மாணவர்கள் கேள்விக்கு பதில் அளிக்கிறார் த.வி. வெங்கடேஸ்வரன், மத்திய அரசு விஞ்ஞானி

திடப்பொருட்களை வெப்பப்படுத்தினால் திரவமாகிறது; திரவம் ஆவியாகிறது. ஆனால், முட்டை, இட்லி மாவு போன்றவை எல்லாம் திரவமாக இருந்தாலும் சூடு செய்தால் திடத்தன்மை அடைகிறதே, ஏன்?

J. சுகந்தி பிப்ளியா, 6ஆம் வகுப்பு,

எஸ்.டி.ஏ. பள்ளி, பெரியகுளம்.

திடப் பொருள் வெப்பம் ஆனால், அதில் உள்ள மூலக்கூறுகளுக்கு கூடுதல் ஆற்றல் கிடைத்து அவை ஒன்றை விட்டு ஒன்று விலகி திரவமாக மாறும்; மேலும் கூடுதல் ஆற்றல் கிடைத்தால் மூலக்கூறுகளின் இடையே இடைவெளி அதிகரித்து வாயு நிலையை அடையும். இவையெல்லாம் இயற்பியல் மாற்றங்கள். இங்கு மூலப்பொருளில் இருந்த அதே வேதியியல் அமைப்பு அப்படியே திட, திரவ, வாயு நிலையிலும் அமைகிறது. பனிக்கட்டியை வெப்பப்படுத்தி, தண்ணீரைப் பெற்று, நீராவியாக மாற்றலாம். எல்லாம் நீர் மூலக்கூறுதான்.

முட்டையை வேக வைக்கும்போது அதன் வெள்ளைப் பகுதி சுமார் 61 டிகிரி முதல் 84 டிகிரி செல்சியசுக்கு உள்ளாகவே திடமாகிவிடுகிறது. அதே போல மஞ்சள் கரு 65 டிகிரி செல்சியசில் கெட்டியாகத் தொடங்கி 70 டிகிரி செல்சியசில் உறைந்து போகிறது. நீரின் கொதிநிலை நூறு டிகிரி என்பதை நினைவில் வையுங்கள். முட்டையின் வெள்ளைப் பகுதி பலவகையான புரதங்களால் ஆனது. வெப்பம் கூடக் கூட, அதன் ஈரப்பதம் குறைந்து புரதங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று பிணைந்து ஒன்று திரளும். வேதிவினை மாற்றம் ஏற்படும். இது நீர் பனிகட்டி ஆவது போன்ற நிகழ்வு அல்ல. இட்லியிலும் உளுந்து போன்ற பொருள்களில் உள்ள புரதம் இவ்வாறுதான் கெட்டிப்படுகிறது. ஈரப்பதம் அகல்கிறது.வேதி மாற்றம் பெறுகிறது. இந்த புரதங்களின் கொதிநிலை வரை வெப்பப்படுத்தினால் இவையும் ஆவியாகும். ஆனால் அதற்கு முன்னரே இந்த மூலக்கூறுகள் சிதைந்து வேறு எளிமையான வேதிப் பொருள்களாக மாறிவிடக்கூடும். பேப்பரை எரித்தால் திரவமாக மாறாமல் வேதிவினை ஏற்பட்டு சில பொருள்கள் ஆவியாகச் செல்ல, வேறு சில பொருட்கள் சாம்பலாக மாறிவிடுகிறது. இவையெல்லாம் வேதி மாற்றம்.

ஓடும்போது மூச்சு வாங்குவது ஏன்?

