உள்ளடக்கத்துக்குச் செல்

பக்கம்:அறிவியல் களஞ்சியம் 5.pdf/465

விக்கிமூலம் இலிருந்து
இப்பக்கம் மெய்ப்பு பார்க்கப்படவில்லை

உயர்‌ வெப்பம்‌ 445

உயர் வெப்பம் 445 யாகும். ரீனியம், டாண்ட்டலம், டங்ஸ்டன் ஆகியவை எளிதில் உருகா உலோகங்களாகும். தொழிற் சாலை மற்றும் சில இயற்கை நிகழ்வுகளில் வெப்ப நிலை 3000K அளவிற்கு மேலாக உயர்வதுண்டு. எடுத்துக்காட்டாகத் தேய்ப்புப் பொருள் (abrasives) செய்ய உதவும் மூலப்பொருளான சிலிகன் கார்பைடு உற்பத்தி செய்யும் உலையின் உட்பகுதி வெப்பநிலை 3600K அளவிற்கு உயர்ந்திருக்கும். வானிலுள்ள சில விண்மீன்களின் வெப்பநிலை 1,00,000K அளவிற் கும் கூடுதலாக இருப்பது அறியப்பட்டிருக்கிறது. சூரியன் முதலான விண்மீன்களில் அணுப்பிணைவு வினை நிகழ்ந்திட வெப்பநிலை பத்துக் கோடி கெல்வின் அளவிற்கும் கூடுதலாக இருத்தல் வேண்டும். அடிப்படை வேதி இயற்பியல் பண்புகளும், உயர்வெப்பநிலை உருவாதல் நிகழ்வும் அதனை அளந்து அறிதலும் ஏறத்தாழ 1000K வெப்பநிலை யிலிருந்து 100,000,000K வெப்பநிலை வரை மாறு படுவதால், வெப்பநிலை அளவெல்லையைத் தேவைக் கேற்ப நான்கு பகுதிகளாகப் பிரித்து ஆராயலாம். அவை முறையே 1000-5000K வரை உள்ள வெப்ப நிலை; 5000-10,000K வரை உள்ள வெப்பநிலை; 10,000-50,000K வரை உள்ள வெப்பநிலை என வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. ஓர்ஏற்பாட்டில் (system) ஏறத்தாழ 1000K வெப்பநிலைக்கு மேல்நிகழும் இயற்பியல், வேதிப், பண்புகளை எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு: - விளக்கச் சில 1000K - 5000K வரை. உலகிலுள்ள அனைத்து உறைபொருள்களும் காற்றழுத்த மண்டலத்தில் ஏறத் தாழ 1000K - 5000K வரையுள்ள வெப்பநிலையில் தம் நிலைத்தன்மையை இழந்து ஆவி நிலைக்குத் தள்ளப்படுகின்றன. ஏறத்தாழ 4200K வெப்ப நிலைக்கு மேல் திண்ம நிலையிலுள்ள பொருள்கள் எதுவுமில்லை எனலாம். மிகவும் நிலைத் தன்மை வாய்ந்தது எனக் கருதப்படும் டாண்டலம்ஹாவ்னியம் கார்பைடு ஆகியவற்றின் கலவை மேற்கூறிய உயர் வெப்பநிலையில் உருகி விடுகிறது. இவ்வெப்ப நிலைக்கு மேலாக நிலைகொண்டுள்ள பல நீர்மங்கள் உண்டு என்றாலும் அவை விரிவாக அறியப்பட வில்லை. சான்றாக, டங்ஸ்டன் உலோகம் ஏறக் குறைய 62000K வெப்பநிலையில் ஆவியாகிறது. உள்ள திண்மப்பொருள்களையும் நீர்மப்பொருள்களை யும் நிலைகொள்ளச் செய்ய உதவும் மூலக்கூறு இடை விசைகள் ஏறத்தாழ 1000K 5000K வரை வெப்பநிலையில் வலிமை இழக்க நேர்ந்தாலும் மூலக்கூறுகளிலுள்ள அணுக்களைக் கட்டுறச் செய்யும் வேதி இணைதிறன் விசைகள் நிலை குலையாமல் ஆவி நிலையாதல் வரை சிறப்பிடம் வகிக்கின்றன. அறைவெப்ப நிலையில் நிலைபெறா