इस पाठ में, हम क्वथनांक के रूप में इस प्रकार के वाष्पीकरण पर ध्यान देंगे, पहले मानी गई वाष्पीकरण प्रक्रिया से इसके अंतरों पर चर्चा करेंगे, इस तरह के मूल्य को क्वथनांक के रूप में पेश करेंगे और चर्चा करेंगे कि यह किस पर निर्भर करता है। पाठ के अंत में, हम एक बहुत ही महत्वपूर्ण मात्रा का परिचय देंगे जो वाष्पीकरण की प्रक्रिया का वर्णन करती है - वाष्पीकरण और संघनन की विशिष्ट ऊष्मा।

विषय: पदार्थ की कुल अवस्थाएँ

सबक: उबाल लें। वाष्पीकरण और संघनन की विशिष्ट ऊष्मा

पिछले पाठ में, हम पहले से ही वाष्पीकरण के प्रकारों में से एक पर विचार कर चुके हैं - वाष्पीकरण - और इस प्रक्रिया के गुणों पर प्रकाश डाला। आज हम उबलने की प्रक्रिया के रूप में इस तरह के वाष्पीकरण पर चर्चा करेंगे, और एक मूल्य पेश करेंगे जो संख्यात्मक रूप से वाष्पीकरण प्रक्रिया की विशेषता है - वाष्पीकरण और संघनन की विशिष्ट गर्मी।

परिभाषा।उबलना(अंजीर। 1) एक तरल के गैसीय अवस्था में गहन संक्रमण की प्रक्रिया है, जिसमें वाष्प के बुलबुले बनते हैं और एक निश्चित तापमान पर तरल के पूरे आयतन में होते हैं, जिसे क्वथनांक कहा जाता है।

आइए दो प्रकार के वाष्पीकरण की एक दूसरे से तुलना करें। वाष्पीकरण की प्रक्रिया की तुलना में उबलने की प्रक्रिया अधिक तीव्र होती है। इसके अलावा, जैसा कि हम याद करते हैं, वाष्पीकरण प्रक्रिया पिघलने बिंदु से ऊपर किसी भी तापमान पर होती है, और उबलने की प्रक्रिया - कड़ाई से एक निश्चित तापमान पर होती है, जो प्रत्येक पदार्थ के लिए अलग होती है और इसे क्वथनांक कहा जाता है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि वाष्पीकरण केवल तरल की मुक्त सतह से होता है, अर्थात उस क्षेत्र से जो इसे आसपास की गैसों से परिसीमित करता है, और पूरी मात्रा से तुरंत उबलता है।

आइए हम उबलने की प्रक्रिया के बारे में अधिक विस्तार से विचार करें। आइए एक ऐसी स्थिति की कल्पना करें जिसका हम में से कई लोगों ने बार-बार सामना किया है - यह एक निश्चित बर्तन में पानी गर्म करना और उबालना है, उदाहरण के लिए, सॉस पैन में। हीटिंग के दौरान, एक निश्चित मात्रा में गर्मी पानी में स्थानांतरित हो जाएगी, जिससे इसकी आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि होगी और आणविक आंदोलन की गतिविधि में वृद्धि होगी। यह प्रक्रिया एक निश्चित चरण तक आगे बढ़ेगी, जब तक कि आणविक गति की ऊर्जा उबलने के लिए पर्याप्त न हो जाए।

पानी में घुली हुई गैसें (या अन्य अशुद्धियाँ) मौजूद होती हैं, जो इसकी संरचना में निकलती हैं, जिससे वाष्पीकरण के केंद्रों का तथाकथित उदय होता है। यही है, इन केंद्रों में भाप निकलती है, और पानी की पूरी मात्रा में बुलबुले बनते हैं, जो उबलने के दौरान देखे जाते हैं। यह समझना महत्वपूर्ण है कि ये बुलबुले हवा नहीं, बल्कि भाप हैं, जो उबलने की प्रक्रिया के दौरान बनते हैं। बुलबुले बनने के बाद उनमें वाष्प की मात्रा बढ़ जाती है और वे आकार में बढ़ने लगते हैं। अक्सर, बुलबुले शुरू में बर्तन की दीवारों के पास बनते हैं और तुरंत सतह पर नहीं उठते हैं; सबसे पहले, वे आकार में बढ़ते हुए, आर्किमिडीज की बढ़ती ताकत के प्रभाव में होते हैं, और फिर दीवार से अलग हो जाते हैं और सतह पर चढ़ जाते हैं, जहां वे फट जाते हैं और भाप का एक हिस्सा छोड़ते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी भाप के बुलबुले एक बार में पानी की मुक्त सतह तक नहीं पहुंचते हैं। उबलने की प्रक्रिया की शुरुआत में, पानी अभी भी समान रूप से गर्म होने से दूर है, और निचली परतें, जिनके पास गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया होती है, ऊपरी परतों की तुलना में भी अधिक गर्म होती हैं, यहां तक ​​​​कि संवहन प्रक्रिया को भी ध्यान में रखते हुए। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि सतह के तनाव की घटना के कारण नीचे से उठने वाले भाप के बुलबुले पानी की मुक्त सतह तक नहीं पहुंच पाते हैं। उसी समय, बुलबुले के अंदर की भाप पानी में चली जाती है, जिससे यह अतिरिक्त रूप से गर्म हो जाती है और पूरे आयतन में पानी के समान ताप की प्रक्रिया को तेज कर देती है। नतीजतन, जब पानी को लगभग समान रूप से गर्म किया जाता है, तो लगभग सभी भाप के बुलबुले पानी की सतह तक पहुंचने लगते हैं और तीव्र वाष्पीकरण की प्रक्रिया शुरू हो जाती है।

