Google Play badge

वाष्पीकरण को सुप्त गर्मी


वाष्पीकरणको अव्यक्त ताप बुझ्दै

वाष्पीकरणको सुप्त तापको परिचय

वाष्पीकरणको सुप्त ताप पदार्थको भौतिक गुण हो। यसलाई स्थिर तापक्रम र दबाबमा तरल पदार्थबाट ग्यासमा पदार्थको एकाइ पिण्ड परिवर्तन गर्न आवश्यक ताप ऊर्जाको मात्राको रूपमा परिभाषित गरिएको छ। यो प्रक्रिया पदार्थ को तापमान मा परिवर्तन बिना हुन्छ। वाष्पीकरणको अव्यक्त ताप चरण ट्रान्जिसनमा संलग्न ऊर्जा बुझ्नको लागि महत्त्वपूर्ण छ, विशेष गरी तरलबाट वाष्पमा।

सुप्त गर्मी को अवधारणा

वाष्पीकरणको अव्यक्त तापमा डुब्नु अघि, अव्यक्त तापको अवधारणा बुझ्न महत्त्वपूर्ण छ। अव्यक्त ताप भनेको कुनै पदार्थले यसको भौतिक अवस्था (चरण) मा परिवर्तन गर्दा अवशोषित वा छोडेको ताप हो जुन यसको तापक्रम परिवर्तन नगरी हुन्छ। अव्यक्त ताप दुई प्रकारका हुन्छन्: संलयनको अव्यक्त ताप (ठोसबाट तरल र यसको विपरीत) र वाष्पीकरणको अव्यक्त ताप (तरलबाट ग्यास र यसको विपरीत)।

वाष्पीकरणको अव्यक्त ताप कसरी काम गर्दछ

वाष्पीकरणको सुप्त ताप बुझ्नको लागि, तताइएको पानीको भाँडोलाई विचार गर्नुहोस्। पानी तताउने बिन्दुमा नपुगेसम्म यसको तापक्रम बढ्छ। यस बिन्दुमा, पानी उमाल्न थाल्छ र भापमा परिणत हुन्छ। चाखलाग्दो कुरा के छ भने, पानीको तापक्रम निरन्तर तताइरहँदा पनि उम्लने बिन्दुमा स्थिर रहन्छ। तातोबाट आपूर्ति गरिएको ऊर्जाले तापक्रम बढाउँदैन तर यसको सट्टा पानीको अणुहरू बीचको बन्धन तोड्न प्रयोग गरिन्छ, तिनीहरूलाई ग्यासको रूपमा भाग्न अनुमति दिन्छ। रूपान्तरणको समयमा प्रयोग हुने यो ऊर्जा वाष्पीकरणको सुप्त ताप हो।

वाष्पीकरणको अव्यक्त ताप परिमाण गर्दै

वाष्पीकरणको अव्यक्त ताप ( \(L_v\) ) सूत्र प्रयोग गरेर मापन गर्न सकिन्छ: \(Q = m \cdot L_v\) जहाँ: - \(Q\) वाष्पीकरण वा संक्षेपणको समयमा अवशोषित वा छोडिएको तापको मात्रा हो। प्रक्रिया, जूल (J) मा नापिएको, - \(m\) फेज परिवर्तनबाट गुज्रिरहेको पदार्थको द्रव्यमान हो, किलोग्राम (kg) मा नापिन्छ, - \(L_v\) वाष्पीकरणको सुप्त ताप हो, जूल प्रति मा मापन गरिन्छ। किलोग्राम (J/kg)।