M. தன்யா, 7 ஆ, ஊராட்சி நடுநிலைப்பள்ளி, காரமடை, கோயம்புத்தூர்.

வேகமாக ஓடும்போது அல்லது தீவிர உடற்பயிற்சி செய்யும்போது நமக்கு மூச்சு வாங்கும். நமது உடல் திசுக்கள் இயங்க ஆக்சிஜன் அவசியம். நுரையீரலிலிருந்து ரத்தம் எடுத்துவரும் ஆக்சிஜனை வைத்துதான் திசுக்கள் இயங்கும். வேகமாக ஓடுவது அல்லது தீவிர உடற்பயிற்சி போன்ற செயல்களில் ஈடுபடும்போது இயல்புக்கும் கூடுதலாக திசுக்களுக்கு ஆக்சிஜன் தேவைப்படும். வேகமாகத் துடித்து, இந்தக் கூடுதல் ஆக்சிஜன் தேவைக்கு ஈடுகொடுக்க நமது இதயத்தால் முடியாமல் போகும். ஆனால் மூச்சு வாங்குவது வெறும் கூடுதல் ஆக்சிஜன் தேவையினால் மட்டுமல்ல. வேகமாகத் திசுக்கள் இயங்கும்போது அவை ஆக்சிஜனைப் பயன்படுத்தி கார்பன் டை ஆக்சைடை ரத்தத்தில் செலுத்திவிடும். ரத்தத்தில் உள்ள ஆக்சிஜன் மட்டுமல்ல, திசுக்களில் சேமித்து வைக்கப்பட்டிருக்கும் ஆக்சிஜனையும் பயன்படுத்தி கார்பன் டை ஆக்சைடை வெளியிடும். இவ்வாறு வெளிப்படும் கார்பன்டை ஆக்சைடு செறிவு கூடுவதால் லாக்டிக் அமிலம் அதிகரித்து ரத்தத்தின் அமிலத்தன்மை கூடும். லாக்டிக் அமிலம் நச்சு. ரத்தத்தில் கூடுதல் கார்பன் டை ஆக்சைடு இருக்கும் நிலையை ரத்த நாளத்தில் உள்ள உணர்விகள் இனம் கண்டு மூளைக்கு இந்தத் தகவலைச் செலுத்தும். அதிக ஆக்சிஜன் தேவை என உணர்ந்து மூளை மேலும் கூடுதலாக மூச்சு எடுக்க நுரையீரலை உந்தும். இதன் தொடர்ச்சியாக ஆழமாகவும் கூடுதல் வேகத்திலும் மூச்சை நாம் இழுப்போம். அதுதான் மூச்சு வாங்குவது. ரத்தத்தில் கார்பன் டை ஆக்சைடு அளவு சரிநிலைக்குத் திரும்பியதும் மூச்சு வாங்குவது நிற்கும்.

உயரமான மலைக்கு மேலே செல்லச் செல்ல சூரியனின் கதிர்கள் நெருங்கும் அல்லவா, ஆனாலும் வெப்பமின்றிக் குளிர்ச்சியாக இருக்கிறதே ஏன்?

பூர்ணிமா புருஷோத்தமன், முகலிவாக்கம், சென்னை.

