कैसे बताएं कि भाप संतृप्त है या नहीं? संतृप्त और असंतृप्त भाप

वाष्पीकरण के दौरान, अणुओं के तरल से वाष्प में संक्रमण के साथ-साथ विपरीत प्रक्रिया भी होती है। तरल की सतह पर बेतरतीब ढंग से घूमते हुए, इसे छोड़ने वाले कुछ अणु फिर से तरल में लौट आते हैं।

संतृप्त वाष्प दबाव.

जब संतृप्त वाष्प को संपीड़ित किया जाता है, जिसका तापमान स्थिर बनाए रखा जाता है, तो सबसे पहले संतुलन गड़बड़ाना शुरू हो जाएगा: वाष्प का घनत्व बढ़ जाएगा, और परिणामस्वरूप, तरल से गैस की तुलना में अधिक अणु गैस से तरल में गुजरेंगे; यह तब तक जारी रहेगा जब तक कि नए आयतन में वाष्प की सांद्रता किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त वाष्प की सांद्रता के अनुरूप न हो जाए (और संतुलन बहाल न हो जाए)। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि प्रति इकाई समय में तरल छोड़ने वाले अणुओं की संख्या केवल तापमान पर निर्भर करती है।

इसलिए, स्थिर तापमान पर संतृप्त भाप के अणुओं की सांद्रता उसके आयतन पर निर्भर नहीं करती है।

चूँकि किसी गैस का दबाव उसके अणुओं की सांद्रता के समानुपाती होता है, इसलिए संतृप्त वाष्प का दबाव उसके द्वारा व्याप्त आयतन पर निर्भर नहीं करता है। दबाव प 0, जिस पर द्रव अपने वाष्प के साथ संतुलन में होता है, कहलाता है संतृप्त भाप दबाव.

जब संतृप्त वाष्प को संपीड़ित किया जाता है, तो इसका अधिकांश भाग तरल अवस्था में बदल जाता है। समान द्रव्यमान के वाष्प की तुलना में द्रव का आयतन कम होता है। परिणामस्वरूप, भाप की मात्रा, जबकि इसका घनत्व अपरिवर्तित रहता है, कम हो जाती है।

तापमान पर संतृप्त वाष्प दबाव की निर्भरता।

एक आदर्श गैस के लिए यह सत्य है रैखिक निर्भरतास्थिर आयतन पर दबाव बनाम तापमान। जैसा कि दबाव के साथ संतृप्त भाप पर लगाया जाता है प 0यह निर्भरता समानता द्वारा व्यक्त की जाती है:

पी 0 =एनकेटी.

चूँकि संतृप्त वाष्प दबाव आयतन पर निर्भर नहीं करता है, इसलिए यह केवल तापमान पर निर्भर करता है।

प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित निर्भरता पी0(टी)निर्भरता से भिन्न है ( पी 0 =एनकेटी) एक आदर्श गैस के लिए।

बढ़ते तापमान के साथ, संतृप्त वाष्प का दबाव एक आदर्श गैस (वक्र का खंड) के दबाव की तुलना में तेजी से बढ़ता है अबचित्र में)। यह विशेष रूप से स्पष्ट हो जाता है यदि हम बिंदु के माध्यम से एक आइसोकोर खींचते हैं ए(धराशायी रेखा)। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि जब किसी तरल को गर्म किया जाता है तो उसका कुछ हिस्सा भाप में बदल जाता है और भाप का घनत्व बढ़ जाता है। इसलिए, सूत्र के अनुसार ( पी 0 =एनकेटी), संतृप्त वाष्प का दबाव न केवल तरल के तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप बढ़ता है, बल्कि वाष्प के अणुओं (घनत्व) की एकाग्रता में वृद्धि के कारण भी बढ़ता है। एक आदर्श गैस और संतृप्त वाष्प के व्यवहार में मुख्य अंतर एक स्थिर आयतन (एक बंद बर्तन में) पर तापमान में परिवर्तन के साथ या एक स्थिर तापमान पर आयतन में परिवर्तन के साथ वाष्प के द्रव्यमान में परिवर्तन है। एक आदर्श गैस के साथ ऐसा कुछ भी नहीं हो सकता है (एक आदर्श गैस का आणविक गतिज सिद्धांत गैस के तरल में चरण संक्रमण के लिए प्रदान नहीं करता है)।

सारा तरल वाष्पित हो जाने के बाद, वाष्प का व्यवहार एक आदर्श गैस (अनुभाग) के व्यवहार के अनुरूप होगा सूरजउपरोक्त चित्र में वक्र)।

असंतृप्त भाप.

यदि किसी तरल पदार्थ के वाष्प वाले स्थान में, इस तरल का आगे वाष्पीकरण हो सकता है, तो इस स्थान में स्थित वाष्प है असंतृप्त.

जो वाष्प अपने द्रव के साथ संतुलन में नहीं होती, उसे असंतृप्त कहा जाता है।

असंतृप्त वाष्प को साधारण संपीड़न द्वारा तरल में परिवर्तित किया जा सकता है। एक बार जब यह परिवर्तन शुरू हो जाता है, तो तरल के साथ संतुलन में वाष्प संतृप्त हो जाता है।

जैसा कि आप जानते हैं, तरल पदार्थ वाष्पित हो जाते हैं, अर्थात भाप में बदल जाते हैं। उदाहरण के लिए, बारिश के बाद पोखर सूख जाते हैं। किसी तरल का वाष्पीकरण इस तथ्य के कारण होता है कि इसके कुछ अणु, अपने "पड़ोसियों" के झटके के कारण, तरल से बाहर निकलने के लिए पर्याप्त गतिज ऊर्जा प्राप्त कर लेते हैं।
वाष्पीकरण के परिणामस्वरूप द्रव की सतह के ऊपर हमेशा वाष्प बनी रहती है। यह पदार्थ की गैसीय अवस्था है। जलवाष्प हवा की तरह अदृश्य है। जिसे अक्सर भाप कहा जाता है वह भाप के संघनन से बनने वाली छोटी पानी की बूंदों का एक संग्रह है।

वाष्पीकरणभाप का द्रव में परिवर्तन, यानी वाष्पीकरण के विपरीत प्रक्रिया है। हवा में निहित जलवाष्प के संघनन के कारण बादल (चित्र 44.1) और कोहरा (चित्र 44.2) बनते हैं। गर्म हवा के संपर्क में आने पर ठंडा कांच धुंधला हो जाता है (चित्र 44.3)। यह भी जलवाष्प के संघनन का परिणाम है।

गतिशील संतुलन

यदि पानी के एक जार को कसकर बंद कर दिया जाए तो उसमें पानी का स्तर कई महीनों तक अपरिवर्तित रहता है।

क्या इसका मतलब यह है कि एक बंद कंटेनर में तरल वाष्पित नहीं होता है?

