বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন গ্রাফ। পর্যায় পরিবর্তন. গলে যাওয়া এবং স্ফটিককরণ

থিম কোডিফায়ার ব্যবহার করুন : পরিবর্তন সামগ্রিক রাষ্ট্রপদার্থ, গলে যাওয়া এবং স্ফটিককরণ, বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন, তরল ফুটন্ত, পর্যায় পরিবর্তনে শক্তি পরিবর্তন।

বরফ, জল এবং জলীয় বাষ্প এই তিনটির উদাহরণ সামগ্রিক রাষ্ট্রপদার্থ: কঠিন, তরল এবং বায়বীয়। একটি প্রদত্ত পদার্থ কী ধরনের সামগ্রিক অবস্থায় রয়েছে তা তার তাপমাত্রা এবং অন্যান্য বাহ্যিক অবস্থার উপর নির্ভর করে যেখানে এটি অবস্থিত।

যখন বাহ্যিক অবস্থার পরিবর্তন হয় (উদাহরণস্বরূপ, যদি গরম বা শীতল হওয়ার ফলে শরীরের অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায় বা হ্রাস পায়), ফেজ ট্রানজিশন ঘটতে পারে - শরীরের পদার্থের সামগ্রিক অবস্থার পরিবর্তন। আমরা নিম্নলিখিত আগ্রহী হবে ফেজ রূপান্তর.

গলে যাওয়া(কঠিন তরল) এবং স্ফটিককরণ(তরল একটি কঠিন)।
বাষ্প প্রজন্ম(তরল বাষ্প) এবং ঘনীভবন(বাষ্প তরল)।

গলে যাওয়া এবং স্ফটিককরণ

অধিকাংশ কঠিন পদার্থ হয় স্ফটিক, অর্থাৎ আছে স্ফটিক জাফরি- কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত, পর্যায়ক্রমে মহাকাশে এর কণাগুলির বিন্যাস পুনরাবৃত্তি করে।

একটি স্ফটিক কঠিন কণা (পরমাণু বা অণু) নির্দিষ্ট ভারসাম্য অবস্থানের কাছাকাছি তাপীয় কম্পন সঞ্চালন করে - গিঁট স্ফটিক জাফরি.

উদাহরণস্বরূপ, স্ফটিক জালির নোডগুলি নিমক- এগুলি হল "ত্রি-মাত্রিক চেকার্ড পেপার" এর ঘন কোষের শীর্ষ (চিত্র 1 দেখুন, যেখানে বড় বলগুলি ক্লোরিন পরমাণুগুলিকে নির্দেশ করে (en.wikipedia.org সাইট থেকে ছবি।)); যদি লবণের দ্রবণ থেকে পানিকে বাষ্পীভূত হতে দেওয়া হয়, তবে অবশিষ্ট লবণটি ছোট ছোট কিউবের স্তূপ হবে।

ভাত। 1. স্ফটিক গ্রিড

গলিয়েএকটি স্ফটিক কঠিন একটি তরলে রূপান্তর বলা হয়. আপনি যে কোনও শরীর গলতে পারেন - এর জন্য আপনাকে এটিকে গরম করতে হবে গলনাঙ্ক, যা শুধুমাত্র শরীরের পদার্থের উপর নির্ভর করে, কিন্তু তার আকৃতি বা আকারের উপর নয়। একটি প্রদত্ত পদার্থের গলনাঙ্ক টেবিল থেকে নির্ধারণ করা যেতে পারে।

বিপরীতে, আপনি যদি একটি তরল ঠান্ডা করেন, তাহলে শীঘ্রই বা পরে এটি একটি কঠিন অবস্থায় চলে যাবে। একটি তরল একটি স্ফটিক কঠিন মধ্যে রূপান্তর বলা হয় স্ফটিককরণবা শক্ত করা... সুতরাং, গলন এবং স্ফটিককরণ পারস্পরিক বিপরীত প্রক্রিয়া।

যে তাপমাত্রায় তরল স্ফটিক হয়ে যায় তাকে বলে স্ফটিককরণ তাপমাত্রা... দেখা যাচ্ছে যে স্ফটিককরণের তাপমাত্রা গলে যাওয়া তাপমাত্রার সমান: এই তাপমাত্রায়, উভয় প্রক্রিয়া ঘটতে পারে। সুতরাং, যখন বরফ গলে, এবং জল স্ফটিক হয়ে যায়; ঠিক কিপ্রতিটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে ঘটে - এটি বাহ্যিক অবস্থার উপর নির্ভর করে (উদাহরণস্বরূপ, পদার্থে তাপ সরবরাহ করা হয় বা এটি থেকে সরানো হয়)।