इस तथ्य को उजागर करना महत्वपूर्ण है कि जिस तापमान पर उबलने की प्रक्रिया होती है, वह अपरिवर्तित रहता है, भले ही तरल को गर्मी की आपूर्ति की तीव्रता बढ़ जाती है। सरल शब्दों में, यदि आप उबलने की प्रक्रिया के दौरान बर्नर में गैस डालते हैं, जो पानी के बर्तन को गर्म करता है, तो इससे केवल फोड़े की तीव्रता में वृद्धि होगी, तरल का तापमान नहीं बढ़ेगा। यदि हम उबलने की प्रक्रिया में अधिक गंभीरता से तल्लीन करते हैं, तो यह ध्यान देने योग्य है कि पानी में ऐसे क्षेत्र हैं जिनमें इसे क्वथनांक से ऊपर गर्म किया जा सकता है, लेकिन इस तरह के अति ताप का परिमाण, एक नियम के रूप में, एक या दो से अधिक नहीं होता है। डिग्री और तरल की कुल मात्रा में महत्वहीन है। सामान्य दाब पर पानी का क्वथनांक 100°C होता है।

पानी उबालने की प्रक्रिया में, आप देख सकते हैं कि यह तथाकथित उबलने की विशिष्ट ध्वनियों के साथ है। ये ध्वनियाँ भाप के बुलबुले के ढहने की वर्णित प्रक्रिया के कारण ही उत्पन्न होती हैं।

अन्य द्रवों को उबालने की प्रक्रिया उसी तरह चलती है जैसे पानी का उबलना। इन प्रक्रियाओं में मुख्य अंतर पदार्थों के विभिन्न क्वथनांक हैं, जो सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर पहले से ही सारणीबद्ध मूल्यों को मापा जाता है। आइए तालिका में इन तापमानों के मुख्य मूल्यों को इंगित करें।

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि तरल पदार्थों का क्वथनांक वायुमंडलीय दबाव के मूल्य पर निर्भर करता है, इसलिए हमने संकेत दिया कि तालिका में सभी मान सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर दिए गए हैं। जब वायुदाब बढ़ता है तो द्रव का क्वथनांक भी बढ़ता है और जब यह घटता है तो इसके विपरीत घटता है।

प्रेशर कुकर के रूप में इस तरह के एक प्रसिद्ध रसोई उपकरण के संचालन का सिद्धांत परिवेश के दबाव (चित्र 2) पर क्वथनांक की इस निर्भरता पर आधारित है। यह एक तंग-ढाले ढक्कन वाला एक पैन है, जिसके तहत, जल वाष्पीकरण की प्रक्रिया में, भाप के साथ हवा का दबाव 2 वायुमंडलीय दबाव तक पहुंच जाता है, जिससे इसमें पानी के क्वथनांक में वृद्धि होती है। इस वजह से, इसमें भोजन वाले पानी को सामान्य () से अधिक तापमान तक गर्म करने का अवसर मिलता है, और खाना पकाने की प्रक्रिया तेज हो जाती है। इस प्रभाव के कारण, डिवाइस को इसका नाम मिला।

चावल। 2. प्रेशर कुकर ()

वायुमंडलीय दबाव में कमी के साथ एक तरल के क्वथनांक में कमी के साथ स्थिति भी जीवन से एक उदाहरण है, लेकिन अब कई लोगों के लिए हर रोज नहीं है। यह उदाहरण हाइलैंड्स में पर्वतारोहियों की यात्रा पर लागू होता है। यह पता चला है कि 3000-5000 मीटर की ऊंचाई पर स्थित क्षेत्र में, वायुमंडलीय दबाव में कमी के कारण पानी का क्वथनांक और भी कम हो जाता है, जिससे हाइक पर खाना पकाने में कठिनाई होती है, क्योंकि प्रभावी थर्मल के लिए भोजन का प्रसंस्करण इस मामले में, सामान्य परिस्थितियों की तुलना में बहुत अधिक समय की आवश्यकता होती है। लगभग 7000 मीटर की ऊंचाई पर, पानी का क्वथनांक पहुंच जाता है, जिससे ऐसी परिस्थितियों में कई उत्पादों को पकाना असंभव हो जाता है।