नहीं, बिल्कुल: इसमें हमेशा काफी तेज़ अणु होते हैं जो लगातार तरल से बाहर निकलते रहते हैं। हालाँकि, संघनन वाष्पीकरण के साथ-साथ होता है: वाष्प से अणु वापस तरल में उड़ जाते हैं।

यदि समय के साथ तरल स्तर नहीं बदलता है, तो इसका मतलब है कि वाष्पीकरण और संघनन की प्रक्रियाएँ समान तीव्रता से होती हैं। इस मामले में, तरल और वाष्प को गतिशील संतुलन में कहा जाता है।

2. संतृप्त एवं असंतृप्त भाप

संतृप्त भाप

चित्र 44.4 एक कसकर बंद बर्तन में वाष्पीकरण और संघनन की प्रक्रियाओं को योजनाबद्ध रूप से दर्शाता है जब तरल और वाष्प गतिशील संतुलन में होते हैं।

जो वाष्प अपने तरल पदार्थ के साथ गतिशील संतुलन में होता है उसे संतृप्त कहा जाता है।

असंतृप्त भाप

यदि तरल पदार्थ से भरा कोई बर्तन खोला जाए तो भाप बर्तन से बाहर की ओर निकलना शुरू हो जाएगी। परिणामस्वरूप, बर्तन में वाष्प की सांद्रता कम हो जाएगी, और वाष्प के अणुओं के तरल की सतह से टकराने और उसमें उड़ने की संभावना कम हो जाएगी। अत: संघनन की तीव्रता कम हो जायेगी।

लेकिन वाष्पीकरण की तीव्रता वही रहती है। इसलिए, बर्तन में तरल का स्तर कम होना शुरू हो जाएगा। यदि वाष्पीकरण प्रक्रिया संघनन प्रक्रिया से तेज है, तो यह कहा जाता है कि तरल के ऊपर असंतृप्त वाष्प है (चित्र 44.5)।

हवा में हमेशा जल वाष्प होता है, लेकिन यह आमतौर पर असंतृप्त होता है, इसलिए वाष्पीकरण संघनन पर हावी होता है। इसलिए पोखर सूख जाते हैं.

समुद्रों और महासागरों की सतह के ऊपर, वाष्प भी असंतृप्त है, इसलिए वे धीरे-धीरे वाष्पित हो जाते हैं। जल स्तर नीचे क्यों नहीं जाता?

तथ्य यह है कि ऊपर उठती हुई भाप ठंडी होकर संघनित हो जाती है, जिससे बादल और बादलों का निर्माण होता है। वे बरसाती बादलों में बदल जाते हैं और बरस जाते हैं। और नदियाँ पानी को समुद्रों और महासागरों तक वापस ले जाती हैं।

3. तापमान पर संतृप्त वाष्प दबाव की निर्भरता

संतृप्त भाप का मुख्य गुण है
संतृप्त वाष्प का दबाव आयतन पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि केवल तापमान पर निर्भर करता है।

संतृप्त भाप के इस गुण को समझना इतना आसान नहीं है क्योंकि यह अवस्था के आदर्श गैस समीकरण के विपरीत प्रतीत होता है

पीवी = (एम/एम)आरटी, (1)

जिससे यह निष्कर्ष निकलता है कि स्थिर तापमान पर गैस के निचले द्रव्यमान के लिए दबाव आयतन के व्युत्क्रमानुपाती होता है। शायद यह समीकरण संतृप्त भाप के लिए लागू नहीं है?

इसका उत्तर है: अवस्था का आदर्श गैस समीकरण संतृप्त और असंतृप्त दोनों प्रकार की भाप का अच्छी तरह से वर्णन करता है। लेकिन समीकरण (1) के दाईं ओर संतृप्त भाप एम का द्रव्यमान आइसोथर्मल विस्तार या संपीड़न के दौरान बदलता है - और इस तरह से कि संतृप्त भाप का दबाव अपरिवर्तित रहता है। ऐसा क्यों हो रहा है?

तथ्य यह है कि जब किसी बर्तन का आयतन बदलता है, तो भाप केवल तभी संतृप्त रह सकती है जब उसका "तरल" उसी बर्तन में हो। बर्तन के आयतन को इज़ोटेर्मली बढ़ाकर, हम तरल से अणुओं को "खींच" लेते हैं, जो वाष्प के अणु बन जाते हैं (चित्र 44.6, ए)।

इसी कारण ऐसा होता है. जैसे-जैसे भाप की मात्रा बढ़ती है, शुरुआत में इसकी सांद्रता कम हो जाती है - लेकिन बहुत कम समय के लिए। जैसे ही भाप असंतृप्त हो जाती है, उसी बर्तन में तरल का वाष्पीकरण संघनन से "आगे बढ़ना" शुरू हो जाता है। परिणामस्वरूप, वाष्प का द्रव्यमान तेजी से बढ़ता है जब तक कि यह फिर से संतृप्त न हो जाए। फिर भाप का दबाव उसी स्तर पर वापस आ जाएगा।

1. चित्र 44.6, बी का उपयोग करते हुए समझाएं कि जैसे-जैसे संतृप्त भाप की मात्रा घटती है, उसका द्रव्यमान क्यों घटता है।

इसलिए, जब संतृप्त भाप फैलती या सिकुड़ती है, तो उसी बर्तन में मौजूद तरल के द्रव्यमान में परिवर्तन के कारण इसका द्रव्यमान बदल जाता है।

तापमान पर संतृप्त जल वाष्प दबाव की निर्भरता प्रयोगात्मक रूप से मापी गई। इस संबंध का एक ग्राफ चित्र 44.7 में दिखाया गया है। हम देखते हैं कि बढ़ते तापमान के साथ संतृप्त वाष्प का दबाव बहुत तेज़ी से बढ़ता है।

बढ़ते तापमान के साथ संतृप्त वाष्प दबाव में वृद्धि का मुख्य कारण वाष्प द्रव्यमान में वृद्धि है। जैसा कि आप निम्नलिखित कार्य को पूरा करके स्वयं देखेंगे, जब तापमान 0 ºС से 100 ºС तक बढ़ता है, तो उसी मात्रा में संतृप्त भाप का द्रव्यमान 100 गुना से अधिक बढ़ जाता है!

तालिका कुछ तापमानों पर संतृप्त जल वाष्प दबाव के मूल्यों को दर्शाती है।

यह तालिका आपको अगले कार्य में सहायता करेगी. सूत्र (1) का भी प्रयोग करें।

2. 10 लीटर की मात्रा वाले भली भांति बंद करके सील किए गए बर्तन में पानी और संतृप्त भाप है। बर्तन की सामग्री का तापमान 0 ºС से बढ़ाकर 100 ºС कर दिया जाता है। विचार करें कि भाप की मात्रा की तुलना में पानी की मात्रा की उपेक्षा की जा सकती है।
क) पूर्ण तापमान में कितनी बार वृद्धि हुई?
ख) यदि यह संतृप्त रहे तो वाष्प का दबाव कितनी बार बढ़ जाएगा?
ग) यदि भाप संतृप्त रहे तो उसका द्रव्यमान कितनी गुना बढ़ जाएगा?
घ) यदि वाष्प संतृप्त रहे तो उसका अंतिम द्रव्यमान क्या होगा?
ई) प्रारंभिक अवस्था में पानी के किस न्यूनतम द्रव्यमान पर भाप संतृप्त रहेगी?
च) यदि पानी का प्रारंभिक द्रव्यमान पिछले पैराग्राफ में पाए गए द्रव्यमान से 2 गुना कम है तो अंतिम अवस्था में वाष्प का दबाव क्या होगा?

