2022 A/L Physics Past Paper · Question 47 (Tamil Medium)

வளிச்சீராக்கப் பொறியம் அகற்றும் ஈரலிப்பும் வளியின் இறுதித் தொடர்பு ஈரப்பதனும்

வெப்பநிலை $30\ ^\circ\text{C}$ ஆகவும் தொடர்பு ஈரப்பதன் (RH) $90\%$ ஆகவும் உள்ள சுற்றாடலில் இருக்கும் வளி $10\ ^\circ\text{C}$ இற்குக் குளிர்ச்சியாக்கப்பட்டு, வளியில் உள்ள ஈரலிப்பிற் சிறிதளவு ஒரு வளிச்சீராக்கப் பொறியத்தினால் (air-conditioning plant) அகற்றப்படுகின்றது. பின்னர் இவ்வளி $20\ ^\circ\text{C}$ இற்கு வெப்பமாக்கப்பட்டு, ஒரு கணினி ஆய்கூடத்திற்கு அனுப்பப்படுகின்றது. $10\ ^\circ\text{C}$ , $20\ ^\circ\text{C}$ , $30\ ^\circ\text{C}$ ஆகிய வெப்பநிலைகளில் உள்ள நிரம்பிய நீராவி அமுக்கத்தின் பெறுமானங்கள் முறையே $a$ , $b$ , $c$ ஆகியவற்றினால் தரப்படுமெனின், பொறியத்திலிருந்து அகற்றப்படும் ஈரலிப்பின் விகிதமும் $20\ ^\circ\text{C}$ இல் உள்ள வளியின் இறுதித் தொடர்பு ஈரப்பதனும் (RH) யாவை?

(1) $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ , $\dfrac{a \times 100}{b}\%$
(2) $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ , $\dfrac{c \times 100}{b}\%$
(3) $\dfrac{0.9c - a}{c}$ , $\dfrac{a \times 100}{b}\%$
(4) $\dfrac{c - a}{c}$ , $\dfrac{b \times 100}{c}\%$
(5) $\dfrac{c - a}{c}$ , $\dfrac{a \times 100}{c}\%$

Answer and explanation

Answer: (1) $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ , $\dfrac{a \times 100}{b}\%$

தரப்பட்ட தகவல்கள்

எமக்குத் தெரிந்தவை:

$30\ ^\circ\text{C}$ இலுள்ள வளியின் தொடர்பு ஈரப்பதன் $90\%$ .

பொறியம் அதை $10\ ^\circ\text{C}$ இற்குக் குளிர்வித்து சிறிதளவு நீரை அகற்றுகிறது. பின்னர் வளி $20\ ^\circ\text{C}$ இற்கு வெப்பமாக்கப்படுகிறது.

நிரம்பல் ஆவியமுக்கங்கள் $10\ ^\circ\text{C}$ இல் $a$ , $20\ ^\circ\text{C}$ இல் $b$ , $30\ ^\circ\text{C}$ இல் $c$ .

எண்கள் இல்லை, எனவே எழுத்துகளை வைத்துக்கொள்கிறோம். பின்னர் மாதிரிப் பெறுமானங்களுடன் சரிபார்க்கிறோம்.

வினா என்ன கேட்கிறது

கண்டுபிடிக்க வேண்டியது: அகற்றப்பட்ட ஈரலிப்பின் பங்கும் $20\ ^\circ\text{C}$ இல் இறுதித் தொடர்பு ஈரப்பதனும்.

தெரிவுகள் அகற்றப்பட்ட ஈரலிப்பை, ஆரம்பத்தில் வளியிலிருந்த ஈரலிப்பின் பின்னமாகக் காட்டுகின்றன.

ஒவ்வோர் எழுத்தும் எதைக் குறிக்கிறது:

$a$ , $b$ , $c$ ( $\text{Pa}$ ): $10\ ^\circ\text{C}$ , $20\ ^\circ\text{C}$ , $30\ ^\circ\text{C}$ இல் நிரம்பல் நீராவி அமுக்கம்.

$p$ ( $\text{Pa}$ ): வளியிலுள்ள நீராவியின் ஆவியமுக்கம்.

$RH$ ( $\%$ ): தொடர்பு ஈரப்பதன், வளி நீராவியால் எவ்வளவு நிரம்பியுள்ளது என்பது.

தொடர்புடைய கோட்பாடு

என்ன நடக்கிறது:

ஆரம்பத்தில் வளி நீராவியால் நிரம்பவில்லை. $90\%$ RH இல் அதன் ஆவியமுக்கம் $0.9c$ .

பொறியம் வளியை $10\ ^\circ\text{C}$ இற்குக் குளிர்விக்கிறது. குளிர்ந்த வளி குறைவான நீராவியையே கொள்ளும். எனவே பொருந்தாத நீராவி நீராக மாறி வெளியே எடுக்கப்படுகிறது.

வளி $10\ ^\circ\text{C}$ இல் நீராவியால் நிரம்பிய நிலையில் பொறியத்தை விட்டுச் செல்கிறது. அதன் ஆவியமுக்கம் $a$ .

பின்னர் வளி $20\ ^\circ\text{C}$ இற்கு வெப்பமாக்கப்படுகிறது. எதுவும் சேர்க்கப்படவோ அகற்றப்படவோ இல்லை, எனவே வளியிலுள்ள நீராவி அவ்வாறே இருக்கிறது. ஆனால் வெப்பமான வளி அதிகம் கொள்ளும், எனவே வளி இனி நிரம்பியிருக்காது.

தெரிவுகள் $a$ , $b$ , $c$ ஐ மட்டுமே பயன்படுத்துகின்றன. எனவே வளி ஒரே மொத்த அமுக்கத்தில் இருக்கிறது எனவும், நீராவியின் அளவு அதன் ஆவியமுக்கத்துடன் செல்கிறது எனவும் கொள்கிறோம்.