কিভাবে গলন এবং স্ফটিককরণ সঞ্চালিত হয়? তাদের মেকানিজম কি? এই প্রক্রিয়াগুলির সারাংশ বোঝার জন্য, আমরা গরম এবং শীতল করার সময় শরীরের তাপমাত্রার নির্ভরতার গ্রাফগুলি বিবেচনা করব - গলে যাওয়া এবং স্ফটিককরণের তথাকথিত গ্রাফগুলি।

গলিত সময়সূচী

আসুন গলানো গ্রাফ দিয়ে শুরু করা যাক (চিত্র 2)। ধরা যাক সময়ের প্রাথমিক মুহুর্তে (গ্রাফের পয়েন্ট) শরীরটি স্ফটিক এবং একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা রয়েছে।

ভাত। 2. গলে যাওয়া গ্রাফ

তারপরে শরীরে তাপ সরবরাহ করা শুরু হয় (বলুন, শরীরটি একটি গলিত চুল্লিতে স্থাপন করা হয়েছিল), এবং শরীরের তাপমাত্রা একটি মান পর্যন্ত বেড়ে যায় - প্রদত্ত পদার্থের গলনাঙ্ক। এটি গ্রাফের একটি বিভাগ।

সাইটে, শরীর তাপ পরিমাণ গ্রহণ করে

একটি কঠিন পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা কোথায়, তা হল শরীরের ভর।

যখন গলনাঙ্ক (বিন্দুতে) পৌঁছে যায়, পরিস্থিতি গুণগতভাবে পরিবর্তিত হয়। তাপ সরবরাহ অব্যাহত থাকা সত্ত্বেও, শরীরের তাপমাত্রা অপরিবর্তিত রয়েছে। সাইটে আছে গলে যাওয়াশরীর - কঠিন অবস্থা থেকে তরলে ধীরে ধীরে রূপান্তর। সাইটের ভিতরে আমরা কঠিন এবং তরল মিশ্রণ আছে, এবং বিন্দু কাছাকাছি, কম কঠিন অবশেষ এবং আরো তরল প্রদর্শিত হবে. অবশেষে, আসল কঠিন থেকে বিন্দুতে, কিছুই অবশিষ্ট রইল না: এটি সম্পূর্ণরূপে একটি তরলে পরিণত হয়েছিল।

এলাকাটি তরলের আরও উত্তাপের সাথে মিলে যায় (বা, যেমন তারা বলে, গলে) এই এলাকায়, তরল তাপ পরিমাণ শোষণ করে

তরলের নির্দিষ্ট তাপ কোথায়।

কিন্তু এখন আমরা ফেজ ট্রানজিশন বিভাগে সবচেয়ে বেশি আগ্রহী। কেন এই এলাকায় মিশ্রণ তাপমাত্রা পরিবর্তন হয় না? তাপ সরবরাহ করা হয়!

চলুন গরম করার প্রক্রিয়ার শুরুতে ফিরে যাই। একটি বিভাগে কঠিনের তাপমাত্রা বৃদ্ধি স্ফটিক জালির নোডগুলিতে তার কণাগুলির দোলনের তীব্রতা বৃদ্ধির ফলাফল: সরবরাহকৃত তাপ বৃদ্ধি করতে ব্যবহৃত হয় গতিবিদ্যাশরীরের কণার শক্তি (আসলে, সরবরাহকৃত তাপের কিছু অংশ কণার মধ্যে গড় দূরত্ব বাড়ানোর কাজে ব্যয় করা হয় - যেমনটি আমরা জানি, শরীর উত্তপ্ত হলে প্রসারিত হয়। তবে, এই অংশটি এত ছোট যে এটি উপেক্ষা করা যেতে পারে।) .