पदार्थों के पृथक्करण के लिए कुछ प्रौद्योगिकियां इस तथ्य पर आधारित हैं कि विभिन्न पदार्थों के क्वथनांक अलग-अलग होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि हम तेल को गर्म करने पर विचार करें, जो एक जटिल तरल है जिसमें कई घटक होते हैं, तो उबलने की प्रक्रिया में इसे कई अलग-अलग पदार्थों में विभाजित किया जा सकता है। इस मामले में, इस तथ्य के कारण कि मिट्टी के तेल, गैसोलीन, नेफ्था और ईंधन तेल के क्वथनांक अलग-अलग हैं, उन्हें अलग-अलग तापमान पर वाष्पीकरण और संघनन द्वारा एक दूसरे से अलग किया जा सकता है। इस प्रक्रिया को आमतौर पर फ्रैक्शनेशन (चित्र 3) के रूप में जाना जाता है।

चावल। 3 भिन्नों में तेल का पृथक्करण ()

किसी भी भौतिक प्रक्रिया की तरह, उबलने को कुछ संख्यात्मक मान का उपयोग करके चित्रित किया जाना चाहिए, इस तरह के मूल्य को वाष्पीकरण की विशिष्ट गर्मी कहा जाता है।

इस मात्रा के भौतिक अर्थ को समझने के लिए, निम्न उदाहरण पर विचार करें: 1 किलो पानी लें और इसे क्वथनांक पर लाएं, फिर मापें कि इस पानी को पूरी तरह से वाष्पित करने के लिए कितनी गर्मी की आवश्यकता है (गर्मी के नुकसान को छोड़कर) - यह मान होगा पानी के वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा के बराबर हो। दूसरे पदार्थ के लिए, ऊष्मा का यह मान भिन्न होगा और इस पदार्थ के वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा होगी।

धातुओं के उत्पादन के लिए आधुनिक तकनीकों में वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा एक बहुत ही महत्वपूर्ण विशेषता है। यह पता चला है कि, उदाहरण के लिए, लोहे के पिघलने और वाष्पीकरण के दौरान, इसके संघनन और जमने के बाद, एक संरचना के साथ एक क्रिस्टल जाली का निर्माण होता है जो मूल नमूने की तुलना में उच्च शक्ति प्रदान करता है।

पद: वाष्पीकरण और संघनन की विशिष्ट ऊष्मा (कभी-कभी निरूपित)।

माप की इकाई: .

पदार्थों के वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा प्रयोगशाला स्थितियों में प्रयोगों द्वारा निर्धारित की जाती है, और मुख्य पदार्थों के लिए इसके मूल्य उपयुक्त तालिका में सूचीबद्ध हैं।

सत्व

उबालना एक तीव्र वाष्पीकरण है जो तब होता है जब कोई तरल न केवल सतह से, बल्कि उसके अंदर भी गर्म होता है।

उबालना गर्मी के अवशोषण के साथ होता है।
आपूर्ति की गई अधिकांश गर्मी पदार्थ के कणों के बीच के बंधनों को तोड़ने पर खर्च होती है, बाकी भाप के विस्तार के दौरान किए गए कार्य पर खर्च होती है।
नतीजतन, वाष्प कणों के बीच बातचीत की 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 वाष्प में स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

जहाँ m द्रव का द्रव्यमान (kg) है,
एल वाष्पीकरण की विशिष्ट गर्मी है।

वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा से पता चलता है कि किसी दिए गए पदार्थ के 1 किलो को क्वथनांक पर भाप में बदलने के लिए कितनी ऊष्मा की आवश्यकता होती है। SI प्रणाली में वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा की इकाई:
[एल] = 1 जे/किग्रा
जैसे ही दबाव बढ़ता है, तरल का क्वथनांक बढ़ जाता है, और वाष्पीकरण की विशिष्ट गर्मी कम हो जाती है, और इसके विपरीत।

उबलने के दौरान, तरल का तापमान नहीं बदलता है।
क्वथनांक तरल पर लगाए गए दबाव पर निर्भर करता है।
समान दाब पर प्रत्येक पदार्थ का अपना क्वथनांक होता है।
वायुमंडलीय दबाव में वृद्धि के साथ, उच्च तापमान पर उबलना शुरू होता है, दबाव में कमी के साथ - इसके विपरीत।
उदाहरण के लिए, पानी सामान्य वायुमंडलीय दाब पर ही 100°C पर उबलता है।

उबालने पर द्रव के अंदर क्या होता है?