தரப்பட்ட கனவளவின் தொடர்பு ஈரப்பதனை அக்கனவளவிலுள்ள நீராவியின் திணிவுக்கும் (m) அக்கனவளவை, அதே வெப்பநிலையில் நிரப்பும் நீராவியின் திணிவுக்குமுள்ள ( $m_o$ ) விகிதமாக வரையறுக்கலாம்.

இங்கு p - தரப்பட்ட வெப்பநிலையின் நீராவியின் பௌதிக அமுக்கம்

மற்றைய வழியானது, நிரம்பல் நிலையையடையும்வரை வெப்பநிலையைக் குறைத்தல்.

முதல் மேற்கோள், தொடர்பு ஈரப்பதன் என்பது வளியிலுள்ள நீராவியை, அதே வெப்பநிலையில் அதே வளி நிரம்பியிருக்கும்போது கொள்ளும் நீராவியுடன் ஒப்பிடுவது என்கிறது.

இரண்டாவது மேற்கோள் $p$ ஐத் தரப்பட்ட வெப்பநிலையில் நீராவியின் அமுக்கமாகக் குறிக்கிறது. அமுக்கமும் நீராவியின் அளவும் சேர்ந்து செல்வதால் அளவுகளுக்குப் பதிலாக அமுக்கங்களைப் பயன்படுத்தலாம்.

மூன்றாவது மேற்கோள், வெப்பநிலையைக் குறைப்பது வளியை நிரம்பல் நிலைக்குக் கொண்டுவரும் ஒரு வழி என்கிறது.

உதாரணமாக, வெப்பமான நாளில் குளிர்ந்த நீர் நிரம்பிய கண்ணாடிக் குவளை. குவளையைத் தொடும் வளி குளிர்கிறது. அது தன் நீராவி முழுவதையும் கொள்ள முடியாது, எனவே குவளையின் வெளிப்புறத்தில் சிறு நீர்த்துளிகள் உருவாகின்றன.

தேவையான சமன்பாடுகள்

$p_1 = 0.9\,c$

$p_2 = a$

$\dfrac{p_1 - p_2}{p_1} = \dfrac{0.9c - a}{0.9c}$

$RH = \dfrac{a}{b} \times 100\%$

வினாவுடன் தொடர்புபடுத்தல்

பின்னங்களிலுள்ள ஒவ்வோர் அமுக்கமும் $\text{Pa}$ இல் உள்ளது, எனவே ஒவ்வொரு பின்னத்துக்கும் அலகு இல்லை. அகற்றப்பட்ட பங்கு $0$ இற்கும் $1$ இற்கும் இடையிலான எண், $RH$ ஒரு சதவீதம்.

$0.9c$ ஆனது $a$ இலும் பெரிதாக இருந்தால் மட்டுமே குளிர்வித்தல் வளியை நிரம்பச் செய்யும். அது பெரிதே, ஏனெனில் $30\ ^\circ\text{C}$ இல் வளி $10\ ^\circ\text{C}$ ஐ விடக் கூடுதலான நீராவியைக் கொள்ளும்.

$0.9c$

$p_1$

$a$

$p_2$

$\dfrac{p_1 - p_2}{p_1} = \dfrac{0.9c - a}{0.9c}$

$p_3$

$RH = \dfrac{a}{b} \times 100\%$

காரணம் / கணக்கீடு

அகற்றப்பட்ட பங்கு $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ , இறுதி RH $\dfrac{a \times 100}{b}\%$ .

அது தெரிவு (1) இலுள்ள சோடி.

சரிபார்ப்பு

$a * 100 / b$

இது பொருத்தமானதா?

மாதிரிப் பெறுமானங்களுடன் நீராவியில் ஏறக்குறைய மூன்றில் இரண்டு பங்கு அகற்றப்படுகிறது, வளி ஏறக்குறைய $52\%$ RH இல் முடிகிறது. $30\ ^\circ\text{C}$ இல் $90\%$ நிரம்பிய வளி குளிர்ந்து, உலர்ந்து, $20\ ^\circ\text{C}$ இற்கு வெப்பமாகும்போது முன்னரை விட வறண்டதாக உணரப்படும்.

நிரம்பாத வளிக்கு இருக்க வேண்டியது போலவே இறுதி RH $100\%$ இலும் குறைவு.

மாதிரிப் பெறுமானங்கள் உண்மைப் பெறுமானங்களுக்கு அண்மையானவை, ஆனால் அவை சரிபார்ப்புக்கு மட்டுமே. விடை எழுத்துகளில் உள்ளது.

முடிவு

$\dfrac{0.9c - a}{0.9c},\ \dfrac{a \times 100}{b}\%$

அகற்றப்பட்ட பங்கு $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ , இறுதி RH $\dfrac{a \times 100}{b}\%$ .

விடை (1).

ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் ஆவியமுக்கத்தை எழுதுங்கள். ஆரம்பத்தில் அது $RH$ ஐ நிரம்பல் அமுக்கத்தால் பெருக்கியது. குளிர்வித்தலில் நீர் வெளியேறினால் வளி நிரம்பியுள்ளது, எனவே அது குளிர்ந்த வெப்பநிலையிலுள்ள நிரம்பல் அமுக்கத்துக்குச் சமன்.

நீராவியைச் சேர்க்காமலோ அகற்றாமலோ வெப்பமாக்கினால் ஆவியமுக்கம் அவ்வாறே இருக்கும். புதிய RH க்கு அதைப் புதிய வெப்பநிலையிலுள்ள நிரம்பல் அமுக்கத்தால் வகுங்கள்.

பரீட்சைக் குறிப்பு

සිංහල · English