उबालना एक तरल से गैसीय अवस्था में परिवर्तन है। यह तब होता है जब किसी दिए गए दबाव के अधीन तरल का एक हिस्सा गर्मी प्राप्त करता है और एक निश्चित तापमान तक पहुंच जाता है।
अपने आप को पूरी तरह से वाष्प में बदलने के लिए शरीर को कितनी गर्मी प्राप्त करनी चाहिए, यह उस पदार्थ पर निर्भर करता है जो इसे बनाता है।
तरल अवस्था में एक पदार्थ का एक परिभाषित रूप नहीं होता है, जो उस कंटेनर के आकार को मानता है जिसमें वह होता है।
व्यावहारिक रूप से समझ से बाहर होने के कारण, यह उन कणों के बीच एक संयोजक बल प्रस्तुत करता है जो इसे बनाते हैं।
गैसीय अवस्था में जाने के लिए, पदार्थ को ऊष्मा प्राप्त करनी चाहिए। ऊर्जा में यह वृद्धि अणुओं को अधिक तीव्रता से कंपन करेगी, जिससे उनके बीच की दूरी बढ़ जाएगी।
इस तरह, संयोजक बल व्यावहारिक रूप से अस्तित्वहीन हो जाता है। इस अवस्था में शरीर का कोई निश्चित आकार या आयतन नहीं होता है।
गीजर उबलने के उदाहरण हैं जो ज्वालामुखी क्षेत्रों में स्थित भूजल के साथ होते हैं। मैग्मा पानी को गर्म करता है और जब यह एक निश्चित तापमान तक पहुँच जाता है तो यह अवस्था बदलने लगता है।
भाप अधिक मात्रा में रहती है, जिससे भूमिगत गुहा में दबाव बढ़ जाता है। नतीजतन, वाष्प और तरल का मिश्रण छोटी दरारों के माध्यम से सतह पर निष्कासित कर दिया जाता है।
उबलने की विशेषताएं
एक तरल निम्नलिखित पैटर्न में उबलता है:
- दबाव को स्थिर रखते हुए, उबलने की प्रक्रिया के दौरान तापमान स्थिर रहेगा।
- किसी द्रव को पूरी तरह से वाष्प में बदलने के लिए प्रति इकाई द्रव्यमान की ऊष्मा की मात्रा को वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा कहते हैं। इसका मूल्य उस पदार्थ पर निर्भर करता है जो तरल बनाता है।
- जिस तापमान पर प्रत्येक पदार्थ उबलता है वह अच्छी तरह से निर्धारित होता है, और इसे क्वथनांक कहा जाता है।
युक्ति: जब हम खाना बना रहे हों, तो पानी में उबाल आने पर आँच को कम कर देना एक अच्छा विचार है। चूंकि उबलने की प्रक्रिया के दौरान तापमान स्थिर रहता है, उच्च गर्मी या कम गर्मी के साथ खाना पकाने का समय समान होगा। इस तरह हम गैस बचाते हैं और पर्यावरण आभारी है।
गुप्त ऊष्मा की मात्रा
किसी द्रव को वाष्प में बदलने के लिए जितनी ऊष्मा प्राप्त करनी चाहिए, वह वाष्पन की गुप्त ऊष्मा और उसके द्रव्यमान के मान पर निर्भर करती है।
नीचे हम कुछ पदार्थों के वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा का मान प्रस्तुत करते हैं:
सूत्र
किसी द्रव की अवस्था बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा की गणना करने के लिए, हम निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करते हैं:
कहा पे,
क्यूवी: गर्मी की मात्रा (चूना)
मी: द्रव्यमान (जी)
लीवी: वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा (cal/g)
उदाहरण:
100 ग्राम इथेनॉल को उबालने और पूरी तरह से भाप में बदलने के लिए कितनी गर्मी की आवश्यकता होती है?
क्यूवी = 100. २०४ = २०४,००० कैलोरी
उबलते तापमान
जिस तापमान पर शरीर उबलता है वह उस पदार्थ पर निर्भर करता है जो इसे बनाता है और उस पर दबाव पड़ता है।
पदार्थों का क्वथनांक प्रयोगशाला में निर्धारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, 1 वायुमंडल के अधीन पानी का क्वथनांक 100°C होता है। आयरन 2800 डिग्री सेल्सियस है, जबकि हाइड्रोजन - 252.8 डिग्री सेल्सियस है।
अन्य पदार्थों के चरण परिवर्तन तापमान जानने के लिए, यह भी पढ़ें क्वथनांक.