उबालना तरल में वाष्प के बुलबुले के निरंतर गठन और वृद्धि के साथ वाष्प में संक्रमण है, जिसके अंदर तरल वाष्पित हो जाता है। हीटिंग की शुरुआत में, पानी हवा से संतृप्त होता है और इसमें कमरे का तापमान होता है। जब पानी को गर्म किया जाता है, तो उसमें घुली गैस बर्तन के तल और दीवारों पर निकल जाती है, जिससे हवा के बुलबुले बनते हैं। वे उबलने से बहुत पहले दिखाई देने लगते हैं। इन बुलबुले में पानी वाष्पित हो जाता है। भाप से भरा एक बुलबुला पर्याप्त उच्च तापमान पर फूलना शुरू कर देता है।

एक निश्चित आकार तक पहुंचने के बाद, यह नीचे से टूट जाता है, पानी की सतह तक बढ़ जाता है और फट जाता है। इस मामले में, वाष्प तरल छोड़ देता है। यदि पानी को पर्याप्त रूप से गर्म नहीं किया जाता है, तो भाप का बुलबुला, ठंडी परतों में उठकर गिर जाता है। परिणामी पानी के उतार-चढ़ाव से पानी की पूरी मात्रा में बड़ी संख्या में छोटे हवाई बुलबुले दिखाई देते हैं: तथाकथित "सफेद कुंजी"।

एक लिफ्ट बल पोत के तल पर एक हवाई बुलबुले पर कार्य करता है:
एफपॉड \u003d फ़ार्चिमिडे - फ़्रैविटी
बुलबुले को नीचे की ओर दबाया जाता है, क्योंकि दबाव बल निचली सतह पर कार्य नहीं करते हैं। गर्म होने पर, बुलबुला उसमें गैस छोड़ने के कारण फैलता है और जब उठाने वाला बल दबाने वाले बल से थोड़ा अधिक होता है तो नीचे से टूट जाता है। बुलबुले का आकार जो नीचे से टूट सकता है, उसके आकार पर निर्भर करता है। तल पर बुलबुले का आकार पोत के तल की अस्थिरता से निर्धारित होता है।

अमानवीयता को गीला करने और तल पर बुलबुले के विलय से उनके आकार में वृद्धि हुई। जब बुलबुला बड़ा होता है, जैसे ही यह इसके पीछे उठता है, रिक्तियां, टूटना और एडीज बनते हैं।

जब बुलबुला फूटता है, तो उसके आस-पास का सारा तरल अंदर की ओर भाग जाता है, और एक कुंडलाकार तरंग उत्पन्न होती है। बंद करते हुए, वह पानी का एक स्तंभ ऊपर फेंकती है।

जब फटने वाले बुलबुले एक तरल में गिरते हैं, तो अल्ट्रासोनिक आवृत्तियों की शॉक तरंगें श्रव्य शोर के साथ फैलती हैं। उबलने के प्रारंभिक चरणों को सबसे तेज और उच्चतम ध्वनियों की विशेषता होती है ("सफेद कुंजी" चरण में, केतली "गाती है")।

(स्रोत: virlib.eunnet.net)

जल की समग्र अवस्थाओं में परिवर्तन का तापमान ग्राफ

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चायदानी के ढक्कन में छेद क्यों होता है?
भाप छोड़ने के लिए। ढक्कन में छेद के बिना, भाप केतली की टोंटी के ऊपर से पानी गिरा सकती है।
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आलू पकाने की अवधि, उबलने के क्षण से शुरू होकर, हीटर की शक्ति पर निर्भर नहीं करती है। अवधि क्वथनांक पर उत्पाद के निवास समय से निर्धारित होती है।
हीटर की शक्ति क्वथनांक को प्रभावित नहीं करती है, बल्कि केवल पानी के वाष्पीकरण की दर को प्रभावित करती है।

उबालने से पानी जम सकता है। ऐसा करने के लिए, उस बर्तन से हवा और जल वाष्प को बाहर निकालना आवश्यक है जहां पानी स्थित है, ताकि पानी हर समय उबलता रहे।

"बर्तन आसानी से किनारे पर उबालते हैं - खराब मौसम के लिए!"
खराब मौसम के साथ बैरोमीटर का दबाव कम होने से दूध तेजी से "भाग" जाता है।
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गहरी खदानों के तल पर बहुत गर्म उबलता पानी प्राप्त किया जा सकता है, जहाँ हवा का दबाव पृथ्वी की सतह की तुलना में बहुत अधिक होता है। तो 300 मीटर की गहराई पर, पानी 101 सी पर उबलता है। 14 वायुमंडल के वायुदाब के साथ, पानी 200 सी पर उबलता है।
वायु पंप की घंटी के नीचे, आप 20 C पर "उबलता पानी" प्राप्त कर सकते हैं।
मंगल ग्रह पर, हम 45 डिग्री सेल्सियस पर "उबलता पानी" पीएंगे।
खारे पानी 100 सी. से ऊपर उबलता है।

पहाड़ी क्षेत्रों में काफी ऊंचाई पर, कम वायुमंडलीय दबाव में, पानी 100 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर उबलता है।

ऐसे भोजन के पकने की प्रतीक्षा में अधिक समय लगता है।

इसे ठंडा डालें ... और यह उबल जाएगा!