স্ফটিক জালিটি আরও বেশি করে হারাতে থাকে এবং গলনের তাপমাত্রায় দোলনের প্রশস্ততা সীমিত মান পর্যন্ত পৌঁছে যায় যেখানে কণাগুলির মধ্যে আকর্ষণ শক্তিগুলি এখনও একে অপরের সাথে সম্পর্কিত তাদের আদেশকৃত বিন্যাস নিশ্চিত করতে সক্ষম হয়। কঠিনটি "সীমগুলিতে ফাটল" শুরু করে এবং আরও গরম করা স্ফটিক জালিকে ধ্বংস করে - এইভাবে সাইটে গলে যাওয়া শুরু হয়।

এই মুহূর্ত থেকে, সমস্ত সরবরাহ করা তাপ স্ফটিক জালির নোডগুলিতে কণাগুলিকে ধরে রাখে এমন বন্ধনগুলি ভাঙতে কাজ করে, যেমন বৃদ্ধি করতে সম্ভাব্যকণা শক্তি এই ক্ষেত্রে, কণাগুলির গতিশক্তি একই থাকে, যাতে শরীরের তাপমাত্রা পরিবর্তন না হয়। বিন্দুতে, স্ফটিক কাঠামো সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায়, ধ্বংস করার আর কিছুই নেই, এবং সরবরাহ করা তাপ আবার কণার গতিশক্তি বৃদ্ধি করতে ব্যবহৃত হয় - গলে তাপ দিতে।

ফিউশনের নির্দিষ্ট তাপ

সুতরাং, কঠিনকে তরলে রূপান্তরের জন্য, এটিকে গলনাঙ্কে আনাই যথেষ্ট নয়। স্ফটিক জালির সম্পূর্ণ ধ্বংসের জন্য (অর্থাৎ, বিভাগটির উত্তরণের জন্য) শরীরে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ সরবরাহ করা অতিরিক্ত (ইতিমধ্যে গলনাঙ্কে) প্রয়োজন।

এই পরিমাণ তাপ কণার মিথস্ক্রিয়া সম্ভাব্য শক্তি বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। ফলস্বরূপ, একটি বিন্দুতে গলে যাওয়া অভ্যন্তরীণ শক্তি একটি বিন্দুতে একটি কঠিনের অভ্যন্তরীণ শক্তির চেয়ে একটি পরিমাণে বেশি।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে মানটি শরীরের ওজনের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক:

আনুপাতিকতার সহগ শরীরের আকৃতি এবং আকারের উপর নির্ভর করে না এবং এটি পদার্থের একটি বৈশিষ্ট্য। এটা কে বলে একটি পদার্থের ফিউশনের নির্দিষ্ট তাপ... এই পদার্থের ফিউশনের নির্দিষ্ট তাপ টেবিলে পাওয়া যাবে।

ফিউশনের নির্দিষ্ট তাপ সংখ্যাগতভাবে গলনাঙ্কে আনা একটি প্রদত্ত স্ফটিক পদার্থের এক কিলোগ্রাম তরলে রূপান্তরিত করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণের সমান।

সুতরাং, বরফ গলে যাওয়ার নির্দিষ্ট তাপ সমান kJ/kg, সীসা - kJ/kg। আমরা দেখতে পাই যে বরফের স্ফটিক জালি ধ্বংস করতে প্রায় গুণ বেশি শক্তি লাগে! বরফ গলে যাওয়ার উচ্চ নির্দিষ্ট তাপযুক্ত পদার্থের অন্তর্গত এবং তাই বসন্তে অবিলম্বে গলে যায় না (প্রকৃতি তার নিজস্ব ব্যবস্থা নিয়েছে: যদি বরফের সীসার মতো গলে যাওয়ার নির্দিষ্ট তাপ থাকে তবে বরফ এবং তুষার পুরো ভরই গলে যাবে। প্রথম thaws, চারপাশের সবকিছু বন্যা)।

স্ফটিককরণ সময়সূচী

এখন বিবেচনা করা যাক স্ফটিককরণ- বিপরীত গলন প্রক্রিয়া। আমরা আগের অঙ্কনের বিন্দু থেকে শুরু করি। ধরুন যে বিন্দুতে গলে যাওয়ার উত্তাপ বন্ধ হয়ে গেছে (চুলাটি বন্ধ হয়ে গেছে এবং গলে যাওয়া বাতাসের সংস্পর্শে এসেছে)। গলিত তাপমাত্রার আরও পরিবর্তনগুলি চিত্রে দেখানো হয়েছে। (3)।

ভাত। 3. স্ফটিককরণ সময়সূচী

তরলটি শীতল হয়ে যায় (বিভাগ) যতক্ষণ না এর তাপমাত্রা স্ফটিককরণের তাপমাত্রায় পৌঁছায়, যা গলনাঙ্কের সাথে মিলে যায়।

