{pagination-pagination}

அவற்றின் அடிப்படைக் கோட்பாடு, சில பொருட்களின் வெப்பத்தால் விரிதலும், குளிர்வித்தால் சுருங்கும் பண்புதான். Coefficient of thermal expansion. வெப்ப விரிவுக்கெழு என்ற அளவீட்டால், ஒரு பொருள் எவ்வளவு தூரம் விரியும் என்று வரையறுக்கிறார்கள். அப்படி அதிக விரிவுக்கெழு கொண்ட பொருள்கள் தெர்மாமீட்டரில் பயன்படுத்த ஏற்றவை. காரணம், வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கத்தின்போது, இதுவும் அதிகம் விரியவோ சுருங்கவோ செய்யும். அப்படி நமக்குத் தெரிந்த பொருள் பாதரசம். திரவமாகவும், அதேநேரம் வெப்பத்தை உடனடியாகக் கடத்தக்கூடியதாகவும் இருந்ததால், சிறு வெப்பநிலை மாறுதல்களையும் அதனால் காட்ட முடிந்தது.

தெர்மாமீட்டரின் கீழ்ப்புறம் சிறு குப்பியில் இருக்கும் பாதரசம், வெப்பநிலைக்கு ஏற்ப மேலே இருக்கும் குறுகலான கண்ணாடிக் குழாய்க்குள் மேலேறும். அந்த உயரத்தை வைத்து வெப்பநிலையை கணக்கிட முடியும். ஆனால், பாதரசம்‌ நச்சுத்தன்மை கொண்டது. நேரடியாக நரம்பு மண்டலத்தை பாதிக்கக்கூடியது. அதனால், சிவப்பு சாயம் கலந்த சாராயத்தை தெர்மாமீட்டர்களில் பயன்படுத்தத் தொடங்கினார்கள். அவற்றுக்கு ஆல்கஹால் தெர்மாமீட்டர்கள் என்று பெயர். பின்னர் சாயம் கலந்த மெழுகுகளைப் பயன்படுத்தினார்கள். இன்று, இந்த மூன்றில் ஏதாவது ஒன்று இருக்கும் தெர்மாமீட்டர்களே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆனால், டிஜிட்டல் திரையில் வெப்பநிலையை எண்களாகக்‌ காட்டும் தெர்மாமீட்டர்கள் துல்லியமானவை. அவற்றில் பெரும்பாலும் திரவப் படிகங்கள் (liquid crystals) இருக்கும். வெப்பநிலையைப் பொறுத்து மாறுபடும் அவற்றின் மின் கடத்துத் திறனைக் கொண்டு வெப்பநிலையைச் சொல்லலாம். ஒரு சிறிய பேட்டரியின் மூலம் திரையில் வெப்பநிலையை எண்ணாகக் காண்பித்துவிடலாம்.

தெர்மாமீட்டர்கள் மருத்துவத் துறையில் மட்டும் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை. அவற்றின் மிகப்பெரிய பங்களிப்பு தொழிற்சாலைகளிலும்‌ உண்டு. வெப்பநிலை கொஞ்சம் மாறினாலும் சண்டித்தனம் செய்கிற வேதிவினைகள், அதிஉயர் வெப்பநிலைகளில் இயங்குகிற உலோக உருக்கு ஆலைகள், அங்கெல்லாம் தெர்மாமீட்டரை அமிழ்த்திப் பார்க்க முடியாது; உருகிவிடும். அதேபோல, உணவுப்பொருட்கள் தயாராகும் அல்லது கையாளும் தொழிற்சாலைகளில் தெர்மாமீட்டர்கள் பயன்படுத்தும்போது, நுண்ணுயிர்த் தொற்றுகள் ஏற்பட ஏகப்பட்ட வாய்ப்பு உள்ளது. அப்படியெனில், தொடாமல் ஒரு பொருளின் வெப்பநிலையை அறியமுடியுமா?

முடியும். அகச்சிவப்புக் கதிர்கள் உதவிக்கு வருகின்றன. வெப்பம் எல்லாப் பொருளுக்கும் இருக்கிறதல்லவா? அந்த வெப்பத்தை அந்தப் பொருள் அகச்சிவப்புக் கதிர்களாக வெளிவிடும். அந்த அகச்சிவப்புக் கதிர்களின் துடிப்பெண் (frequency), வெப்பநிலை அதிகமாக இருந்தால் அதிகமாக இருக்கும். ஆக, ஒரு பொருளில்‌ இருந்து வரும் அகச்சிவப்புக் கதிர்களை பிடித்து விசாரித்தால் வெப்பநிலையைக் கக்கிவிடும். கையடக்கமாக, ரிமோட் அளவிலான கருவிகள் வந்துவிட்டன. ‌வெப்பநிலை அறிய வேண்டிய பொருளை நோக்கிக்‌ காட்டினால், இத்தனை டிகிரி சூடாக இருக்கிறது என்று சொல்லிவிடும். கொதிகலன்களின் வெப்பநிலையை இவ்வாறு அறிய முடியும். இதேபோன்று, உடல் வெப்பநிலையை அறியக்கூடிய ஒரு தெர்மாமீட்டரை எபோலா போன்ற மர்மக் காய்ச்சல்கள் தாக்கியபோது பயன்படுத்தினார்கள். இது சுகாதாரமான முறையாக இருந்தது.{pagination-pagination}

உடலின் கரு வெப்பநிலையை (core temperature) மதிப்பிட கேப்ஸ்யூல் மாத்திரை வடிவில் தெர்மாமீட்டர்கள் வந்துவிட்டன. தண்ணீர் விட்டு முழுங்கினால் உள்ளே போய் வெப்பநிலையை உணர்ந்து அலைபரப்பிவிட்டு வெளியேறிவிடும். இங்கெல்லாம் பிரபலமாகவில்லை. கொஞ்ச நாளில் ஜுரமென்று போனால், முதல் மாத்திரையாக மருத்துவர்கள் இதை விழுங்கச் சொல்லக்கூடும்.

Tags : digital தெர்மாமீட்டர் உடல் வெப்பநிலை வெப்பம் thermometer temperature

More from the section

வெயிட்டா ஒரு லைட்
பறவையும் புல்லட் ரயிலும்
கையில் மிதக்கும் கனவா நீ!
மலேரியாவும் சுத்து மிட்டாயும்..!
எரிபொருள் மின்கலன் (Fuel Cell)