आम तौर पर, पानी 100 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है। बर्नर पर फ्लास्क में पानी उबालने के लिए गर्म करें। चलो बर्नर बंद कर दें। पानी उबलना बंद कर देता है। हम फ्लास्क को स्टॉपर से बंद करते हैं और स्टॉपर पर ध्यान से ठंडा पानी डालना शुरू करते हैं। यह क्या है? पानी फिर उबल रहा है!

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ठंडे पानी की एक धारा के तहत, फ्लास्क में पानी और इसके साथ जलवाष्प ठंडा होने लगता है।
वाष्प की मात्रा कम हो जाती है और पानी की सतह के ऊपर का दबाव बदल जाता है...
आप क्या सोचते हैं, किस दिशा में?
... कम दबाव पर पानी का क्वथनांक 100 डिग्री से कम होता है, और फ्लास्क में पानी फिर से उबलता है!
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पकाते समय, बर्तन के अंदर का दबाव - "प्रेशर कुकर" - लगभग 200 kPa है, और ऐसे बर्तन में सूप बहुत तेजी से पक जाएगा।

आप सिरिंज में लगभग आधा पानी खींच सकते हैं, इसे उसी कॉर्क से बंद कर सकते हैं और पिस्टन को तेजी से खींच सकते हैं। पानी में बहुत सारे बुलबुले दिखाई देंगे, जो दर्शाता है कि उबलते पानी की प्रक्रिया शुरू हो गई है (और यह कमरे के तापमान पर है!)
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जब कोई पदार्थ गैसीय अवस्था में जाता है, तो उसका घनत्व लगभग 1000 गुना कम हो जाता है।
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पहले इलेक्ट्रिक केतली में तल के नीचे हीटर होते थे। पानी हीटर के संपर्क में नहीं आया और बहुत देर तक उबलता रहा। 1923 में, आर्थर लार्ज ने एक खोज की: उन्होंने एक विशेष तांबे की ट्यूब में एक हीटर रखा और उसे केतली के अंदर रखा। पानी जल्दी उबल गया।

शीतल पेय के लिए स्व-शीतलन डिब्बे संयुक्त राज्य अमेरिका में विकसित किए गए हैं। कम उबलते तरल के साथ एक डिब्बे को जार में रखा जाता है। यदि आप गर्म दिन पर कैप्सूल को कुचलते हैं, तो तरल तेजी से उबालना शुरू कर देगा, जार की सामग्री से गर्मी दूर ले जाएगा, और 90 सेकंड में पेय का तापमान 20-25 डिग्री सेल्सियस गिर जाएगा।

क्यों?

क्या आपको लगता है कि अगर पानी 100 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर उबलता है तो अंडे को उबालना संभव है?
____

क्या उबलते पानी के दूसरे बर्तन में तैरने वाले बर्तन में पानी उबल जाएगा?
क्यों? ___

क्या आप पानी को बिना गर्म किये उबाल सकते हैं?

866. एक कमरे में खुले बर्तन में पानी का तापमान हमेशा कमरे में हवा के तापमान से थोड़ा कम होता है। क्यों?
क्योंकि पानी की सतह से वाष्पीकरण होता है, जिसके साथ ऊर्जा की हानि होती है, और फलस्वरूप तापमान में कमी आती है।

867. वाष्पीकरण के दौरान तरल का तापमान क्यों कम हो जाता है?
वाष्पीकरण के दौरान, तरल की आंतरिक ऊर्जा कम हो जाती है, और इससे तापमान में कमी आती है।

868. मास्को में, पानी के क्वथनांक का उतार-चढ़ाव 2.5° (98.5°C से 101°C तक) होता है। इस तरह के अंतर को कैसे समझाया जा सकता है?
असमान राहत। जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, पानी 100 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर उबलता है। और अगर क्वथनांक 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर है, तो इसका मतलब है कि यह समुद्र तल से नीचे है।

869. क्या वाष्पीकरण के दौरान ऊर्जा संरक्षण का नियम पूरा होता है? उबाल पर?
प्रदर्शन किया। जितनी ऊर्जा गर्म करने पर खर्च की गई उतनी ही ऊर्जा भाप के रूप में निकलेगी।

870. अगर आप अपने हाथ को ईथर से गीला करेंगे, तो आपको ठंडक महसूस होगी। क्यों?
ईथर वाष्पित हो जाता है और हाथों और हवा से ऊर्जा लेता है।

