10th Physics Ch 10 – Imp. Shorts – Thermal Physics – New Book 2026-27

10.1 تھرمل ایکسپینشن (Thermal Expansion)

1. تھرمل ایکسپینشن (حرارتی پھیلاؤ) کی تعریف کریں؟جواب: “جب کسی مادے کا درجہ حرارت بڑھتا ہے، تو اس کے ذرات تیزی سے حرکت کرتے ہیں اور ایک دوسرے سے دور پھیل جاتے ہیں، جس کے نتیجے میں اس مادے کی لمبائی (Length)، رقبہ (Area)، یا والیم (Volume) میں اضافہ ہوتا ہے[cite: 1]۔ اس عمل کو تھرمل ایکسپینشن کہتے ہیں۔”

2. تھرمل کنٹریکشن (حرارتی سکڑاؤ) کیا ہے؟جواب: “جب کسی مادے کو ٹھنڈا کیا جاتا ہے، تو اس کے ذرات توانائی کھو دیتے ہیں اور ایک دوسرے کے قریب آ جاتے ہیں، جس کے نتیجے میں اس مادے کے سائز میں کمی واقع ہوتی ہے[cite: 1]۔ اسے تھرمل کنٹریکشن کہتے ہیں۔”

3. لکیری تھرمل ایکسپینشن (Linear Thermal Expansion) کیا ہے؟جواب: “جب کسی ٹھوس چیز کو گرم کیا جائے اور اس کی صرف لمبائی میں تبدیلی واقع ہو، تو اسے لکیری پھیلاؤ کہتے ہیں[cite: 1]۔” اس کا فارمولا ہے: ΔL=αL0​ΔT[cite: 1]

4. لکیری پھیلاؤ کے عددی سر ($\alpha$) کی تعریف کریں؟جواب: “درجہ حرارت میں ایک ڈگری تبدیلی کی وجہ سے لمبائی میں ہونے والی فریکشنل (Fractional) تبدیلی کو لکیری پھیلاؤ کا عددی سر کہتے ہیں[cite: 1]۔” یونٹ: اس کا ایس آئی (SI) یونٹ K−1 ہے[cite: 1]۔

5. لکیری پھیلاؤ کے عددی سر ($\alpha$) اور والیم کے پھیلاؤ کے عددی سر ($\beta$) کے درمیان کیا تعلق ہے؟جواب: والیم کے پھیلاؤ کا عددی سر لکیری پھیلاؤ کے عددی سر سے تقریبا تین گنا ہوتا ہے ($\beta =3\alpha$)[cite: 1]۔

6. مائع (Liquids) ٹھوس (Solids) کے مقابلے میں زیادہ کیوں پھیلتے ہیں؟جواب: ٹھوس کے برعکس، مائع کی کوئی خاص شکل نہیں ہوتی اور ان کے مالیکیولز ایک دوسرے کے ساتھ کم مضبوطی سے جڑے ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے وہ گرم ہونے پر تمام سمتوں میں آزادانہ طور پر پھیل سکتے ہیں[cite: 1]۔

7. مائع کے ظاہری (Apparent) اور حقیقی (Real) پھیلاؤ کے درمیان فرق کریں؟جواب: حقیقی پھیلاؤ مائع کا اصل پھیلاؤ ہے، جبکہ ظاہری پھیلاؤ وہ ہے جو ہمیں برتن میں نظر آتا ہے، اور یہ برتن کے پھیلنے کو شامل نہیں کرتا[cite: 1]۔فارمولا: حقیقی پھیلاؤ = ظاہری پھیلاؤ + برتن کا پھیلاؤ[cite: 1]۔

8. چارلس کا قانون (Charle’s Law) بیان کریں؟جواب: چارلس کا قانون بیان کرتا ہے کہ: “اگر دباؤ (Pressure) مستقل رہے، تو گیس کا والیم (Volume) اس کے مطلق درجہ حرارت (Absolute Temperature) کے راست متناسب (Directly Proportional) ہوتا ہے[cite: 1]۔” فارمولا: TV​=Constant[cite: 1]

9. ایروسول کین (Aerosol Cans) کو حرارت کے سامنے رکھنا کیوں خطرناک ہے؟جواب: گرم کرنے سے کین کے اندر موجود گیس تیزی سے پھیلتی ہے، جس سے دباؤ (Pressure) اتنا بڑھ جاتا ہے کہ کنٹینر اسے برداشت نہیں کر سکتا اور وہ پھٹ جاتا ہے[cite: 1]۔

10. ریلوے ٹریکس کے درمیان چھوٹی خالی جگہیں کیوں چھوڑی جاتی ہیں؟جواب: یہ خالی جگہیں سٹیل کی پٹڑیوں کو گرم دنوں میں محفوظ طریقے سے پھیلنے کی اجازت دیتی ہیں[cite: 1]۔ ان کے بغیر، پٹڑیاں مڑ (Sun kink) جائیں گی، جو ٹرین کے پٹری سے اترنے کا باعث بن سکتی ہیں[cite: 1]۔

