Challenger App

No.1 PSC Learning App

★
★
★
★
★
1M+ Downloads
'R' ആരമുള്ള ഒരു കാപ്പിലറി 20ºC ൽ 'h' ഉയരമുള്ള ജല വർദ്ധനവ് കാണിക്കുന്നു. താപനില വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം കുറയുന്നു. ഇനിപ്പറയുന്നവയിൽ ഏതാണ് ശരിയായ നിരീക്ഷണം?

Aകാപ്പിലറിയിലെ ജലനിരപ്പ് വർദ്ധിക്കുന്നു

Bജലനിരപ്പ് മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു

Cജലനിരപ്പ് കുറയുന്നു

Dകാപ്പിലറിയിൽ നിന്ന് വെള്ളം കവിഞ്ഞൊഴുകുന്നു

Answer:

C. ജലനിരപ്പ് കുറയുന്നു

Read Explanation:

കാപ്പിലറി പ്രവർത്തനവും താപനിലയും

  • ഒരു ദ്രാവകം നേർത്ത കുഴലുകളിലൂടെയോ (കാപ്പിലറി ട്യൂബുകൾ) സുഷിരങ്ങളുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളിലൂടെയോ സ്വയമേവ ഉയരുകയോ താഴുകയോ ചെയ്യുന്ന പ്രതിഭാസമാണ് കാപ്പിലറി പ്രവർത്തനം (Capillary action).
  • ഇത് ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം (Surface tension), കുഴലിന്റെ ഭിത്തികളോടുള്ള അഡിഷൻ (Adhesion), ദ്രാവക തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള കൊഹീഷൻ (Cohesion) എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

കാപ്പിലറി ഉയരത്തിന്റെ സൂത്രവാക്യം

  • ഒരു കാപ്പിലറി ട്യൂബിലെ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉയരം (h) താഴെ പറയുന്ന സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാം:
    h = (2T cosθ) / (ρgr)
  • ഇവിടെ,
    • h = കാപ്പിലറി ഉയരം
    • T = ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം
    • θ (തീറ്റ) = ദ്രാവകവും കുഴലിന്റെ ഭിത്തിയും തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്ക കോൺ (Contact angle)
    • ρ (റോ) = ദ്രാവകത്തിന്റെ സാന്ദ്രത
    • g = ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം
    • r = കാപ്പിലറി ട്യൂബിന്റെ ആരം
  • ഈ സൂത്രവാക്യം അനുസരിച്ച്, ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം (T) കുറയുകയാണെങ്കിൽ, കാപ്പിലറി ഉയരം (h) കുറയും. അതുപോലെ, സാന്ദ്രത (ρ) കുറയുകയാണെങ്കിൽ, കാപ്പിലറി ഉയരം (h) കൂടും.

താപനിലയും ഉപരിതല പിരിമുറുക്കവും

  • ദ്രാവകങ്ങളുടെ താപനില വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, അവയുടെ തന്മാത്രകൾക്ക് കൂടുതൽ ഗതിക ഊർജ്ജം (Kinetic energy) ലഭിക്കുന്നു.
  • ഈ അധിക ഊർജ്ജം തന്മാത്രകൾക്കിടയിലുള്ള ആകർഷണ ബലങ്ങളെ (കൊഹെസിവ് ബലങ്ങൾ) ദുർബലമാക്കുന്നു.
  • ഫലമായി, ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം താപനില വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ കുറയുന്നു.
  • ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ (ക്രിട്ടിക്കൽ താപനില) ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം പൂജ്യമാകും.

താപനിലയും സാന്ദ്രതയും

  • സാധാരണയായി, ജലത്തിന്റെ താപനില വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ (4°C-ന് മുകളിൽ), അതിൻ്റെ സാന്ദ്രത (Density) കുറയുന്നു.
  • എന്നിരുന്നാലും, കാപ്പിലറി ഉയരത്തിൽ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കത്തിന്റെ സ്വാധീനമാണ് സാന്ദ്രതയുടെ സ്വാധീനത്തെക്കാൾ പ്രധാനമായി കണക്കാക്കുന്നത്.

ജലനിരപ്പ് കുറയുന്നതിന്റെ കാരണം

  • ചോദ്യത്തിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, താപനില വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ ജലത്തിന്റെ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം കുറയുന്നു.
  • കാപ്പിലറി ഉയരത്തിനുള്ള സൂത്രവാക്യം (h = (2T cosθ) / (ρgr)) അനുസരിച്ച്, 'T' (ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം) കുറയുന്നത് 'h' (കാപ്പിലറി ഉയരം) കുറയാൻ നേരിട്ട് കാരണമാകുന്നു.
  • അതുകൊണ്ട്, താപനില കൂടുമ്പോൾ ജലനിരപ്പ് കുറയുന്നു.

മത്സര പരീക്ഷകൾക്കായുള്ള പ്രധാന വസ്തുതകൾ

  • ബ്ലോട്ടിംഗ് പേപ്പർ മഷി ഒപ്പിയെടുക്കുന്നത്, എണ്ണ വിളക്കിലെ തിരിയിലൂടെ എണ്ണ മുകളിലേക്ക് കയറുന്നത്, സസ്യങ്ങൾ വേരുകളിലൂടെ ജലം വലിച്ചെടുക്കുന്നത്, ടവൽ വെള്ളം വലിച്ചെടുക്കുന്നത് എന്നിവയെല്ലാം കാപ്പിലറി പ്രവർത്തനത്തിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.
  • ഉപരിതല പിരിമുറുക്കത്തിന്റെ SI യൂണിറ്റ് ന്യൂടൺ/മീറ്റർ (N/m) അല്ലെങ്കിൽ ജൂൾ/മീറ്റർ² (J/m²) ആണ്.
  • ചൂടുവെള്ളം തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ മികച്ച ക്ലീനിംഗ് ഏജന്റാണ്, കാരണം ചൂടുവെള്ളത്തിന്റെ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം കുറവായതിനാൽ തുണികളുടെ സുഷിരങ്ങളിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ തുളച്ചുകയറുന്നു.
  • ഒരു ദ്രാവകത്തിൽ മാലിന്യങ്ങൾ കലർത്തുന്നതും ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം കുറയ്ക്കാൻ ഇടയാക്കും (ഉദാഹരണത്തിന്, സോപ്പ് ചേർക്കുമ്പോൾ).

Related Questions:

താഴെ പറയുന്നവയിൽ സമ്പർക്കരഹിത ബലമേത്?
1 ന്യൂട്ടൺ (N) = _____ Dyne.
Which of the following options has all vector quantities?

താഴെ തന്നിരിക്കുന്നവയിൽ സംരക്ഷിത ബലങ്ങൾ ഏവ?

  1. ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം
  2. ഘർഷണ ബലം
  3. വിസ്കസ് ബലം
  4. സ്ഥിതി വൈദ്യുതി ബലം
    വെള്ളത്തുള്ളികളുടെ ഗോളാകൃതിക്ക് കാരണം