871. सूप पर फूंक मारने से सूप जल्दी ठंडा क्यों हो जाता है?
यदि आप सूप से आने वाली भाप पर फूंक मारते हैं, तो गर्मी हस्तांतरण तेज हो जाएगा, और सूप जल्दी से पर्यावरण को अपनी ऊर्जा छोड़ देगा।

872. क्या उबलते हुए बर्तन में पानी का तापमान उबलते पानी की भाप के तापमान से भिन्न होता है?
नहीं।

873. उबलते पानी को आग से हटाते ही उबलना क्यों बंद हो जाता है?
क्योंकि एक उबाल बनाए रखने के लिए, पानी को लगातार ऊष्मा ऊर्जा प्राप्त करनी चाहिए।

874. अल्कोहल के संघनन की विशिष्ट ऊष्मा 900 kJ/kg है। इसका क्या मतलब है?
अल्कोहल को तरल अवस्था में जाने के लिए, इसके वाष्प से 900 kJ ऊर्जा लेनी होगी।

875. 100 डिग्री सेल्सियस पर 1 किलो जल वाष्प की आंतरिक ऊर्जा और 100 डिग्री सेल्सियस पर 1 किलो पानी की तुलना करें। की अधिक? कितना? क्यों?
भाप ऊर्जा 2.3 MJ/kg अधिक है, जो भाप उत्पादन के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा है।

876. क्वथनांक पर 1 किलो पानी को वाष्पित करने के लिए कितनी ऊष्मा की आवश्यकता होती है? 1 किलो ईथर?

877. 0.15 किलो पानी को 100 डिग्री सेल्सियस पर भाप में बदलने के लिए कितनी गर्मी की आवश्यकता होती है?

878. क्या अधिक गर्मी की आवश्यकता है और कितना: 0 डिग्री सेल्सियस से 100 डिग्री सेल्सियस तक 1 किलो पानी गर्म करना या 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1 किलो पानी का वाष्पीकरण?

879. 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 0.2 किलो पानी को भाप में बदलने के लिए कितनी गर्मी की आवश्यकता होती है?

880. 100 डिग्री सेल्सियस से 0 डिग्री सेल्सियस तक 4 किलो वजन वाले ठंडे पानी को ठंडा करने पर कितनी मात्रा में ऊर्जा निकलेगी?

881. 0 डिग्री सेल्सियस पर 5 लीटर पानी को उबालने और फिर उसे वाष्पित करने के लिए कितनी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है?

882. 100 डिग्री सेल्सियस पर 1 किलो भाप द्वारा कितनी मात्रा में ऊर्जा जारी की जाएगी यदि इसे पानी में बदल दिया जाता है और परिणामी पानी 0 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा हो जाता है?

883. 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लिए गए 7 किलो वजन वाले पानी को उबालने और फिर इसे पूरी तरह से वाष्पित करने के लिए कितनी गर्मी खर्च करनी चाहिए?

884. 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1 किलो पानी को 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर भाप में बदलने के लिए कितनी ऊर्जा खर्च की जानी चाहिए?

885. 0 डिग्री सेल्सियस पर लिए गए 1 किलो पानी को 100 डिग्री सेल्सियस पर भाप में बदलने के लिए आवश्यक गर्मी की मात्रा निर्धारित करें?

886. 100 ग्राम जल वाष्प के संघनन के दौरान कितनी ऊष्मा निकलेगी, जिसका तापमान 100 ° C है, और जब परिणामी पानी 20 ° C तक ठंडा हो जाता है?

887. पानी के वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा ईथर की तुलना में अधिक होती है। फिर, ईथर, यदि उसमें सिक्त हो जाता है, तो ऐसे मामलों में इसे पानी से अधिक ठंडा क्यों करता है?
ईथर की वाष्पीकरण दर पानी की तुलना में बहुत अधिक है। इसलिए, यह आंतरिक ऊर्जा को तेजी से छोड़ता है और हाथ को ठंडा करते हुए तेजी से ठंडा होता है।

888. 0 डिग्री सेल्सियस पर 30 किलो पानी वाले बर्तन में 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1.85 किलो जल वाष्प डाला जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पानी का तापमान 37 डिग्री सेल्सियस हो जाता है। पानी के वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा ज्ञात कीजिए।

889. 0 डिग्री सेल्सियस पर 1 किलो बर्फ को 100 डिग्री सेल्सियस पर भाप में बदलने के लिए कितनी गर्मी की आवश्यकता होती है?