3. बढ़ते तापमान के साथ क्या तेजी से बढ़ता है - संतृप्त वाष्प दबाव या उसका घनत्व?
संकेत। सूत्र (1) को इस प्रकार लिखा जा सकता है

4. 20 लीटर की मात्रा वाला एक खाली भली भांति बंद सीलबंद बर्तन 100 ºC के तापमान पर संतृप्त जल वाष्प से भरा हुआ था।
क) वाष्प दबाव क्या है?
ख) भाप का द्रव्यमान कितना है?
ग) वाष्प सांद्रता क्या है?
घ) 20 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा होने पर वाष्प का दबाव क्या होगा?
ई) 20 ºС पर भाप और पानी का द्रव्यमान क्या है?
संकेत। उपरोक्त तालिका और सूत्र (1) का प्रयोग करें।

4. उबालना

उपरोक्त ग्राफ (चित्र 44 7) और तालिका के आधार पर, आपने शायद देखा होगा कि पानी के क्वथनांक (100 ºС) पर, संतृप्त जल वाष्प का दबाव वायुमंडलीय दबाव (ग्राफ 44.7 में बिंदीदार रेखा) के बिल्कुल बराबर है। क्या यह एक संयोग है?

नहीं, संयोग से नहीं. आइए उबलने की प्रक्रिया पर विचार करें।

चलिए अनुभव डालते हैं
हम एक खुले पारदर्शी बर्तन में पानी गर्म करेंगे. जल्द ही बर्तन की दीवारों पर बुलबुले दिखाई देंगे। इससे पानी में घुली हवा निकल जाती है।

इन बुलबुलों के अंदर पानी का वाष्पीकरण होने लगता है और बुलबुले संतृप्त भाप से भर जाते हैं। लेकिन ये बुलबुले तब तक नहीं बढ़ सकते जब तक संतृप्त वाष्प का दबाव तरल के दबाव से कम है। एक खुले, उथले बर्तन में, तरल में दबाव वायुमंडलीय दबाव के लगभग बराबर होता है।

आइए पानी गर्म करना जारी रखें। बढ़ते तापमान के साथ बुलबुले में संतृप्त वाष्प का दबाव तेजी से बढ़ता है। और जैसे ही यह वायुमंडलीय दबाव के बराबर हो जाएगा, बुलबुले में तरल का तीव्र वाष्पीकरण शुरू हो जाएगा।

वे तेजी से बढ़ेंगे, ऊपर उठेंगे और तरल की सतह पर फट जायेंगे (चित्र 44.8)। ये उबल रहा है.

एक उथले बर्तन में, तरल में दबाव बाहरी दबाव के लगभग बराबर होता है। इसलिए हम ऐसा कह सकते हैं
किसी तरल पदार्थ का उबलना ऐसे तापमान पर होता है जिस पर संतृप्त वाष्प का दबाव p n बाहरी दबाव p बाहरी के बराबर होता है:

पी एन = पी एक्सटेंशन. (2)

इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि क्वथनांक दबाव पर निर्भर करता है। इसलिए, इसे द्रव दबाव को बदलकर बदला जा सकता है। जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है, तरल का क्वथनांक बढ़ जाता है। इसका उपयोग, उदाहरण के लिए, चिकित्सा उपकरणों को स्टरलाइज़ करने के लिए किया जाता है: पानी को विशेष उपकरणों - आटोक्लेव में उबाला जाता है, जहां दबाव सामान्य वायुमंडलीय दबाव से 1.5-2 गुना अधिक होता है।

ऊंचे पहाड़ों में जहां वायु - दाबसामान्य वायुमंडलीय तापमान से काफी कम, मांस पकाना आसान नहीं है: उदाहरण के लिए, 5 किमी की ऊंचाई पर, पानी पहले से ही 83 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर उबलता है।

5. सूत्र (2) और उपरोक्त तालिका का उपयोग करके, पानी का क्वथनांक निर्धारित करें:
ए) सामान्य वायुमंडलीय दबाव के पांचवें हिस्से के बराबर दबाव पर;
बी) वायुमंडलीय दबाव से 2 गुना अधिक दबाव पर।

निम्नलिखित प्रयोग में कम दबाव पर पानी का उबलना देखा जा सकता है।

चलिए अनुभव डालते हैं
फ्लास्क में पानी उबाल लें और फ्लास्क को कसकर बंद कर दें। जब पानी थोड़ा ठंडा हो जाए तो फ्लास्क को पलट दें और नीचे पानी डालें ठंडा पानी. पानी उबल जाएगा, हालाँकि इसका तापमान 100 से काफी कम है (चित्र 44.9)।

6. इस अनुभव को स्पष्ट कीजिए।

7. यदि उबलता पानी ठंडा न हो तो उसे पिस्टन से कितनी ऊँचाई तक उठाया जा सकता है?

अतिरिक्त प्रश्न और कार्य

8. पिस्टन के नीचे एक बेलनाकार बर्तन में लंबे समय तकइसमें जल और जलवाष्प होता है। पानी का द्रव्यमान भाप के द्रव्यमान का 2 गुना है। पिस्टन को धीरे-धीरे घुमाने से पिस्टन के नीचे का आयतन 1 लीटर से बढ़कर 6 लीटर हो जाता है। बर्तन की सामग्री का तापमान हर समय 20 ºС के बराबर रहता है। विचार करें कि भाप की मात्रा की तुलना में पानी की मात्रा नगण्य है।
क) शुरुआत में पिस्टन के नीचे किस प्रकार की भाप होती है?
बी) बताएं कि बर्तन में दबाव तब तक क्यों नहीं बदलेगा जब तक कि पिस्टन के नीचे की मात्रा 3 लीटर के बराबर न हो जाए।
ग) जब पिस्टन के नीचे का आयतन 3 लीटर है तो बर्तन में दबाव क्या है?
घ) बर्तन में भाप का द्रव्यमान क्या है जब पिस्टन के नीचे की मात्रा 3 लीटर है?
संकेत। इस मामले में, बर्तन का पूरा आयतन संतृप्त भाप से भर जाता है।
ई) जब पिस्टन के नीचे का आयतन 1 लीटर से 3 लीटर तक बढ़ गया तो भाप का द्रव्यमान कितनी बार बढ़ गया?
च) प्रारंभिक अवस्था में पानी का द्रव्यमान क्या है?
संकेत। इस तथ्य का लाभ उठाएं कि प्रारंभिक अवस्था में पानी का द्रव्यमान भाप के द्रव्यमान का 2 गुना होता है।
छ) जब पिस्टन के नीचे का आयतन 3 लीटर से 6 लीटर हो जाता है तो बर्तन में दबाव कैसे बदल जाएगा?
संकेत। असंतृप्त भाप के लिए, स्थिर द्रव्यमान वाली एक आदर्श गैस की अवस्था का समीकरण मान्य है।
ज) जब पिस्टन के नीचे का आयतन 6 लीटर है तो बर्तन में दबाव क्या है?
i) आयतन के फलन के रूप में पिस्टन के नीचे वाष्प दबाव का एक अनुमानित ग्राफ बनाएं।

9. दो सीलबंद यू-ट्यूबें झुकी हुई थीं जैसा चित्र 44.10 में दिखाया गया है। किस ट्यूब में पानी के ऊपर केवल संतृप्त भाप होती है, और किस ट्यूब में भाप के साथ हवा होती है? अपने उत्तर का औचित्य सिद्ध करें।

टिकट नंबर 1

संतृप्त भाप.