वाष्पीकरणको सुप्त तापलाई असर गर्ने कारकहरू

वाष्पीकरणको अव्यक्त तापको मूल्य पदार्थहरूमा फरक हुन्छ र तापक्रम र दबाबबाट प्रभावित हुन्छ। यद्यपि, दिइएको पदार्थको लागि, यो निश्चित तापक्रम र दबाबमा स्थिर रहन्छ (सामान्यतया मानक वायुमण्डलीय दबाव अन्तर्गत उबलने बिन्दुमा)। वाष्पीकरणको सुप्त ताप तापक्रममा वृद्धिसँगै घट्छ जबसम्म यो महत्वपूर्ण तापक्रममा शून्यमा पुग्दैन, जुन तापक्रम माथिको ग्यासलाई लागू गरिएको दबाबको पर्वाह नगरी तरलीकरण गर्न सकिँदैन।

वाष्पीकरणको सुप्त तापका उदाहरणहरू
  1. पानी: यसको उम्लने बिन्दुमा पानीको वाष्पीकरणको अव्यक्त ताप (समुद्र स्तरमा 100°C वा 212°F) लगभग 2260kJ/kg छ। यसको मतलब यो हो कि यसको उबलने बिन्दुमा 1 किलोग्राम पानीलाई उही तापक्रममा स्टीममा रूपान्तरण गर्न, 2260kJ ऊर्जा चाहिन्छ।
  2. अल्कोहल: इथाइल अल्कोहलको उबलने बिन्दुमा लगभग 855kJ/kg पानी भन्दा कम वाष्पीकरणको ताप हुन्छ। यसले पानीको तुलनामा अल्कोहललाई वाष्पीकरण गर्न कम ऊर्जा चाहिन्छ भन्ने संकेत गर्छ।
दैनिक जीवनमा वाष्पीकरणको सुप्त ताप

वाष्पीकरणको अव्यक्त तापको घटनामा धेरै व्यावहारिक अनुप्रयोगहरू छन् र दैनिक जीवनमा अवलोकन गर्न सकिन्छ। उदाहरण को रुपमा:

वाष्पीकरणको अव्यक्त ताप प्रदर्शन गर्ने प्रयोगहरू

वाष्पीकरणको अव्यक्त तापको अवधारणालाई देखाउने एउटा प्रयोगले पानीको तापक्रम नाप्ने समावेश गर्दछ किनकि यसलाई उमालेर तताइन्छ र त्यसपछि उमाल्न जारी रहन्छ। एक साधारण सेटअप समावेश छ:

प्रयोगको क्रममा, यो अवलोकन गरिनेछ कि पानीको तापक्रम उबलने बिन्दुमा नपुगेसम्म लगातार बढ्दै जान्छ। जब पानी उम्लिन्छ र भापमा परिणत हुन्छ, तापक्रम निरन्तर तताउने बावजुद स्थिर रहन्छ। यो अवधि, जसमा तापमान परिवर्तन हुँदैन, वाष्पीकरणको प्रक्रिया र वाष्पीकरणको सुप्त तापको भूमिकालाई चित्रण गर्दछ।

निष्कर्ष

वाष्पीकरणको अव्यक्त ताप थर्मोडायनामिक्स र भौतिक विज्ञानको आधारभूत अवधारणा हो, यसले तापमानमा परिवर्तन नगरी चरण ट्रान्जिसनहरूमा कसरी पदार्थहरूले ऊर्जालाई अवशोषित वा रिलिज गर्छ भनेर वर्णन गर्दछ। मौसमको ढाँचा र पृथ्वीको जलवायु प्रणालीदेखि लिएर औद्योगिक प्रक्रियाहरू र स्टीम इन्जिनहरूको काम गर्ने विभिन्न प्राकृतिक घटनाहरू र प्राविधिक अनुप्रयोगहरू पछाडिको मुख्य सिद्धान्त हो। वाष्पीकरणको अव्यक्त तापलाई बुझ्दा भौतिक सिद्धान्तहरूको हाम्रो ज्ञानलाई मात्र समृद्ध बनाउँदैन तर यसले वैज्ञानिक अवधारणाहरू र वास्तविक-विश्व अनुप्रयोगहरूको अन्तरसम्बन्धलाई पनि चित्रण गर्दछ।

Download Primer to continue