Session 2026–27 • English + Urdu • PECTAA Punjab Board textbook, Chapter 10
Heat is energy in transit, and temperature tells us how hot or cold a body is. In this chapter you will learn why solids, liquids and gases expand when heated, what specific heat capacity means, and what latent heat is — the hidden heat that changes state without changing temperature.
حرارت منتقل ہونے والی توانائی ہے اور درجہ حرارت بتاتا ہے کہ کوئی جسم کتنا گرم یا ٹھنڈا ہے۔ اس باب میں آپ سیکھیں گے کہ گرم کرنے پر ٹھوس، مائع اور گیسیں کیوں پھیلتی ہیں، مخصوص حرارتی گنجائش کیا ہے، اور مخفی حرارت کیا ہے — وہ چھپی ہوئی حرارت جو درجہ حرارت بدلے بغیر حالت بدل دیتی ہے۔
When a solid is heated, its particles vibrate faster and with larger amplitude, so their average separation increases and the solid expands. For a rod, the increase in length is ΔL = αL₀ΔT, where α is the coefficient of linear expansion. Volume expansion follows ΔV = γV₀ΔT, and for solids γ ≈ 3α. Different materials expand by different amounts — that is why railway tracks are laid with small gaps, bridges have expansion joints, and overhead electric wires sag in summer and tighten in winter.
Liquids also expand, and their expansion is seen in a thermometer. A liquid in a container shows two effects: the real expansion of the liquid itself and the apparent expansion seen after the container has also expanded. Real expansion is always bigger than apparent expansion. Gases expand the most of all: heating a gas makes its particles move faster and strike the walls more often and more forcefully, so its pressure rises if the volume is fixed.
جب کسی ٹھوس کو گرم کیا جاتا ہے تو اس کے ذرات تیزی سے اور زیادہ وسعت سے ارتعاش کرتے ہیں، اس لیے ان کا اوسط فاصلہ بڑھ جاتا ہے اور ٹھوس پھیل جاتا ہے۔ کسی چھڑ کے لیے لمبائی میں اضافہ ΔL = αL₀ΔT ہوتا ہے، جہاں α خطی پھیلاؤ کا گتانک ہے۔ حجمی پھیلاؤ ΔV = γV₀ΔT ہے، اور ٹھوسوں کے لیے γ ≈ 3α ہوتا ہے۔ مختلف مادے مختلف مقدار میں پھیلتے ہیں — اسی لیے ریلوے پٹریوں میں چھوٹے خلا رکھے جاتے ہیں، پلوں میں پھیلاؤ کے جوڑ ہوتے ہیں، اور بجلی کی تاریں گرمیوں میں ڈھیلی اور سردیوں میں کھنچی ہوئی ہوتی ہیں۔
مائعات بھی پھیلتے ہیں، اور ان کا پھیلاؤ تھرمامیٹر میں نظر آتا ہے۔ برتن میں موجود مائع دو اثرات دکھاتا ہے: مائع کا حقیقی پھیلاؤ اور برتن کے پھیلنے کے بعد نظر آنے والا ظاہری پھیلاؤ۔ حقیقی پھیلاؤ ہمیشہ ظاہری پھیلاؤ سے بڑا ہوتا ہے۔ گیسیں سب سے زیادہ پھیلتی ہیں: گیس کو گرم کرنے سے اس کے ذرات تیزی سے حرکت کرتے ہیں اور دیواروں سے زیادہ بار اور زیادہ زور سے ٹکراتے ہیں، اس لیے حجم مقرر ہو تو اس کا دباؤ بڑھ جاتا ہے۔
The specific heat capacity c of a substance is the heat needed to raise the temperature of 1 kg of it by 1 K: Q = mcΔT. Water has a very large specific heat capacity, about 4200 J kg⁻¹ K⁻¹, so it heats up and cools down slowly. This is why coastal areas have mild climates — the sea warms slowly in summer and cools slowly in winter — and why a hot-water bottle stays warm for a long time. A substance with a small specific heat capacity, like sand or a metal, heats up and cools down quickly, which is why deserts are hot by day and cold at night.