यदि तरल पदार्थ वाले कंटेनर को कसकर बंद कर दिया जाए, तो तरल की मात्रा पहले कम हो जाएगी और फिर स्थिर रहेगी। स्थिर तापमान पर, तरल-वाष्प प्रणाली तापीय संतुलन की स्थिति में आ जाएगी और जब तक वांछित होगी तब तक इसमें बनी रहेगी। वाष्पीकरण प्रक्रिया के साथ-साथ संघनन भी होता है, दोनों प्रक्रियाएँ औसतन एक-दूसरे की भरपाई करती हैं।

पहले क्षण में, बर्तन में तरल डालने और बंद करने के बाद, तरल वाष्पित हो जाएगा और इसके ऊपर वाष्प का घनत्व बढ़ जाएगा। हालाँकि, साथ ही, तरल में लौटने वाले अणुओं की संख्या में वृद्धि होगी। वाष्प घनत्व जितना अधिक होगा बड़ी संख्याइसके अणु तरल में लौट आते हैं। परिणामस्वरूप, एक स्थिर तापमान पर एक बंद बर्तन में, तरल और वाष्प के बीच एक गतिशील (मोबाइल) संतुलन स्थापित हो जाएगा, यानी, एक निश्चित अवधि में तरल की सतह छोड़ने वाले अणुओं की संख्या औसतन बराबर होगी एक ही समय के दौरान तरल में लौटने वाले वाष्प अणुओं की संख्या तक।

जो वाष्प अपने तरल पदार्थ के साथ गतिशील संतुलन में होता है उसे संतृप्त वाष्प कहा जाता है। यह परिभाषा इस बात पर जोर देती है कि किसी दिए गए तापमान पर किसी दिए गए आयतन में ऐसा नहीं हो सकता अधिकजोड़ा।

संतृप्त वाष्प दबाव.

यदि संतृप्त भाप का आयतन कम कर दिया जाए तो उसका क्या होगा?उदाहरण के लिए, यदि आप पिस्टन के नीचे एक सिलेंडर में तरल के साथ संतुलन में भाप को संपीड़ित करते हैं, तो सिलेंडर की सामग्री का तापमान स्थिर रहता है।

जब भाप संपीड़ित होगी, तो संतुलन गड़बड़ाना शुरू हो जाएगा। सबसे पहले, वाष्प का घनत्व थोड़ा बढ़ जाएगा, और बड़ी संख्या में अणु तरल से गैस की तुलना में गैस से तरल की ओर बढ़ना शुरू कर देंगे। आख़िरकार, प्रति इकाई समय में तरल छोड़ने वाले अणुओं की संख्या केवल तापमान पर निर्भर करती है, और वाष्प के संपीड़न से यह संख्या नहीं बदलती है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक गतिशील संतुलन और वाष्प घनत्व फिर से स्थापित नहीं हो जाता है, और इसलिए इसके अणुओं की सांद्रता अपने पिछले मूल्यों पर आ जाती है। नतीजतन, स्थिर तापमान पर संतृप्त वाष्प अणुओं की सांद्रता उसके आयतन पर निर्भर नहीं करती है।

चूँकि दबाव अणुओं की सांद्रता (p=nkT) के समानुपाती होता है, इस परिभाषा से यह पता चलता है कि संतृप्त वाष्प का दबाव उसके द्वारा व्याप्त मात्रा पर निर्भर नहीं करता है।

दबाव पी एन.पी. जिस वाष्प पर तरल अपने वाष्प के साथ संतुलन में होता है उसे संतृप्त वाष्प दबाव कहा जाता है।

तापमान पर संतृप्त वाष्प दबाव की निर्भरता

संतृप्त भाप की स्थिति, जैसा कि अनुभव से पता चलता है, लगभग एक आदर्श गैस की स्थिति के समीकरण द्वारा वर्णित है, और इसका दबाव सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, दबाव बढ़ता है। चूँकि संतृप्त वाष्प दबाव आयतन पर निर्भर नहीं करता है, इसलिए यह केवल तापमान पर निर्भर करता है।

हालाँकि, पी.एन. की निर्भरता। टी से, प्रयोगात्मक रूप से पाया गया, स्थिर आयतन पर एक आदर्श गैस की तरह, सीधे आनुपातिक नहीं है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, वास्तविक संतृप्त भाप का दबाव बढ़ता हैऔर तेज

जब किसी तरल पदार्थ को बंद बर्तन में गर्म किया जाता है, तो कुछ तरल भाप में बदल जाता है। परिणामस्वरूप, सूत्र P = nkT के अनुसार, संतृप्त वाष्प का दबाव न केवल तरल के तापमान में वृद्धि के कारण बढ़ता है, लेकिनभाप के अणुओं की सांद्रता (घनत्व) में वृद्धि के कारण। मूल रूप से, बढ़ते तापमान के साथ दबाव में वृद्धि एकाग्रता में वृद्धि से सटीक रूप से निर्धारित होती है।

(एक आदर्श गैस और संतृप्त वाष्प के व्यवहार में मुख्य अंतर यह है कि जब एक बंद बर्तन में वाष्प का तापमान बदलता है (या जब स्थिर तापमान पर मात्रा बदलती है), तो वाष्प का द्रव्यमान बदल जाता है। तरल आंशिक रूप से बदल जाता है वाष्प में, या, इसके विपरीत, वाष्प आंशिक रूप से संघनित होता है। C एक आदर्श गैस में ऐसा कुछ नहीं होता है।)

जब सारा तरल वाष्पित हो जाएगा, तो आगे गर्म करने पर भाप संतृप्त होना बंद हो जाएगी और स्थिर आयतन पर इसका दबाव पूर्ण तापमान के सीधे अनुपात में बढ़ जाएगा (चित्र देखें, वक्र 23 का खंड)।

उबलना।

उबलना किसी पदार्थ का तरल से गैसीय अवस्था में तीव्र संक्रमण है, जो तरल की पूरी मात्रा में होता है (न कि केवल इसकी सतह से)। (संक्षेपण विपरीत प्रक्रिया है।)

जैसे-जैसे तरल का तापमान बढ़ता है, वाष्पीकरण की दर बढ़ती है। अंत में, तरल उबलना शुरू हो जाता है। उबलने पर, तरल की पूरी मात्रा में तेजी से बढ़ते वाष्प के बुलबुले बनते हैं, जो सतह पर तैरते हैं। द्रव का क्वथनांक स्थिर रहता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि तरल को आपूर्ति की गई सारी ऊर्जा उसे वाष्प में बदलने में खर्च हो जाती है।

उबलना किन परिस्थितियों में शुरू होता है?