11. گرم ہوا کا غبارہ (Hot Air Balloon) کیسے اوپر اٹھتا ہے؟جواب: غبارے کے اندر کی ہوا کو گرم کرنے سے وہ پھیلتی ہے اور باہر کی ٹھنڈی ہوا کے مقابلے میں کم کثیف (less dense) ہو جاتی ہے، جس سے اوپر کی طرف اٹھنے والی قوت (Lift) پیدا ہوتی ہے[cite: 1]۔

10.2 مخصوص حرارتی گنجائش (Specific Heat Capacity)

12. مخصوص حرارتی گنجائش (Specific Heat Capacity) کی تعریف کریں؟جواب: “کسی مادے کے 1 کلوگرام (1kg) کا درجہ حرارت 1∘C (یا 1K) بڑھانے کے لیے درکار حرارتی توانائی کی مقدار کو مخصوص حرارتی گنجائش کہتے ہیں[cite: 1]۔” یونٹ: اس کا یونٹ Jkg−1K−1 ہے[cite: 1]۔

13. ان عوامل (Factors) کی فہرست بنائیں جن پر کسی مٹیریل کو گرم کرنے کے لیے درکار توانائی کا انحصار ہوتا ہے؟جواب: کسی مٹیریل کو گرم کرنے کے لیے درکار توانائی کا انحصار درج ذیل عوامل پر ہوتا ہے: (i) مادے کا ماس (m)[cite: 1]۔ (ii) درجہ حرارت میں تبدیلی ($\Delta T$)[cite: 1]۔ (iii) مادے کی نوعیت (مخصوص حرارت ‘c’)[cite: 1]۔

14. گاڑیوں کے کولنگ سسٹم (Cooling Systems) میں پانی کیوں استعمال کیا جاتا ہے؟جواب: پانی کی مخصوص حرارتی گنجائش بہت زیادہ (4200 Jkg−1K−1) ہے[cite: 1]، جس کی وجہ سے یہ انجنوں سے بہت زیادہ حرارت جذب کر سکتا ہے جبکہ اس کے اپنے درجہ حرارت میں صرف تھوڑا سا اضافہ ہوتا ہے[cite: 1]۔

15. ساحلی علاقوں (Coastal Areas) کا موسم اندرونی علاقوں (Inland Regions) کے مقابلے میں معتدل (Milder) کیوں ہوتا ہے؟جواب: پانی کے بڑے ذخیرے (سمندر) دن کے وقت حرارت کو آہستہ آہستہ جذب کرتے ہیں اور رات کے وقت آہستہ آہستہ خارج کرتے ہیں[cite: 1]، جس سے قریبی زمین پر درجہ حرارت میں شدید تبدیلیوں کو روکا جا سکتا ہے[cite: 1]۔

10.3 حالت میں تبدیلی (Change in State)

16. توانائی کا جذب ہونا یا خارج ہونا مادے کی حالت (State of Matter) کو کیسے متاثر کرتا ہے؟جواب: توانائی جذب کرنے سے مالیکیولز کی حرکت اور علیحدگی بڑھ جاتی ہے، جس سے وہ پگھلنے (Melting) یا ابلنے (Boiling) لگتے ہیں[cite: 1]؛ توانائی خارج کرنے سے مالیکیولز سست ہو جاتے ہیں، جس سے وہ گیس سے مائع (Condensation) یا مائع سے ٹھوس (Solidification) میں بدل جاتے ہیں[cite: 1]۔

17. گیسیں ٹھوس کے مقابلے میں سب سے زیادہ تھرمل ایکسپینشن (حرارتی پھیلاؤ) کیوں ظاہر کرتی ہیں؟جواب: گیسوں میں بین المالیکیولی قوتیں (Intermolecular Forces) سب سے کمزور ہوتی ہیں کیونکہ مالیکیولز ایک دوسرے سے بہت دور ہوتے ہیں[cite: 1]، جس کی وجہ سے وہ ٹھوس کے مقابلے میں زیادہ آزادانہ طور پر پھیل سکتی ہیں جہاں یہ قوتیں سب سے مضبوط ہوتی ہیں[cite: 1]۔

10.4 عمل تبخیر (Evaporation)

18. عمل تبخیر (Evaporation) کی تعریف کریں؟جواب: “عمل تبخیر وہ قدرتی عمل ہے جس کے ذریعے ایک مائع ابالے بغیر (without boiling) اپنی سطح سے گیس میں تبدیل ہو جاتا ہے[cite: 1]۔”

19. عمل تبخیر ٹھنڈک (Cooling) کا باعث کیوں بنتا ہے؟جواب: زیادہ توانائی والے مالیکیولز مائع کی سطح چھوڑ دیتے ہیں، اپنے پیچھے کم توانائی والے (ٹھنڈے) مالیکیولز چھوڑ جاتے ہیں، جس سے باقی مائع کا درجہ حرارت گر جاتا ہے[cite: 1]۔