کسی مادے کی مخصوص حرارتی گنجائش c وہ حرارت ہے جو اس کے 1 کلوگرام کا درجہ حرارت 1 کیلون بڑھانے کے لیے درکار ہوتی ہے: Q = mcΔT۔ پانی کی مخصوص حرارتی گنجائش بہت زیادہ ہے، تقریباً 4200 J kg⁻¹ K⁻¹، اس لیے وہ آہستہ گرم اور آہستہ ٹھنڈا ہوتا ہے۔ اسی لیے ساحلی علاقوں کی آب و ہوا معتدل رہتی ہے — سمندر گرمیوں میں آہستہ گرم اور سردیوں میں آہستہ ٹھنڈا ہوتا ہے — اور گرم پانی کی بوتل دیر تک گرم رہتی ہے۔ کم مخصوص حرارتی گنجائش والا مادہ، جیسے ریت یا دھات، جلدی گرم اور جلدی ٹھنڈا ہوتا ہے، اسی لیے صحرا دن میں گرم اور رات میں ٹھنڈے ہوتے ہیں۔
When a substance changes state, its temperature stays constant while heat is supplied or removed. This heat is called latent heat: Q = mL, where L is the specific latent heat. The latent heat of fusion of ice is 3.36 × 10⁵ J kg⁻¹ — that much heat melts 1 kg of ice at 0 °C without any temperature rise, because the energy breaks the bonds holding the solid together. The latent heat of vaporisation of water is much larger, 2.26 × 10⁶ J kg⁻¹, because particles must be pulled completely apart. This is also why evaporation cools you: the fastest particles escape from a liquid's surface, taking their energy with them.
جب کوئی مادہ حالت بدلتا ہے تو حرارت دینے یا نکالنے کے دوران اس کا درجہ حرارت مستقل رہتا ہے۔ اس حرارت کو مخفی حرارت کہتے ہیں: Q = mL، جہاں L مخصوص مخفی حرارت ہے۔ برف کی پگھلنے کی مخفی حرارت 3.36 × 10⁵ J kg⁻¹ ہے — اتنی حرارت 0 °C پر 1 کلوگرام برف کو بغیر درجہ حرارت بڑھائے پگھلا دیتی ہے، کیونکہ یہ توانائی ٹھوس کو جوڑے رکھنے والے بندھن توڑنے میں خرچ ہوتی ہے۔ پانی کی تبخیر کی مخفی حرارت اس سے کہیں زیادہ، 2.26 × 10⁶ J kg⁻¹ ہے، کیونکہ ذرات کو مکمل طور پر الگ کرنا پڑتا ہے۔ اسی لیے تبخیر آپ کو ٹھنڈک پہنچاتی ہے: تیز ترین ذرات مائع کی سطح سے نکل جاتے ہیں اور اپنی توانائی ساتھ لے جاتے ہیں۔
These are تھے official exercise questions of PECTAA Class 10 Physics, Chapter 10 (Thermal Physics), with answers. ہر topic کو Urdu ترجمے کے ساتھ سمجھایا گیا ہے تاکہ student اچھی طرح سمجھ سکے.
1. When the temperature of a rod of copper is increased, its length:
Answer: Heating makes particles vibrate with larger amplitude, so their average separation — and the rod's length — increases.
2. The amount by which unit length of a material increases when the temperature is raised to 1 °C, is called the coefficient of:
Answer: For a rod we use length only, so it is the coefficient of linear expansion, α.
3. Gas pressure inside a container increases if gas particles:
Answer: Faster particles hit the walls harder and more often, so the pressure rises.
4. Which property determines how much heat a solid can absorb before its temperature changes significantly?
Answer: Specific heat capacity c in Q = mcΔT decides the temperature rise for a given heat input.
5. Water's high specific heat capacity helps to moderate climates because water:
Answer: Water's c ≈ 4200 J kg⁻¹ K⁻¹ makes it warm and cool slowly, softening coastal climates.
Answer: The material (its coefficient α), the original length, and the temperature rise: ΔL = αL₀ΔT. Stiffer bonding and smaller α mean less expansion.
Answer: The heat absorbed by 1 kg of a solid at its melting point to turn it into liquid without any change of temperature. For ice it is 3.36 × 10⁵ J kg⁻¹.
Answer: Each material has its own coefficient of expansion. Metals expand noticeably, glass less, and gases most of all; that is why a bimetallic strip bends when heated — the two metals expand by different amounts.
Answer: The heat required to raise the temperature of 1 kg of a substance by 1 K. It is found from Q = mcΔT, so c = Q/(mΔT), in J kg⁻¹ K⁻¹.
Answer: The heat needed to change 1 kg of a liquid into vapour at its boiling point without temperature change. It is calculated from Q = mL; for water L = 2.26 × 10⁶ J kg⁻¹.
