గాలిలో అణువులు ఉన్నాయి. ప్రధానంగా నైట్రోజన్‌ సుమారు 79 శాతం వరకు, ఆక్సిజన్‌ సుమారు 19 శాతం, సుమారు 1 శాతం ఆర్గాన్‌ జడ వాయువు, చాలా తక్కువే అయినా మనల్ని ఆందోళనకు గురిచేస్తున్న కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ కూడా వాతావరణంలో సుమారు 0.04 శాతం, ఇంకా నీటి ఆవిరి సుమారు 1 శాతం గాలిలో ఉంటాయి. ఈ పదార్థాలన్నీ గాలిలో వాయు రూపంలో ఉండడం వల్ల, ఈ పదార్థాల అణువుల సైజు చాలా తక్కువగా (సగటున 5A0 కన్నా తక్కువ) ఉండడం వల్ల గాలి కంటికి కనిపించదు. ఒక A00అంటే ఒక ఆంగ్‌స్ట్రామ్‌ అని అర్థం. ఒక ఆంగ్‌స్ట్రామ్‌ A0 కొలత ఒక మిల్లీమీటరులో ఒక కోటివంతో భాగంగా అర్థంచేసుకోవాలి.
ఆర్గాన్‌ తప్ప గాలిలోని మిగిలిన అణువుల్లో కనీసం రెండు పరమాణువులు (atoms) ఉన్నాయి. ఆర్గాన్‌ వంటి ఏక పరమాణుక పదార్థాల పరమాణువులు కేవలం మూడు దిశల్లో ప్రయాణం చేయగలవు. ఈ చలనాలను స్థానమార్పిడి చలనాలు (translational motions)అంటారు. వీటి గమనంలో గతిశక్తి (kinetic energy) దాగి ఉంటుంది. ద్విపరమాణుక అణువుల (diatomic molecules) యిన ఆక్సిజన్‌, నైట్రోజన్‌ వంటి అణువులకు స్థాన మార్పిడి చలనాలతో పాటు అవి గిరగిరా తిరగడం వల్ల వాటికి రెండు విధాలుగా భ్రమణ చలన గతిశక్తి (rotational kinetic energy) సిద్ధిస్తుంది. అంతేకాదు, ఈ అణువుల్లో కంపనాలూ (oscillations) ఉంటాయి. పరమాణువుల మధ్య ఉన్న రసాయనిక బంధం ఓ స్ప్రింగులాగా పనిచేయడం వల్ల నైట్రోజన్‌, ఆక్సిజన్‌ వంటి అణువులు ఎపుడూ డోలనాలు (periodic motions)చేస్తూనే ఉంటాయి. అంటే ఈ అణువులలో మొత్తంగా 6 విధాలైన (3 translational + 2 rotational + 1 vibrational) గమన విధానాలు ఉన్నాయన్నమాట. కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌, నీటి ఆవిరి వంటి త్రిపరమాణుక అణువుల (triatomic molecules) దగ్గర అదనంగా ఇంకా కొన్ని కంపనాలు (vibrations) ఉంటాయి.
అంటే వీటి దగ్గర 6 కన్నా హెచ్చు గమన పద్ధతుల్లో శక్తి ఉండగలదు. ఇలా గాలిలో
ఉన్న అణువులు ఎప్పుడూ చలనాలలో ఉండడం వల్ల అవి పాత్రల గోడల మీద వత్తిడి
(impact) కలిగిస్తాయి. ఇలా గాలిలోని అణువుల వల్ల ఓ ఉపరితలంలో ఓ చదరపు
సెం.మీ. మీద పనిచేసే వత్తిడినే వాతావరణ పీడనం (atmospheric pressure)
అంటారు. ఇలాంటి వత్తిడి బలా(impacting force)నికి ఓ ధర్మం ఉంది. కదలని
వస్తువుల్ని కదిలించేది, కదలికలో ఉన్న వస్తువుల్ని మరింత కదిలించేది బలమే
కదా? దీన్నే న్యూటన్‌ మొదటి గమన సూత్రం (Newton First Law of Motion)
అంటారు. ఇంటిగోడలు, మనుషుల శరీరం, బస్సులు, నేల, చెట్లకాండం బాగా కుదురుగా,
దృఢంగా ఉండడం వల్ల చిన్న చిన్న బలాలు వాటిని ఏమాత్రం అటూ ఇటూ కదిలించలేవు.
కానీ చెట్ల ఆకులు, చిన్న చిన్న శాఖలు (branches) చిన్నపాటి బలాలు పనిచేసినా కదలగలవు. కాబట్టి గాలిలోని అణువులు కోట్లాదిగా నికరం (effective) గా చెట్ల ఆకుల మీద పనిచేస్తే ఆకులు కదలాల్సిందే. అయితే సాధారణ పరిస్థితుల్లో గాలి నిలకడగా ఉన్నప్పుడు, ఆకులమీద అన్నివైపులా సమానంగా గాలి అణువుల వత్తిడి పనిచేస్తుంది. ఈ స్థితిలో ఆకుల మీద నికరబలం శూన్యం కావడం వల్ల చెట్ల ఆకులు నిలకడగా ఉన్నట్టు అనిపిస్తుంది. కానీ వాతావరణంలోని గాలిలో సూర్యకాంతి పడే తీరుతెన్నులు వేర్వేరుగా ఉన్నా, గాలి స్పర్శించే పదార్థాల గుణగణాలు వేర్వేరుగా ఉన్నా గాలిలో ఉష్ణోగ్రతా వ్యత్యాసాలు (temperature gradients) ఏర్పడతాయి.
అధిక ఉష్ణోగ్రత అంటే అర్థం గాలి అణువుల్లో ఎక్కువ శక్తి ఉండడం. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత అంటే గాలి అణువుల్లో తక్కువ శక్తి ఉండడంగా అర్థంచేసుకోవాలి. అంటే, ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాలు ఉన్నప్పుడు ఎక్కువ శక్తి (ఉష్ణోగ్రత) ఉన్న ప్రాంతం నుంచి గాలి అణువులు తక్కువ శక్తి (ఉష్ణోగ్రత) ఉన్న ప్రాంతం వైపు కదలడం వల్ల గాలిలో స్థూలచలనాలు ఏర్పడతాయి. వీటినే సంవహన చలనాలు convective currents) అంటారు. ఇవి ఓ వైపు నుండి మరోవైపు వేగంగా వీయడం వల్ల నికరంగా గాలిలో స్థూలమైన గమనాలు (wind currents) వస్తాయి. కాబట్టి ఆ తాకిడికి చెట్ల ఆకులు ఊగుతాయి. ఈ స్థూల గమనాలు మితిమీరితే తుపానులు, సుడిగుండాలు, ఈదురుగాలులు వచ్చి ఆకులతో పాటు భవనాలు, చెట్లు కదులుతాయి. కొన్నిసార్లు కూలతాయి.
No comments:
Post a Comment