மூலக்கூறுலகை கள்பல உயர் வெப்பநிலையில் ஆவியாகிச் சமநிலை அடைதல் கண்டறியப்பட்டிருக்கிறது. சான்றாக, ஏறக்குறைய 2700K வெப்பநிலையில் கார்பன் (கரி) ஆவியாகும்போது C1, C2, C3 ஆகிய மூலக்கூறுகள் நிலைபெற்றுள்ளமை நிறைநிறமாலை மானி மூலம் கண்டறியப்பட்டது. அப்போது மூன்று கரி அணுக்களைக் கொண்ட மூலக் கூறுகளின் எண்ணிக்கை தனித்த கரி அணுக்களின் எண்ணிக் கையை விட ஆறுமடங்காக உயர்ந்திருந்தது. மேலும் ஆவிநிலையிலுள்ள சில சிக்கலான கூறுகளின் அமைப்புகளும் உயர்வெப்பநிலை நிறை நிறமாலைமானி மூலம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. ஏறத் தாழ 1200K வெப்பநிலையில் உருகிய மற்றும் ஆவிநிலையிலுள்ள சோடியம் குளோரைடு கூட்டுப் பொருளின் சமநிலையில் மூன்றில் ஒருபகுதி Na,Cl, என்ற இரட்டை ஈர் - உறுப்புகளாகவும் (dimer) மற்றவை NaCl என்ற ஓர் உறுப்பாகவும் (mono mer) உள்ளமை கண்டறியப்பட்டது. 1006K முதல் 5000 K வரை வெப்பநிலையை அடையப் பலவழி முறைகள் உண்டு. இழை போன்ற ஒரு மின்தடையில் மின்சாரத்தைச் செலுத்தி இவ் வெப்பநிலையை உண்டாக்கலாம். மாற்றாக மின் தூண்டுதல் முறையில் வெப்பப்படுத்தல் சூரிய உலை மற்றும் மின்பாய்ச்சல் உலை மூலம் வெப்பம் பெறுதல் ஆகியவற்றைக் குறிப்பிடலாம். உருக்கும் பொருளை ஒரு கலனில் இட்டு உயர் வெப்பநிலைக்குக் கொண்டு செல்லும்போது, கலனுக்கும் உருகு பொருளுக்குமிடையே வேதியியல் வினைகள் நிகழவும் வாய்ப்புண்டு. வெப்பநிலையை அளந்தறியப் பயன் படும் வெப்ப இரட்டைகளும் (thermo couples) உயர் வெப்பநிலையில் பொருளோடு வினைபுரிந்து சிக்கல் ஏற்படுத்த வாய்ப்பு உண்டு. வெப்ப இரட்டைகளின் மீது போர்த்தப்பட் டுள்ள வெப்பம் கடத்தா உறைகளும் (sleeves) 2500K வெப்பநிலைக்கு மேல் சிறிது வெப்பத்தைக் கடத்த முயலும். எனவே 1000K - 5000K வரை உள்ள வெப்பநிலையை அளந்தறிய ஒளியியல் உயர்வெப்பமானிகளே (optical pyrometers ) பொது வாகப் பயன்படுகின்றன. இவை டங்ஸ்டன் பட்டை ஒளிவிளக்கினால் அளவு திருத்தம் (calibration) செய்யப்படுகின்றன. 5000K - 10,000Kவரை. ஆயிரம் முதல் ஐயாயிரம் கெல்வின் வெப்பநிலைவரை பொருள்கள் பல ஆவி நிலையை அடைந்தபோதும் அவற்றில் சில அழிவுறா மூலக்கூறுகளும், உருவில் பெருத்த சிக்கலான மூலக் கூறுகளும் உயர்வெப்பநிலையில் உண்டாவது அறிந் ததேயாகும். வெப்பநிலை 5000K அளவை விஞ்சும் போது ஒரு நிலையில் மூலக்கூறுகள் அனைத்தும் அழிந்துவிடும் நிலை ஏற்படுகிறது. இவ் வெப்பநிலை ஏறத்தாழ 8000K-12000K வரை இருக்கும் என மதிப்பிடப்பட்டிருக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக 5000K வெப்பநிலை வரை N2 என்ற மூலக்கூறுகளாக இருக்