20. سطح کا رقبہ (Surface Area) عمل تبخیر کو کیسے متاثر کرتا ہے؟جواب: سطح کا رقبہ جتنا بڑا ہوگا، اتنی ہی زیادہ مائع ہوا کے سامنے ہوگی، جس سے عمل تبخیر کی شرح تیز ہو جائے گی[cite: 1]۔

21. عمل تبخیر کی شرح پر نمی (Humidity) کا کیا اثر ہوتا ہے؟جواب: زیادہ نمی عمل تبخیر کو سست کر دیتی ہے کیونکہ ہوا پہلے ہی نمی سے بھری ہوتی ہے[cite: 1]، جبکہ خشک ہوا اس عمل کو تیز کر دیتی ہے[cite: 1]۔

22. پسینہ آنا (Sweating) جسم کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے میں کیسے مدد کرتا ہے؟جواب: پسینہ جلد سے اڑتا ہے، جسم کی حرارت کو اپنے ساتھ لے جاتا ہے اور ہمیں ٹھنڈا کر دیتا ہے[cite: 1]۔

23. جدید ریفریجریٹرز سی ایف سیز (CFCs) کے بغیر کیسے ٹھنڈا کرتے ہیں؟جواب: وہ ماحول دوست ریفریجرینٹس (Environmentally friendly refrigerants) استعمال کرتے ہیں جو کولنگ کوائلز کے اندر کم درجہ حرارت پر اڑتے ہیں، اور آس پاس کے علاقے سے حرارت جذب کرتے ہیں[cite: 1]۔

10.5 مخفی حرارت (Latent Heat)

24. مخفی حرارت (Latent Heat) کیا ہے؟جواب: “یہ وہ حرارتی توانائی ہے جو کسی مادے کا درجہ حرارت تبدیل کیے بغیر اس کی حالت (State) کو تبدیل کرنے کے لیے درکار ہوتی ہے[cite: 1]۔”

25. پگھلاؤ کی مخفی حرارت (Lf​ – Latent Heat of Fusion) کی تعریف کریں؟جواب: “یہ حرارتی توانائی کی وہ مقدار ہے جو درجہ حرارت کو مستقل رکھتے ہوئے 1 کلوگرام (1kg) ٹھوس کو اس کے نقطہ پگھلاؤ (Melting point) پر مائع میں تبدیل کرنے کے لیے درکار ہوتی ہے[cite: 1]۔”

26. ویپرائزیشن کی مخفی حرارت (Hv​ – Latent Heat of Vaporization) کیا ہے؟جواب: “یہ حرارتی توانائی کی وہ مقدار ہے جو درجہ حرارت کو تبدیل کیے بغیر 1 کلوگرام (1kg) مائع کو اس کے نقطہ ابال (Boiling point) پر گیس میں تبدیل کرنے کے لیے درکار ہوتی ہے[cite: 1]۔”

27. حالت کی تبدیلی (Change of state) کے دوران درجہ حرارت مستقل کیوں رہتا ہے؟جواب: حرارتی توانائی ذرات کی حرکی توانائی (Temperature) کو بڑھانے کے بجائے ان کے درمیان بندھنوں (Bonds) کو توڑنے یا بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے[cite: 1]۔

10.6 سپر کنڈکٹیویٹی (Superconductivity)

28. سپر کنڈکٹیویٹی (Superconductivity) کیا ہے؟جواب: یہ کچھ مٹیریلز کی وہ خاصیت ہے جہاں جب انہیں ایک مخصوص “کریٹیکل درجہ حرارت” (Critical temperature) سے نیچے ٹھنڈا کیا جاتا ہے تو ان کی برقی مزاحمت (Electrical resistance) صفر ہو جاتی ہے[cite: 1]۔

29. دو ایسے مٹیریلز کے نام بتائیں جو سپر کنڈکٹیویٹی ظاہر کرتے ہیں اور ان کے درجہ حرارت بھی بتائیں؟جواب:

    • مرکری (Mercury): $4.2K$ سے نیچے سپر کنڈکٹیویٹی ظاہر کرتی ہے[cite: 1]۔

    • لیڈ (Lead): $7.2K$ سے نیچے سپر کنڈکٹیویٹی ظاہر کرتی ہے[cite: 1]۔

30. سپر کنڈکٹرز کے دو عملی استعمال کیا ہیں؟جواب:

    • ایم آر آئی مشینیں (MRI Machines): طبی امیجنگ کے لیے مضبوط مقناطیسی میدان پیدا کرنے کے لیے[cite: 1]۔

    • میگلیو ٹرینیں (Maglev Trains): ٹرین کو پٹریوں سے اوپر تیرانے کے لیے، جس سے رگڑ (Friction) کم ہوتی ہے[cite: 1]۔