এই মুহূর্ত থেকে, গলনের তাপমাত্রা পরিবর্তন করা বন্ধ হয়ে যায়, যদিও তাপ এখনও এটিকে ছেড়ে দেয় পরিবেশ... সাইটে আছে স্ফটিককরণদ্রবীভূত করা - একটি কঠিন অবস্থায় তার ধীরে ধীরে রূপান্তর। সাইটের অভ্যন্তরে, আমাদের আবার কঠিন এবং তরল পর্যায়গুলির মিশ্রণ রয়েছে এবং বিন্দুর কাছাকাছি, তত বেশি কঠিন এবং কম তরল হয়। অবশেষে, বিন্দুতে তরলটি একেবারেই থাকে না - এটি সম্পূর্ণরূপে স্ফটিক হয়ে গেছে।

পরবর্তী বিভাগটি কঠিনের আরও শীতলকরণের সাথে সম্পর্কিত, যা স্ফটিককরণের ফলে উদ্ভূত হয়েছে।

আবার, আমরা ফেজ ট্রানজিশন বিভাগে আগ্রহী: তাপের ক্ষতি সত্ত্বেও কেন তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে?

আবার পয়েন্টে ফিরে যান। তাপের সরবরাহ বন্ধ করার পরে, গলে যাওয়ার তাপমাত্রা হ্রাস পায়, যেহেতু পরিবেশের অণুর সাথে সংঘর্ষ এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের বিকিরণের ফলে এর কণাগুলি ধীরে ধীরে গতিশক্তি হারাতে থাকে।

যখন গলে যাওয়ার তাপমাত্রা স্ফটিককরণ তাপমাত্রায় (বিন্দু) নেমে যায়, তখন এর কণাগুলি এতটাই ধীর হয়ে যায় যে আকর্ষণ শক্তিগুলি তাদের সঠিকভাবে "উন্মোচন" করতে সক্ষম হবে এবং মহাকাশে তাদের একটি কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত পারস্পরিক অভিযোজন দিতে সক্ষম হবে। এটি একটি স্ফটিক জালির নিউক্লিয়েশনের জন্য শর্ত তৈরি করবে এবং এটি আসলে গলে যাওয়া থেকে শক্তির আশেপাশের মহাকাশে যাওয়ার কারণে তৈরি হতে শুরু করবে।

একই সময়ে, শক্তি মুক্তির একটি পাল্টা প্রক্রিয়া শুরু হবে: যখন কণাগুলি স্ফটিক জালির নোডগুলিতে তাদের স্থান নেয়, তখন তাদের সম্ভাব্য শক্তি তীব্রভাবে হ্রাস পায়, যার কারণে তাদের গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় - স্ফটিক তরল তাপের উত্স। (আপনি প্রায়ই বরফের গর্তের কাছে পাখিদের বসে থাকতে দেখতে পারেন। তারা সেখানে উষ্ণ হচ্ছে!) ... স্ফটিককরণের সময় নির্গত তাপ পরিবেশে তাপের ক্ষতির জন্য ঠিকভাবে ক্ষতিপূরণ দেয় এবং সেইজন্য এলাকার তাপমাত্রা পরিবর্তন হয় না।

বিন্দুতে, দ্রবীভূত হয়ে যায় এবং স্ফটিককরণের সমাপ্তির সাথে সাথে, তাপের এই অভ্যন্তরীণ "জেনারেটর"ও অদৃশ্য হয়ে যায়। বাহ্যিক পরিবেশে শক্তির চলমান অপচয়ের কারণে, তাপমাত্রা হ্রাস আবার শুরু হবে, তবে গঠিত কঠিন শরীর (ক্ষেত্র) কেবল শীতল হবে।

অভিজ্ঞতা দেখায়, এলাকায় স্ফটিককরণের সময়, ঠিক একইতাপের পরিমাণ যা সাইটে গলে শোষিত হয়েছিল।

বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন

বাষ্প প্রজন্মএকটি বায়বীয় অবস্থায় একটি তরল রূপান্তর (in বাষ্প) বাষ্পীভবনের দুটি পদ্ধতি রয়েছে: বাষ্পীভবন এবং ফুটন্ত।