एक तरल में हमेशा घुली हुई गैसें होती हैं, जो बर्तन के तल और दीवारों के साथ-साथ तरल में निलंबित धूल के कणों पर भी निकलती हैं, जो वाष्पीकरण के केंद्र हैं। बुलबुले के अंदर तरल वाष्प संतृप्त होते हैं। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, संतृप्त वाष्प का दबाव बढ़ता है और बुलबुले आकार में बढ़ते हैं। उत्प्लावन बल के प्रभाव में वे ऊपर की ओर तैरते हैं। यदि तरल की ऊपरी परतों का तापमान कम है, तो इन परतों में बुलबुले के रूप में वाष्प संघनन होता है। दबाव तेजी से गिरता है और बुलबुले ढह जाते हैं। पतन इतनी तेजी से होता है कि बुलबुले की दीवारें टकराती हैं, जिससे विस्फोट जैसा कुछ होता है। ऐसे कई सूक्ष्म विस्फोट एक विशिष्ट शोर पैदा करते हैं। जब तरल पर्याप्त गर्म हो जाएगा, तो बुलबुले गिरना बंद हो जाएंगे और सतह पर तैरने लगेंगे। तरल उबल जाएगा. स्टोव पर केतली को ध्यान से देखें। आप पाएंगे कि उबलने से पहले यह लगभग शोर करना बंद कर देता है।

तापमान पर संतृप्त वाष्प दबाव की निर्भरता बताती है कि किसी तरल का क्वथनांक उसकी सतह पर दबाव पर क्यों निर्भर करता है। वाष्प का बुलबुला तब बढ़ सकता है जब उसके अंदर संतृप्त वाष्प का दबाव तरल में दबाव से थोड़ा अधिक हो जाता है, जो तरल की सतह पर हवा के दबाव (बाहरी दबाव) और तरल स्तंभ के हाइड्रोस्टेटिक दबाव का योग होता है।

उबलना उस तापमान पर शुरू होता है जिस पर बुलबुले में संतृप्त वाष्प का दबाव तरल में दबाव के बराबर होता है।

बाहरी दबाव जितना अधिक होगा, क्वथनांक उतना ही अधिक होगा।

और इसके विपरीत, बाहरी दबाव को कम करके, हम क्वथनांक को कम कर देते हैं। फ्लास्क से हवा और जलवाष्प को बाहर निकालकर, आप पानी को कमरे के तापमान पर उबाल सकते हैं।

प्रत्येक तरल का अपना क्वथनांक होता है (जो तब तक स्थिर रहता है जब तक कि सारा तरल उबल न जाए), जो उसके संतृप्त वाष्प दबाव पर निर्भर करता है। संतृप्त वाष्प दबाव जितना अधिक होगा, तरल का क्वथनांक उतना ही कम होगा।

वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा.

उबलना गर्मी के अवशोषण के साथ होता है।

आपूर्ति की गई अधिकांश गर्मी पदार्थ के कणों के बीच के बंधन को तोड़ने पर खर्च की जाती है, बाकी - भाप के विस्तार के दौरान किए गए कार्य पर।

परिणामस्वरूप, वाष्प कणों के बीच परस्पर क्रिया ऊर्जा तरल कणों के बीच की तुलना में अधिक हो जाती है, इसलिए वाष्प की आंतरिक ऊर्जा समान तापमान पर तरल की आंतरिक ऊर्जा से अधिक होती है।

उबलने की प्रक्रिया के दौरान तरल को भाप में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

जहाँ m द्रव का द्रव्यमान (किग्रा) है,

एल - वाष्पीकरण की विशिष्ट गर्मी (जे/किग्रा)

वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा दर्शाती है कि किसी दिए गए पदार्थ के 1 किलो को क्वथनांक पर भाप में बदलने के लिए कितनी ऊष्मा की आवश्यकता होती है। इकाई विशिष्ट ऊष्माएसआई प्रणाली में वाष्पीकरण:

[एल] = 1 जे/किलो

वायु आर्द्रता और उसका माप।

हमारे आस-पास की हवा में लगभग हमेशा कुछ मात्रा में जलवाष्प मौजूद रहता है। वायु की आर्द्रता उसमें निहित जलवाष्प की मात्रा पर निर्भर करती है।

नम हवा में शुष्क हवा की तुलना में पानी के अणुओं का प्रतिशत अधिक होता है।

बहुत महत्व का सापेक्षिक आर्द्रतावायु, जिसके बारे में संदेश हर दिन मौसम पूर्वानुमान रिपोर्टों में सुने जाते हैं।

के बारे में
सापेक्ष आर्द्रता किसी दिए गए तापमान पर हवा में निहित जल वाष्प के घनत्व और संतृप्त वाष्प के घनत्व का अनुपात है, जिसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। (दिखाता है कि हवा में जलवाष्प संतृप्ति के कितने करीब है)

ओसांक

हवा की शुष्कता या आर्द्रता इस बात पर निर्भर करती है कि उसका जलवाष्प संतृप्ति के कितना करीब है।

यदि नम हवा को ठंडा किया जाए, तो उसमें मौजूद भाप को संतृप्ति में लाया जा सकता है, और फिर यह संघनित हो जाएगी।

एक संकेत है कि भाप संतृप्त हो गई है, संघनित तरल - ओस की पहली बूंदों की उपस्थिति है।

वह तापमान जिस पर वायु में वाष्प संतृप्त हो जाता है ओसांक कहलाता है।

ओस बिंदु हवा की नमी को भी दर्शाता है।

उदाहरण: सुबह के समय ओस गिरना, ठंडे कांच पर सांस लेने पर उसमें धुंध छा जाना, ठंडे पानी के पाइप पर पानी की बूंद का बनना, घरों के बेसमेंट में नमी आना।

हवा की नमी मापने के लिए मापक यंत्र - हाइग्रोमीटर - का उपयोग किया जाता है। हाइग्रोमीटर कई प्रकार के होते हैं, लेकिन मुख्य हैं बाल और साइकोमेट्रिक। चूँकि हवा में जलवाष्प के दबाव को सीधे मापना मुश्किल है, सापेक्ष आर्द्रता को अप्रत्यक्ष रूप से मापा जाता है।

यह ज्ञात है कि वाष्पीकरण की दर हवा की सापेक्ष आर्द्रता पर निर्भर करती है। हवा में नमी जितनी कम होगी, नमी का वाष्पित होना उतना ही आसान होगा.

में साइकोमीटर में दो थर्मामीटर होते हैं। एक तो साधारण है, उसे सूखा कहते हैं। यह परिवेशीय वायु तापमान को मापता है। दूसरे थर्मामीटर के बल्ब को कपड़े की बाती में लपेटकर पानी के एक कंटेनर में रखा जाता है। दूसरा थर्मामीटर हवा का तापमान नहीं, बल्कि गीली बाती का तापमान दिखाता है, इसलिए इसे गीला थर्मामीटर कहा जाता है। हवा की आर्द्रता जितनी कम होगी, बाती से नमी उतनी ही अधिक तीव्रता से वाष्पित होगी, नम थर्मामीटर से प्रति यूनिट समय में उतनी ही अधिक गर्मी निकाली जाएगी, इसकी रीडिंग उतनी ही कम होगी, इसलिए, सूखी और नमी वाली की रीडिंग में अंतर उतना ही अधिक होगा थर्मामीटर. संतृप्ति = 100 डिग्री सेल्सियस और विशिष्ट विशेषताएंराज्य अमीरतरल और सूखा अमीर जोड़ा v"=0.001 v""=1.7 ... गीला तर-बतर भापशुष्कता की डिग्री के साथ हम गीले की व्यापक विशेषताओं की गणना करते हैं अमीर जोड़ाद्वारा...