பூமியிலிருந்து சூரியனின் தொலைவு சுமார் 14 கோடி கி.மீ. மலையின் அதிகமான உயரம் வெறும் 8.8 கி.மீ.தான்! பூமியின் வளி மண்டலம் சூரியக் கதிர்களை வடிகட்டி அனுப்புவதால் நாம் அனுபவிக்கும் சூடு சூரியனின் நேரடியான வெப்பம் அல்ல. சூரிய ஒளி பூமியில் பட்டுத் தெறிக்கும்போது அதில் ஒரு பகுதி வினை ஏற்பட்டு அகச்சிவப்புக் கதிர்களாக (வெப்பக் கதிர்களாக) உருமாறும். அந்த வெப்பக் கதிர்கள்தாம் நம்மைச் சுற்றியுள்ள காற்றை வெப்பமேற்றி அனல் பறக்க வைக்கிறது. நண்பகலில் பூமியின் தரையில் விழும் கதிர்கள் மலையின் உயரே செல்லும்போது வீச்சு குறைந்து போகும். உயரே செல்லச் செல்ல காற்றழுத்தம் குறையும். எனவே மேலே சூடேற உள்ள காற்றின் அளவும் குறைந்து போகும். அதைத் தவிர மலையின் மேலே வீசும் காற்று, வெப்பக் காற்றைக் குளிர்க் காற்றுடன் கலந்து அகற்றி அந்தப் பகுதி எளிதில் சூடேறாமல் காக்கும். எனவேதான் மலையின் மீது வெப்ப நிலை தரைப் பகுதியைவிடக் குறைவாக இருக்கிறது. பொதுவாகவே ஈரப்பதம் கூடுதலாக உள்ளபோது ஒவ்வொரு ஆயிரம் அடி உயரே செல்லச் செல்ல சுமார் ஐந்து டிகிரி வெப்பம் குறையும். உலர்ந்த காற்று என்றால் ஒவ்வொரு ஆயிரம் அடிக்கும் 3.5 டிகிரி வெப்பம் குறையும்.

அபாயச் சங்கிலியை இழுத்ததும் ரயில் எப்படி நிற்கிறது?

அ.நவீன், 9 E, தே பிரித்தோ மேல்நிலைப்பள்ளி, தேவகோட்டை

சைக்கிள் பிரேக் பிடித்தால் எப்படி நிற்கிறது? பிரேக் பிடிக்கும்போது நாம் தரும் அழுத்தம் சக்கரத்தின் பிரேக் கட்டையில் பட்டு அது அழுந்தி உராய்வு ஏற்படுத்தி சைக்கிளின் ஓட்டத்தைத் தடை செய்கிறது.

வெகுவேகமாக ஓடும் ட்ரக் போன்ற கனரக வாகனங்களை நிறுத்த நாம் கொடுக்கும் அழுத்தம் மட்டும் போதாது. இங்கு காற்றழுத்த அல்லது வெற்றிட பிரேக் பயன்படுத்துவார்கள். இதனால், பிரேக் கட்டை, சக்கரத்தை அதிகமாக அழுத்தி, உராய்வு ஏற்படுத்தி, சுழல் வேகத்தை படிப்படியாக குறைக்கும். இவ்வாறுதான் ரயிலின் பிரேக் அமைப்பும் இருக்கும்.

நவீன ரயில் பெட்டித் தொடர்களில் ஒவ்வொரு பெட்டியையும் மற்றொரு பெட்டியுடன் பிணைக்கும்போது, காற்றுக் குழாய் ஒன்றையும் பிணைப்பார்கள். ரயில் என்ஜினில் இருந்தபடி (அல்லது கார்டு பெட்டியிலிருந்து) பிரேக்கை அழுத்தினால் ஒவ்வொரு சக்கரத்திலும் பிரேக் பிடிக்கலாம். அபாயச் சங்கிலியைப் பிடித்து இழுக்கும்போது இந்தக் குழாயில் காற்றழுத்த வேறுபாடு ஏற்பட்டு ரயில் பெட்டியின் சக்கரத்தில் தானே பிரேக் விழும். மணிக்கு சுமார் 110 கி.மீ. வேகத்தில் பறக்கும் ரயில் சுமார் நான்கைந்து நிமிடங்களில் நின்றுவிடும்.

ரயில் என்ஜின் மற்றும் கார்டு பெட்டியில், யாரோ அபாயச் சங்கிலியை இழுத்துவிட்டார்கள் என காற்றழுத்த மானி காட்டும். அவர்களும் அபாய பிரேக் போட முடியும். ரயில் பெட்டியின் பின்புறம் கைகாட்டி போல ஓர் அமைப்பு இருக்கும். எந்தப் பெட்டியிலில் அபாயச் சங்கிலி இழுக்கப்பட்டதோ அந்தப் பெட்டியின் கைகாட்டி கீழே தொங்கிவிடும்.