বাষ্পীভবনবাষ্পীভবন বলা হয় যা যেকোনো তাপমাত্রায় ঘটে মুক্ত পৃষ্ঠ থেকেতরল আপনি "স্যাচুরেটেড বাষ্প" শীট থেকে মনে রাখবেন, বাষ্পীভবনের কারণ হ'ল দ্রুততম অণুগুলির তরল থেকে পালানো যা আন্তঃআণবিক আকর্ষণ শক্তিকে অতিক্রম করতে সক্ষম। এই অণুগুলি তরল পৃষ্ঠের উপরে বাষ্প গঠন করে।

বিভিন্ন তরল বিভিন্ন হারে বাষ্পীভূত হয়: একে অপরের প্রতি অণুগুলির আকর্ষণের শক্তি যত বেশি হবে, প্রতি একক সময়ে অণুর সংখ্যা তত কম হবে তাদের কাটিয়ে উঠতে এবং উড়তে সক্ষম হবে এবং বাষ্পীভবনের হার তত কম হবে। ইথার, অ্যাসিটোন, অ্যালকোহল (এগুলিকে কখনও কখনও উদ্বায়ী তরল বলা হয়) দ্রুত বাষ্পীভূত হয়, জল আরও ধীরে ধীরে বাষ্পীভূত হয়, তেল এবং পারদ জলের চেয়ে অনেক বেশি ধীরে ধীরে বাষ্পীভূত হয়।

ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে বাষ্পীভবনের হার বৃদ্ধি পায় (তাপে, লন্ড্রি আরও দ্রুত শুকিয়ে যাবে), যেহেতু তরল অণুর গড় গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় এবং এইভাবে দ্রুত অণুর সংখ্যা বৃদ্ধি পায় যা তার সীমা ছাড়তে পারে।

বাষ্পীভবনের হার তরলের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের উপর নির্ভর করে: ক্ষেত্রফল যত বড় হবে তত বেশি অণুগুলি পৃষ্ঠে প্রবেশ করবে এবং বাষ্পীভবন দ্রুত হবে (যার কারণে লন্ড্রি ঝুলানোর সময় এটি সাবধানে সোজা করা হয়)।

একই সাথে বাষ্পীভবনের সাথে বিপরীত প্রক্রিয়াটিও পরিলক্ষিত হয়: বাষ্পের অণু, তরল পৃষ্ঠের উপরে এলোমেলো চলাচল করে, আংশিকভাবে তরলে ফিরে আসে। বাষ্পের তরলে রূপান্তর বলা হয় ঘনীভবন.

ঘনীভবন তরলের বাষ্পীভবনকে ধীর করে দেয়। সুতরাং, শুষ্ক বাতাসে, লন্ড্রি স্যাঁতসেঁতে বাতাসের চেয়ে দ্রুত শুকিয়ে যাবে। এটি বাতাসে দ্রুত শুকিয়ে যাবে: বাষ্প বায়ু দ্বারা বাহিত হয় এবং বাষ্পীভবন আরও তীব্র হয়

কিছু পরিস্থিতিতে, ঘনীভবনের হার বাষ্পীভবনের হারের সমান হতে পারে। তারপর উভয় প্রক্রিয়া একে অপরকে ক্ষতিপূরণ দেয় এবং একটি গতিশীল ভারসাম্য সেট করে: একটি শক্তভাবে সিল করা বোতল থেকে, তরল বছরের পর বছর ধরে বাষ্পীভূত হয় না এবং এই ক্ষেত্রে রয়েছে স্যাচুরেটেড বাষ্প.

আমরা প্রতিনিয়ত সকালে মেঘ, বৃষ্টি ও শিশিরের আকারে বায়ুমণ্ডলে জলীয় বাষ্পের ঘনীভবন লক্ষ্য করি; এটি বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন যা প্রকৃতিতে জল চক্র সরবরাহ করে, পৃথিবীতে জীবনকে সমর্থন করে।

যেহেতু বাষ্পীভবন হল তরল থেকে দ্রুততম অণুগুলির প্রস্থান, তাই বাষ্পীভবন প্রক্রিয়া চলাকালীন তরল অণুর গড় গতিশক্তি হ্রাস পায়, অর্থাৎ তরল ঠান্ডা হয়। আপনি যখন জল ছেড়ে যান তখন শীতলতা এবং কখনও কখনও এমনকি শীতলতা (বিশেষ করে বাতাসের সাথে) অনুভূতি সম্পর্কে আপনি ভালভাবে জানেন: শরীরের পুরো পৃষ্ঠের উপর বাষ্পীভূত জল তাপ বহন করে, যখন বাতাস বাষ্পীভবন প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে (এখন এটি পরিষ্কার কেন আমরা গরম চা ফুঁকছি। বাতাসকে ভিতরে আনা আরও ভাল, কারণ তখন শুষ্ক পরিবেষ্টিত বাতাস চায়ের পৃষ্ঠে আসে, এবং আমাদের ফুসফুস থেকে আর্দ্র বায়ু নয় ;-))।