पुनर्प्राप्ति प्रणाली के संचालन के दौरान औद्योगिक खतरों का विश्लेषण वाष्पसिस्ट से निकलने पर तेल

सार >> जीव विज्ञान

ज्वलनशीलता सीमा (मात्रा के अनुसार)। दबाव तर-बतर वाष्प T = -38 oC पर... एक्सपोज़र सौर विकिरण, एकाग्रता परिपूर्णताया तो तापमान द्वारा निर्धारित किया जाएगा...सौर विकिरण के संपर्क में, एकाग्रता परिपूर्णतातापमान से निर्धारित नहीं होगा...

लेख के शीर्षक में पूछे गए प्रश्न का उत्तर देने से पहले, आइए जानें कि भाप क्या है। यह शब्द सुनते ही अधिकांश लोगों के मन में जो छवियाँ आती हैं वे हैं: एक उबलती केतली या पैन, एक भाप कक्ष, एक गर्म पेय और इसी तरह की कई अन्य तस्वीरें। एक तरह से या किसी अन्य, हमारे विचारों में इसकी सतह से ऊपर एक तरल और एक गैसीय पदार्थ उगता है। यदि आपसे भाप का उदाहरण देने के लिए कहा जाए, तो आपको तुरंत जलवाष्प, अल्कोहल, ईथर, गैसोलीन, एसीटोन याद आ जाएंगे।

गैसीय अवस्थाओं के लिए एक और शब्द है - गैस. यहां हम आमतौर पर ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और अन्य गैसों को संबंधित तरल पदार्थों से जोड़े बिना याद करते हैं। इसके अलावा, यह सर्वविदित है कि वे तरल अवस्था में मौजूद होते हैं। पहली नज़र में, अंतर यह है कि भाप प्राकृतिक तरल पदार्थों से मेल खाती है, और गैसों को विशेष रूप से तरलीकृत किया जाना चाहिए। हालाँकि, यह पूरी तरह सच नहीं है। इसके अलावा, भाप शब्द से जो छवियाँ उत्पन्न होती हैं, वे भाप नहीं हैं। अधिक सटीक उत्तर देने के लिए, आइए देखें कि भाप कैसे उत्पन्न होती है।

भाप गैस से किस प्रकार भिन्न है?

किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति तापमान से निर्धारित होती है, अनुपात द्वारा अधिक सटीक रूप सेउस ऊर्जा के बीच जिसके साथ इसके अणु परस्पर क्रिया करते हैं और उनकी तापीय अराजक गति की ऊर्जा के बीच। मोटे तौर पर, हम यह मान सकते हैं कि यदि अंतःक्रिया ऊर्जा काफी अधिक है - ठोस अवस्था, यदि तापीय गति की ऊर्जा काफी अधिक है - गैसीय, यदि ऊर्जा तुलनीय है - तरल।

यह पता चला है कि एक अणु को तरल से अलग होने और वाष्प के निर्माण में भाग लेने के लिए, तापीय ऊर्जा की मात्रा अंतःक्रिया ऊर्जा से अधिक होनी चाहिए। ये केसे हो सकता हे? औसत गतिअणुओं की तापीय गति तापमान के आधार पर एक निश्चित मान के बराबर होती है। तथापि व्यक्तिगत गतिअणु अलग-अलग होते हैं: उनमें से अधिकांश का वेग औसत मान के करीब होता है, लेकिन कुछ का वेग औसत से अधिक होता है, कुछ का कम।

तेज़ अणु हो सकते हैं थर्मल ऊर्जाअंतःक्रिया ऊर्जा से अधिक, जिसका अर्थ है कि, एक बार तरल की सतह पर, वे वाष्प बनाकर उससे अलग होने में सक्षम होते हैं। वाष्पीकरण की इस विधि को कहा जाता है वाष्पीकरण. गति के समान वितरण के कारण, विपरीत प्रक्रिया भी मौजूद है - संक्षेपण: वाष्प से अणु तरल में गुजरते हैं। वैसे, भाप शब्द सुनते ही आमतौर पर जो छवियाँ उभरती हैं, वे भाप नहीं हैं, बल्कि विपरीत प्रक्रिया - संक्षेपण - का परिणाम हैं। भाप को देखा नहीं जा सकता.

कुछ शर्तों के तहत, भाप तरल बन सकती है, लेकिन ऐसा होने के लिए इसका तापमान एक निश्चित मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए। इस मान को क्रांतिक तापमान कहा जाता है। भाप और गैस गैसीय अवस्थाएँ हैं जो उनके अस्तित्व के तापमान में भिन्न होती हैं। यदि तापमान क्रांतिक तापमान से अधिक नहीं है, तो यह भाप है; यदि यह इससे अधिक है, तो यह गैस है। यदि आप तापमान स्थिर रखते हैं और आयतन कम करते हैं, तो भाप द्रवित हो जाती है, लेकिन गैस द्रवित नहीं होती है।

संतृप्त एवं असंतृप्त भाप क्या है?

"संतृप्त" शब्द अपने आप में कुछ जानकारी रखता है; अंतरिक्ष के एक बड़े क्षेत्र को संतृप्त करना कठिन है। इसका मतलब है कि संतृप्त भाप प्राप्त करने के लिए, आपको इसकी आवश्यकता है उस स्थान को सीमित करें जिसमें तरल स्थित है. तापमान किसी दिए गए पदार्थ के लिए महत्वपूर्ण तापमान से कम होना चाहिए। अब वाष्पीकृत अणु उस स्थान में रह जाते हैं जहां तरल स्थित है। सबसे पहले, अधिकांश आणविक संक्रमण तरल से होंगे, और वाष्प घनत्व बढ़ जाएगा। इसके परिणामस्वरूप तरल में अणुओं के अधिक संख्या में विपरीत संक्रमण होंगे, जिससे संघनन प्रक्रिया की गति बढ़ जाएगी।

अंत में, एक अवस्था स्थापित हो जाती है जिसके लिए एक चरण से दूसरे चरण में जाने वाले अणुओं की औसत संख्या बराबर होगी। इस स्थिति को कहा जाता है गतिशील संतुलन. इस अवस्था की विशेषता वाष्पीकरण और संघनन की दर के परिमाण और दिशा में समान परिवर्तन है। यह अवस्था संतृप्त भाप से मेल खाती है। यदि गतिशील संतुलन की स्थिति प्राप्त नहीं की जाती है, तो यह असंतृप्त भाप से मेल खाती है।