890. -10°C पर 5 किलो बर्फ को 100°C पर भाप में बदलने के लिए और फिर सामान्य दबाव पर भाप को 150°C तक गर्म करने के लिए कितनी ऊष्मा की आवश्यकता होती है? स्थिर दाब पर जलवाष्प की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता 2.05 kJ/(kg °C) होती है।

891. 0 डिग्री सेल्सियस पर ली गई 100 किलो बर्फ को भाप में बदलने के लिए कितने किलोग्राम कोयले को जलाया जाना चाहिए? भट्ठी की दक्षता 70% है। कोयले के दहन की विशिष्ट ऊष्मा 29.3 MJ/kg है।

892. पानी के वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा का निर्धारण करने के लिए, अंग्रेजी वैज्ञानिक ब्लैक ने 0 डिग्री सेल्सियस पर एक निश्चित मात्रा में पानी लिया और इसे उबालने के लिए गर्म किया। फिर उसने पानी को तब तक गर्म करना जारी रखा जब तक कि वह पूरी तरह से वाष्पित न हो जाए। उसी समय, ब्लैक ने देखा कि पानी के समान द्रव्यमान को 0 डिग्री सेल्सियस से 100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने की तुलना में पूरे पानी को उबालने में 5.33 गुना अधिक समय लगता है? ब्लैक के प्रयोगों के अनुसार वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा क्या है?

893. 10 किलो वजन वाले लोहे के रेडिएटर को 10 डिग्री सेल्सियस से 90 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कितनी मात्रा में भाप को पानी में परिवर्तित किया जाना चाहिए?

894. -10°C पर ली गई 2kg बर्फ को 100°C पर भाप में बदलने के लिए कितनी ऊष्मा की आवश्यकता होती है?

895. ईथर के साथ एक परखनली को 0 डिग्री सेल्सियस तक ठंडे पानी के गिलास में डुबोया जाता है। ईथर के माध्यम से हवा बहने से, ईथर वाष्पित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप परखनली पर एक बर्फ की परत बन जाती है। निर्धारित करें कि 125 ग्राम ईथर के वाष्पीकरण के दौरान कितनी बर्फ प्राप्त हुई थी (ईथर केजे / किग्रा के वाष्पीकरण की विशिष्ट गर्मी)।

896. सर्पेन्टाइन पूरी तरह से बर्फ में जम गया। 2 किलो भाप कुंडल से गुजरती है, ठंडा और संघनित होती है, और पानी कुंडल को 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर छोड़ देता है। इस प्रकार कितनी बर्फ को पिघलाया जा सकता है?

897. कैलोरीमीटर में 12 डिग्री सेल्सियस पर 57.4 ग्राम पानी डाला जाता है। भाप को पानी में 100°C पर पेश किया जाता है। कुछ समय बाद, कैलोरीमीटर में पानी की मात्रा में 1.3 ग्राम की वृद्धि हुई और पानी का तापमान बढ़कर 24.8 डिग्री सेल्सियस हो गया। एक खाली कैलोरीमीटर को 1°C गर्म करने में 18.27 J ताप लगता है। पानी के वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा ज्ञात कीजिए।

900. 0.2 किलोग्राम वजन वाली तांबे की केतली में प्राइमस स्टोव पर, 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लिए गए 1 किलो वजन के पानी को उबाला गया। उबलने की प्रक्रिया के दौरान, 50 ग्राम पानी उबल गया।
यदि स्टोव की दक्षता 30% है तो स्टोव में कितना पेट्रोल जलता है?

उबलना, जैसा कि हमने देखा है, वाष्पीकरण भी है, केवल यह वाष्प के बुलबुले के तेजी से गठन और वृद्धि के साथ है। यह स्पष्ट है कि उबालने के दौरान तरल में एक निश्चित मात्रा में ऊष्मा लाना आवश्यक है। ऊष्मा की यह मात्रा भाप के निर्माण में जाती है। इसके अलावा, एक ही द्रव्यमान के विभिन्न तरल पदार्थों को क्वथनांक पर भाप में बदलने के लिए अलग-अलग मात्रा में गर्मी की आवश्यकता होती है।

प्रयोगों से पता चला है कि 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1 किलो वजन वाले पानी के वाष्पीकरण के लिए 2.3 x 10 6 जे ऊर्जा की आवश्यकता होती है। 35 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लिए गए 1 किलो ईथर के वाष्पीकरण के लिए 0.4 10 6 जे ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

इसलिए, वाष्पित होने वाले तरल के तापमान में परिवर्तन नहीं होने के लिए, तरल को एक निश्चित मात्रा में गर्मी की आपूर्ति की जानी चाहिए।

1 किग्रा द्रव्यमान के द्रव को बिना तापमान बदले वाष्प में बदलने के लिए कितनी ऊष्मा की आवश्यकता होती है, यह दर्शाने वाली भौतिक मात्रा वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा कहलाती है।

वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा को L अक्षर से निरूपित किया जाता है। इसकी इकाई 1 J / kg है।