किसी पिंड पर जितना कम दबाव पड़ता है, उसका क्वथनांक उतना ही कम होता है। इसका मतलब है कि अधिक ऊंचाई वाले शहरों में खाना पकाने में ज्यादा समय लगता है।
खाना जल्दी बनाने के लिए हम प्रेशर कुकर का इस्तेमाल करते हैं। इस प्रकार का कुकर एक सीलिंग सिस्टम का उपयोग करता है जो इसके अंदर के दबाव को वायुमंडलीय दबाव से अधिक बनाता है।
उच्च दबाव क्वथनांक को भी उच्च बनाता है। पानी के मामले में, यह 120 temperatureC तक पहुंचने वाले तापमान पर उबालेगा, जिससे खाना पकाने का समय कम हो जाएगा।
चरण परिवर्तन
तरल से गैसीय अवस्था में परिवर्तन को सामान्य रूप से कहा जाता है वाष्पीकरण, जैसा कि इसमें उबालने के अलावा, दो अन्य प्रक्रियाएं शामिल हैं: भाप और हीटिंग।
वाष्पीकरण धीरे-धीरे होता है, होने के लिए एक विशिष्ट तापमान तक पहुंचने की आवश्यकता नहीं होती है। दूसरी ओर, हीटिंग तब होता है जब हम तरल को उसके क्वथनांक से ऊपर के तापमान पर एक सतह पर रखते हैं।
राज्य परिवर्तन की अन्य प्रक्रियाएँ अभी भी बाकी हैं। क्या वो:
- विलय
- जमाना
- द्रवीकरण या संघनन
- उच्च बनाने की क्रिया
नीचे दिए गए आरेख में हम तीनों का प्रतिनिधित्व करते हैं पदार्थ की भौतिक अवस्था और राज्य के संबंधित परिवर्तन:
और जानने के लिए ये भी पढ़ें जल की भौतिक अवस्थाएं.
अभ्यास
एनीम - 1999
पाठ का उपयोग निम्नलिखित दो प्रश्नों के लिए किया जाना चाहिए।
प्रेशर कुकर पारंपरिक कुकर की तुलना में भोजन को पानी में बहुत तेजी से पकाने की अनुमति देता है। इसके ढक्कन में एक रबर सील होती है जो भाप को बाहर नहीं निकलने देती, केवल एक केंद्रीय छेद के माध्यम से, जिस पर दबाव को नियंत्रित करने वाला भार रहता है। जब उपयोग में होता है, तो अंदर एक उच्च दबाव बनता है। इसके सुरक्षित संचालन के लिए, केंद्रीय छेद की सफाई और सामान्य रूप से कवर में स्थित सुरक्षा वाल्व के अस्तित्व का निरीक्षण करना आवश्यक है।
प्रेशर कुकर योजनाबद्ध और एक जल चरण आरेख नीचे प्रस्तुत किया गया है।
१) प्रेशर कुकर का उपयोग करने का लाभ खाना पकाने की गति है और इसका कारण है
a) इसके अंदर का दबाव, जो बाहर के दबाव के बराबर है।
b) इसके आंतरिक तापमान का, जो उस स्थान के पानी के क्वथनांक से ऊपर होता है।
ग) अतिरिक्त गर्मी की मात्रा जो पैन में स्थानांतरित हो जाती है।
d) वाल्व द्वारा छोड़ी जाने वाली भाप की मात्रा।
ई) इसकी दीवार की मोटाई, जो आम पैन की तुलना में अधिक है।
वैकल्पिक बी: इसके आंतरिक तापमान पर, जो कि जगह में पानी के उबलते तापमान से ऊपर है।
2) अगर, अर्थव्यवस्था के लिए, जैसे ही हम वाल्व के माध्यम से भाप बाहर आते हैं, हम एक प्रेशर कुकर के नीचे गर्मी को कम करते हैं, बस उबलने का समय, खाना पकाने का समय रखने के लिए
ए) यह बड़ा होगा क्योंकि पैन "ठंडा" होता है।
बी) छोटा होगा, क्योंकि यह पानी के नुकसान को कम करता है।
c) दाब कम होने पर अधिक होगा।
d) वाष्पीकरण कम होने पर अधिक होगा।
ई) नहीं बदलेगा क्योंकि तापमान नहीं बदलता है।
वैकल्पिक ई: नहीं बदला जाएगा क्योंकि तापमान में परिवर्तन नहीं होता है।