वे किसी वस्तु का अध्ययन हमेशा उसके सबसे सरल मॉडल से शुरू करते हैं। आणविक गतिज सिद्धांत में, यह एक आदर्श गैस है। यहां मुख्य सरलीकरण अणुओं की अपनी मात्रा और उनकी परस्पर क्रिया की ऊर्जा की उपेक्षा है। यह पता चला है कि ऐसा मॉडल असंतृप्त भाप का काफी संतोषजनक ढंग से वर्णन करता है। इसके अलावा, यह जितना कम संतृप्त होगा, इसका उपयोग उतना ही अधिक वैध होगा। आदर्श गैस- यह एक गैस है, यह न तो वाष्प बन सकती है और न ही तरल। नतीजतन, संतृप्त भाप के लिए ऐसा मॉडल पर्याप्त नहीं है।

संतृप्त और असंतृप्त भाप के बीच मुख्य अंतर

1. संतृप्त का मतलब है कि वस्तु में सबसे बड़ा है संभावित मानकुछ पैरामीटर. एक जोड़े के लिए यह है घनत्व और दबाव. असंतृप्त भाप के लिए इन मापदंडों का मान कम है। भाप संतृप्ति से जितनी दूर होगी, ये मान उतने ही छोटे होंगे। एक स्पष्टीकरण: संदर्भ तापमान स्थिर होना चाहिए।
2. असंतृप्त भाप के लिए: बॉयल-मैरियट कानून: यदि गैस का तापमान और द्रव्यमान स्थिर है, तो आयतन में वृद्धि या कमी से दबाव में उसी मात्रा में कमी या वृद्धि होती है, दबाव और आयतन व्युत्क्रमानुपाती होते हैं। एक स्थिर तापमान पर अधिकतम घनत्व और दबाव से, यह पता चलता है कि वे संतृप्त भाप की मात्रा से स्वतंत्र हैं, यह पता चलता है कि संतृप्त भाप के लिए, दबाव और मात्रा एक दूसरे से स्वतंत्र हैं;
3. असंतृप्त भाप के लिए घनत्व तापमान पर निर्भर नहीं करता, और यदि आयतन बनाए रखा जाता है, तो घनत्व मान नहीं बदलता है। संतृप्त भाप के लिए, आयतन बनाए रखते हुए, तापमान बदलने पर घनत्व बदल जाता है। इस मामले में निर्भरता प्रत्यक्ष है। यदि तापमान बढ़ता है तो घनत्व भी बढ़ता है, यदि तापमान घटता है तो घनत्व भी बदलता है।
4. यदि आयतन स्थिर है, तो असंतृप्त भाप चार्ल्स के नियम के अनुसार व्यवहार करती है: जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, दबाव भी उसी कारक से बढ़ता है। इस निर्भरता को रैखिक कहा जाता है। संतृप्त भाप के लिए, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, असंतृप्त भाप की तुलना में दबाव तेजी से बढ़ता है। निर्भरता घातीय है.

संक्षेप में, हम तुलना की गई वस्तुओं के गुणों में महत्वपूर्ण अंतर देख सकते हैं। मुख्य अंतर यह है कि संतृप्ति की स्थिति में भाप को उसके तरल से अलग नहीं माना जा सकता है। यह एक दो-भागीय प्रणाली है जिसमें अधिकांश गैस कानून लागू नहीं किए जा सकते हैं।

तरल पदार्थ वाष्पित होने लगते हैं। यदि हमने मेज पर पानी, ईथर और पारे की एक बूंद गिराई (बस घर पर ऐसा न करें!), तो हम देख सकते हैं कि बूंदें धीरे-धीरे कैसे गायब हो जाती हैं - वाष्पित हो जाती हैं। कुछ तरल पदार्थ तेजी से वाष्पित होते हैं, अन्य धीमी गति से। द्रव के वाष्पीकरण की प्रक्रिया को वाष्पीकरण भी कहा जाता है। और भाप को तरल में बदलने की विपरीत प्रक्रिया संघनन है।

ये दो प्रक्रियाएँ स्पष्ट करती हैं चरण संक्रमण- एक से पदार्थों के संक्रमण की प्रक्रिया एकत्रीकरण की अवस्थादूसरे करने के लिए:

• वाष्पीकरण (तरल से गैसीय अवस्था में संक्रमण);
• संघनन (गैसीय अवस्था से तरल अवस्था में संक्रमण);
• डीसब्लिमेशन (तरल चरण को दरकिनार करते हुए गैसीय अवस्था से ठोस अवस्था में संक्रमण);
• उर्ध्वपातन, जिसे उर्ध्वपातन (ठोस से गैसीय अवस्था में संक्रमण, तरल को दरकिनार करना) के रूप में भी जाना जाता है।

अब, वैसे, उपयुक्त ऋतुप्रकृति में डीसब्लिमेशन की प्रक्रिया का निरीक्षण करने के लिए: पेड़ों और वस्तुओं पर ठंढ और कर्कश, खिड़कियों पर ठंढे पैटर्न - इसका परिणाम।

संतृप्त एवं असंतृप्त भाप कैसे बनती है?

लेकिन आइए वाष्पीकरण पर वापस लौटें। हम प्रयोग करना जारी रखेंगे और तरल - पानी, उदाहरण के लिए, एक खुले बर्तन में डालेंगे और उसमें एक दबाव नापने का यंत्र जोड़ देंगे। आंख के लिए अदृश्य, बर्तन में वाष्पीकरण होता है। सभी तरल अणु निरंतर गति में हैं। कुछ लोग इतनी तेजी से आगे बढ़ते हैं कि वे गतिज ऊर्जातरल अणुओं को एक साथ बांधने वाले से अधिक मजबूत हो जाता है।

तरल छोड़ने के बाद, ये अणु अंतरिक्ष में अव्यवस्थित रूप से घूमते रहते हैं, उनमें से अधिकांश इसमें बिखरे हुए हैं - इस प्रकार असंतृप्त भाप. उनका केवल एक छोटा सा हिस्सा ही वापस तरल में लौटता है।

यदि हम बर्तन को बंद कर दें तो वाष्प के अणुओं की संख्या धीरे-धीरे बढ़ जाएगी। और उनमें से अधिकाधिक तरल में वापस आ जायेंगे। इससे भाप का दबाव बढ़ जाएगा। इसे जहाज से जुड़े एक दबाव नापने का यंत्र द्वारा रिकॉर्ड किया जाएगा।

कुछ समय बाद, तरल से बाहर निकलने और उसमें लौटने वाले अणुओं की संख्या बराबर हो जाएगी। भाप का दबाव बदलना बंद हो जाएगा. नतीजतन भाप संतृप्तितरल-वाष्प प्रणाली का थर्मोडायनामिक संतुलन स्थापित किया जाएगा। अर्थात् वाष्पीकरण एवं संघनन बराबर होगा।

संतृप्त भाप के गुण

उन्हें स्पष्ट रूप से चित्रित करने के लिए, हम एक और प्रयोग का उपयोग करते हैं। इसकी कल्पना करने के लिए अपनी कल्पना की सारी शक्ति का उपयोग करें। तो, आइए एक पारा मैनोमीटर लें, जिसमें दो कोहनी - संचार ट्यूब शामिल हैं। दोनों पारे से भरे हुए हैं, एक सिरा खुला है, दूसरा सीलबंद है, और पारे के ऊपर अभी भी एक निश्चित मात्रा में ईथर और उसका संतृप्त वाष्प मौजूद है। यदि आप बिना सील किए घुटने को नीचे और ऊपर उठाते हैं, तो सील किए गए घुटने में पारा का स्तर भी गिरेगा और बढ़ेगा।

इस स्थिति में, संतृप्त ईथर वाष्प की मात्रा (आयतन) भी बदल जाएगी। मैनोमीटर के दोनों पैरों में पारा स्तंभों के स्तर में अंतर ईथर के संतृप्त वाष्प दबाव को दर्शाता है। यह हर समय अपरिवर्तित रहेगा.