प्रयोगों ने स्थापित किया है कि 100 डिग्री सेल्सियस पर पानी के वाष्पीकरण की विशिष्ट गर्मी 2.3 10 6 जे/किग्रा है। दूसरे शब्दों में, 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1 किलो पानी को भाप में बदलने में 2.3 x 10 6 J ऊर्जा लगती है। इसलिए, क्वथनांक पर, वाष्प अवस्था में किसी पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा तरल अवस्था में पदार्थ के समान द्रव्यमान की आंतरिक ऊर्जा से अधिक होती है।

तालिका 6
कुछ पदार्थों के वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा (क्वथनांक और सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर)

किसी ठंडी वस्तु के संपर्क में आने पर जलवाष्प संघनित हो जाता है (चित्र 25)। इस मामले में, भाप के निर्माण के दौरान अवशोषित ऊर्जा निकलती है। सटीक प्रयोगों से पता चलता है कि जब संघनित होता है, तो भाप ऊर्जा की मात्रा को छोड़ देती है जो इसके गठन में चली जाती है।

चावल। 25. भाप संघनन

नतीजतन, जब 1 किलो जल वाष्प को 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर उसी तापमान के पानी में परिवर्तित किया जाता है, तो 2.3 x 10 6 जे ऊर्जा निकलती है। जैसा कि अन्य पदार्थों (तालिका 6) के साथ तुलना से देखा जा सकता है, यह ऊर्जा काफी अधिक है।

भाप के संघनन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है। बड़े ताप विद्युत संयंत्रों में, टर्बाइनों में प्रयुक्त भाप पानी को गर्म करती है।

इस तरह से गर्म किए गए पानी का उपयोग इमारतों को गर्म करने, स्नान करने, लॉन्ड्री और अन्य घरेलू जरूरतों के लिए किया जाता है।

क्वथनांक पर लिए गए किसी भी द्रव्यमान के तरल को वाष्प में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक ऊष्मा Q की मात्रा की गणना करने के लिए, आपको वाष्पीकरण L की विशिष्ट ऊष्मा को द्रव्यमान m से गुणा करना होगा:

इस सूत्र से यह ज्ञात किया जा सकता है कि

एम = क्यू / एल, एल = क्यू / एम

द्रव्यमान m की भाप द्वारा क्वथनांक पर संघनित होने वाली ऊष्मा की मात्रा उसी सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है।

उदाहरण. 2 किलो पानी को 20°C पर भाप में बदलने के लिए कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है? आइए समस्या की स्थिति को लिखें और इसे हल करें।

प्रशन

1. उबलने के दौरान तरल को आपूर्ति की जाने वाली ऊर्जा क्या है?
2. वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा क्या है?
3. कोई प्रयोगात्मक रूप से कैसे दिखा सकता है कि भाप के संघनित होने पर ऊर्जा निकलती है?
4. संघनन के दौरान 1 किग्रा जलवाष्प से कितनी ऊर्जा निकलती है?
5. प्रौद्योगिकी में जलवाष्प के संघनन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग कहाँ किया जाता है?

व्यायाम 16

1. किसी को कैसे समझना चाहिए कि पानी के वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा 2.3 10 6 J/kg है?
2. किसी को यह कैसे समझना चाहिए कि अमोनिया के संघनन की विशिष्ट ऊष्मा 1.4 10 6 J/kg है?
3. तालिका 6 में सूचीबद्ध पदार्थों में से कौन सा द्रव अवस्था से वाष्प में परिवर्तित होने पर आंतरिक ऊर्जा में अधिक वृद्धि करता है? उत्तर का औचित्य सिद्ध कीजिए।
4. 150 ग्राम पानी को 100 डिग्री सेल्सियस पर भाप में बदलने के लिए कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है?
5. 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लिए गए 5 किलो द्रव्यमान के पानी को उबालने और वाष्पित करने के लिए कितनी ऊर्जा खर्च करनी चाहिए?
6. 100 से 0 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा करने पर 2 किलो द्रव्यमान के पानी से कितनी मात्रा में ऊर्जा निकलेगी? यदि हम पानी के स्थान पर 100°C पर उतनी ही मात्रा में भाप लेते हैं, तो कितनी मात्रा में ऊर्जा मुक्त होगी?

व्यायाम

1. तालिका 6 के अनुसार, निर्धारित करें कि कौन सा पदार्थ, तरल अवस्था से वाष्प में परिवर्तित होने पर, आंतरिक ऊर्जा में अधिक मजबूती से वृद्धि होती है। उत्तर का औचित्य सिद्ध कीजिए।
2. किसी एक विषय (वैकल्पिक) पर एक रिपोर्ट तैयार करें।
3. ओस, पाला, वर्षा और हिम कैसे बनते हैं।
4. प्रकृति में जल चक्र।
5. धा तू कि ढ ला ई।