Answer: The liquid that heats up faster has the smaller specific heat capacity: for the same heat Q and mass m, ΔT = Q/(mc), so a smaller c gives a bigger temperature rise.
Answer: Real expansion is bigger. Apparent expansion is what you see after subtracting the expansion of the container itself, so real expansion = apparent expansion + expansion of the container.
Answer: Liquids generally have the larger specific heat capacity. Their particles have more freedom to store energy in movement and in loosening attractions, while in a solid most heat goes into stronger vibrations about fixed positions. Water (4200 J kg⁻¹ K⁻¹) is the classic example.
Answer: The wires expand when hot and contract when cold. In summer the longer wire hangs in a deeper sag; in winter it contracts and pulls tight, which is why lines are strung with slack.
Answer: Specific heat capacity is the heat needed to raise 1 kg of a substance by 1 K (Q = mcΔT). Water's very large value (4200 J kg⁻¹ K⁻¹) means seas and lakes warm and cool slowly, so coastal climates stay mild, sea breezes form gently, and water is used in cooling systems and hot-water bottles.
Answer: Heating increases particle vibration and kinetic energy, so average separation grows. Examples: a metal lid loosens on a jar when warmed, a liquid rises in a thermometer, and a gas in a sealed container pushes harder on the walls, raising its pressure.
Answer: Solids expand least and keep their shape (rails need gaps); liquids expand more and take the container's shape (thermometer); gases expand most and fill any container, with pressure rising if confined. The order of expansion is gas > liquid > solid.
Answer: Latent heat of fusion changes solid to liquid at the melting point (ice: 3.36 × 10⁵ J kg⁻¹); latent heat of vaporisation changes liquid to gas at the boiling point (water: 2.26 × 10⁶ J kg⁻¹). Vaporisation needs far more energy because particles must be separated completely, not merely loosened.
Answer: α = ΔL/(L₀ΔT) = 0.02/(1 × 100) = 2.0 × 10⁻⁴ K⁻¹.
Answer: ΔV = γV₀ΔT = 2.1 × 10⁻⁴ × 1000 × 60 = 12.6 cm³, so V = 1000 + 12.6 = 1012.6 cm³.
Answer: ΔL = αL₀ΔT = 1.2 × 10⁻⁵ × 2 × 80 = 0.00192 m ≈ 0.002 m, so L = 2.002 m.
Answer: Q = mcΔT = 2 × 450 × 80 = 72,000 J = 72 kJ.
Answer: Q = mL = 0.5 × 3.36 × 10⁵ = 168,000 J = 168 kJ.
Answer: Q = mL = 1 × 2.26 × 10⁶ = 2.26 × 10⁶ J = 2.26 MJ.
In this chapter (Thermal Physics) you studied: Thermal Expansion, Specific Heat Capacity, Latent Heat. Revise the definitions and formulas first, then practise the exercise questions without looking at the answers, and finally attempt the numerical problems with full working. In the board paper, MCQs test definitions and formulas, short questions test understanding, and numericals test working — so practise all three kinds.
اس باب (تھرمل فزکس) میں آپ نے پڑھا: حرارتی پھیلاؤ, مخصوص حرارتی گنجائش, مخفی حرارت۔ پہلے تعریفیں اور فارمولے یاد کریں، پھر جوابات دیکھے بغیر مشق کے سوالات حل کریں، اور آخر میں عددی مسائل مکمل حل کے ساتھ کریں۔ بورڈ کے پرچے میں معروضی سوالات تعریفوں اور فارمولوں کو جانچتے ہیں، مختصر سوالات سمجھ کو جانچتے ہیں، اور عددی مسائل حل کرنے کی مہارت کو — اس لیے تینوں اقسام کی مشق کریں۔
اس باب کے موضوعات: حرارتی پھیلاؤ · مخصوص حرارتی گنجائش · مخفی حرارت
Revision guidance: پہلے definitions اور formulas یاد کرو, پھر MCQs خود حل کرو, پھر short اور long questions اپنے الفاظ میں لکھ کر practise کرو, اور numericals step-by-step حل کرو.
Chapter-wise tests, fresh random papers اور instant score کے لیے PunjabTest.com کا میں test section دیکھو:
PunjabTest.com — Complete Guide Book • Class 10 Physics, Chapter 10 (Session 2026–27) • English + Urdu