इसका तात्पर्य संतृप्त भाप की संपत्ति से है - इसका दबाव उसके द्वारा व्याप्त मात्रा पर निर्भर नहीं करता है। विभिन्न तरल पदार्थों (उदाहरण के लिए पानी और ईथर) का संतृप्त वाष्प दबाव एक ही तापमान पर अलग-अलग होता है।

हालाँकि, संतृप्त भाप का तापमान मायने रखता है। तापमान जितना अधिक होगा, दबाव उतना ही अधिक होगा। तापमान बढ़ने पर संतृप्त भाप का दबाव असंतृप्त भाप की तुलना में तेजी से बढ़ता है। असंतृप्त भाप का तापमान और दबाव रैखिक रूप से संबंधित होते हैं।

एक और दिलचस्प प्रयोग किया जा सकता है. तरल वाष्प के बिना एक खाली फ्लास्क लें, इसे बंद करें और दबाव नापने का यंत्र कनेक्ट करें। धीरे-धीरे, बूंद-बूंद करके फ्लास्क में तरल डालें। जैसे ही तरल प्रवेश करता है और वाष्पित होता है, संतृप्त वाष्प दबाव स्थापित हो जाता है, जो किसी दिए गए तापमान पर किसी तरल के लिए सबसे अधिक होता है।

तापमान और संतृप्त भाप के बारे में अधिक जानकारी

भाप का तापमान भी संघनन की दर को प्रभावित करता है। जिस प्रकार किसी तरल का तापमान वाष्पीकरण की दर निर्धारित करता है - दूसरे शब्दों में, प्रति इकाई समय में तरल की सतह से बाहर निकलने वाले अणुओं की संख्या।

संतृप्त भाप के लिए, इसका तापमान तरल के तापमान के बराबर होता है। संतृप्त वाष्प का तापमान जितना अधिक होगा, उसका दबाव और घनत्व उतना ही अधिक होगा, तरल का घनत्व उतना ही कम होगा। जब किसी पदार्थ के लिए महत्वपूर्ण तापमान पहुँच जाता है, तो तरल और वाष्प का घनत्व समान होता है। यदि वाष्प का तापमान पदार्थ के लिए महत्वपूर्ण तापमान से अधिक है, तो तरल और संतृप्त वाष्प के बीच भौतिक अंतर मिट जाता है।

अन्य गैसों के साथ मिश्रण में संतृप्त वाष्प दबाव का निर्धारण

हमने स्थिर तापमान पर संतृप्त वाष्प दबाव के स्थिर रहने के बारे में बात की। हमने "आदर्श" स्थितियों के तहत दबाव निर्धारित किया: जब एक बर्तन या फ्लास्क में केवल एक ही पदार्थ का तरल और वाष्प होता है। आइए एक प्रयोग पर भी विचार करें जिसमें किसी पदार्थ के अणु अन्य गैसों के मिश्रण में अंतरिक्ष में बिखरे हुए हैं।

ऐसा करने के लिए, दो खुले कांच के सिलेंडर लें और दोनों में ईथर वाले बंद बर्तन रखें। हमेशा की तरह, आइए दबाव गेज को कनेक्ट करें। हम ईथर के साथ एक बर्तन खोलते हैं, जिसके बाद दबाव नापने का यंत्र दबाव में वृद्धि को रिकॉर्ड करता है। इस दबाव और ईथर के बंद बर्तन वाले सिलेंडर में दबाव के बीच का अंतर हमें ईथर के संतृप्त वाष्प के दबाव का पता लगाने की अनुमति देता है।

दबाव और उबलने के बारे में

वाष्पीकरण न केवल द्रव की सतह से, बल्कि उसकी मात्रा में भी संभव है - तो इसे उबलना कहा जाता है। जैसे-जैसे तरल का तापमान बढ़ता है, वाष्प के बुलबुले बनते हैं। जब संतृप्त वाष्प का दबाव बुलबुले में गैस के दबाव से अधिक या उसके बराबर होता है, तो तरल बुलबुले में वाष्पित हो जाता है। और वे फैलते हैं और सतह पर आ जाते हैं।

तरल पदार्थ उबलने लगते हैं अलग-अलग तापमान. सामान्य परिस्थितियों में, पानी 100 0 C पर उबलता है। लेकिन वायुमंडलीय दबाव में बदलाव के साथ, क्वथनांक भी बदल जाता है। तो, पहाड़ों में, जहां हवा बहुत दुर्लभ है और वायुमंडलीय दबाव कम है, जैसे-जैसे आप पहाड़ों पर चढ़ते हैं, पानी का क्वथनांक कम हो जाता है।

वैसे, भली भांति बंद करके सील किए गए बर्तन में उबालना बिल्कुल भी असंभव है।

वाष्प दबाव और वाष्पीकरण के बीच संबंध का एक और उदाहरण सापेक्ष वायु आर्द्रता के रूप में हवा में जल वाष्प की सामग्री की ऐसी विशेषता द्वारा प्रदर्शित किया जाता है। यह जलवाष्प के आंशिक दबाव और संतृप्त वाष्प के दबाव का अनुपात है और सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: φ = आर/आर ओ * 100%।

जैसे-जैसे हवा का तापमान घटता है, उसमें जलवाष्प की सांद्रता बढ़ती है, अर्थात। वे अधिक संतृप्त हो जाते हैं। इस तापमान को ओसांक कहा जाता है।

आइए इसे संक्षेप में बताएं

सरल उदाहरणों का उपयोग करते हुए, हमने वाष्पीकरण प्रक्रिया के सार और इसके परिणामस्वरूप बनने वाली असंतृप्त और संतृप्त भाप का विश्लेषण किया। आप हर दिन अपने आस-पास इन सभी घटनाओं को देख सकते हैं: उदाहरण के लिए, बारिश के बाद सड़कों पर पोखरों को सूखते हुए देखना या बाथरूम में भाप से धुँधला हुआ दर्पण देखना। बाथरूम में, आप यह भी देख सकते हैं कि पहले भाप कैसे बनती है, और फिर दर्पण पर जमा हुई नमी वापस पानी में बदल जाती है।

आप इस ज्ञान का उपयोग अपने जीवन को अधिक आरामदायक बनाने के लिए भी कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, सर्दियों में कई अपार्टमेंटों में हवा बहुत शुष्क होती है, और इसका स्वास्थ्य पर बुरा प्रभाव पड़ता है। इसे अधिक आर्द्र बनाने के लिए आप आधुनिक ह्यूमिडिफायर उपकरण का उपयोग कर सकते हैं। या, पुराने ढंग से, कमरे में पानी का एक कंटेनर रखें: धीरे-धीरे वाष्पित होने पर, पानी अपने वाष्प के साथ हवा को संतृप्त करेगा।

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