আপনি যদি আপনার হাতের উপর একটি উদ্বায়ী দ্রাবক (বলুন, অ্যাসিটোন বা নেইলপলিশ রিমুভার) ডুবানো তুলো উলের টুকরো ঘষে তবে আপনি একই শীতলতা অনুভব করতে পারেন। চল্লিশ-ডিগ্রি তাপে, আমাদের শরীরের ছিদ্রের মাধ্যমে আর্দ্রতার বাষ্পীভবনের জন্য ধন্যবাদ, আমরা আমাদের তাপমাত্রা একটি স্বাভাবিক স্তরে রাখি; যদি এই থার্মোরেগুলেটরি মেকানিজম না থাকত, তাহলে আমরা এমন গরমে মারা যেতাম।

বিপরীতে, ঘনীভবনের প্রক্রিয়ায়, তরল উত্তপ্ত হয়: বাষ্পের অণুগুলি, যখন তরলে ফিরে আসে, কাছাকাছি তরল অণুগুলির আকর্ষণ শক্তি দ্বারা ত্বরান্বিত হয়, যার ফলস্বরূপ তরলের গড় গতিশক্তি অণু বৃদ্ধি পায় (গলে স্ফটিককরণের সময় শক্তির মুক্তির সাথে এই ঘটনাটির তুলনা করুন!)

ফুটন্ত

ফুটন্তবাষ্পীভবন ঘটে সর্বত্রতরল

ফুটন্ত সম্ভব কারণ একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ বায়ু সর্বদা তরলে দ্রবীভূত হয়, যা ছড়িয়ে পড়ার ফলে সেখানে পৌঁছেছে। যখন তরল উত্তপ্ত হয়, এই বায়ু প্রসারিত হয়, বায়ু বুদবুদগুলি ধীরে ধীরে আকারে বৃদ্ধি পায় এবং খালি চোখে দৃশ্যমান হয় (জলের পাত্রে, তারা নীচে এবং দেয়াল জমা করে)। বায়ু বুদবুদের অভ্যন্তরে স্যাচুরেটেড বাষ্প থাকে, যার চাপ, যেমন আপনি মনে রাখবেন, ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

বুদবুদগুলি যত বড় হয়, আর্কিমিডিয়ান শক্তি তত বেশি তাদের উপর কাজ করে এবং একটি নির্দিষ্ট মুহুর্তে বুদবুদগুলি বিচ্ছিন্ন এবং উঠতে শুরু করে। ঊর্ধ্বমুখী, বুদবুদ তরল কম উত্তপ্ত স্তর মধ্যে পড়ে; তাদের মধ্যে বাষ্প ঘনীভূত হয়, এবং বুদবুদ আবার সংকুচিত হয়। বুদবুদগুলির পতনের ফলে কেটলি ফুটানোর আগে পরিচিত শব্দ হয়। অবশেষে, সময়ের সাথে সাথে, সমস্ত তরল সমানভাবে উষ্ণ হয়, বুদবুদগুলি পৃষ্ঠে পৌঁছায় এবং ফেটে যায়, বাতাস এবং বাষ্প ছুঁড়ে ফেলে - গোলমালের পরিবর্তে তরল ফুটতে থাকে।

বুদবুদ, এইভাবে, তরলের ভিতর থেকে তার পৃষ্ঠে বাষ্পের "পরিবাহী" হিসাবে কাজ করে। ফুটন্ত সময়, সাধারণ বাষ্পীভবনের সাথে, তরলটি পুরো আয়তন জুড়ে বাষ্পে রূপান্তরিত হয় - অভ্যন্তরে বায়ু বুদবুদের বাষ্পীভবন, তারপরে বাষ্প প্রত্যাহার করে বাইরের দিকে। এই কারণেই ফুটন্ত তরল খুব দ্রুত বাষ্পীভূত হয়: একটি কেটলি, যেখান থেকে জল অনেক দিন বাষ্পীভূত হবে, আধা ঘন্টার মধ্যে ফুটে উঠবে।

বাষ্পীভবনের বিপরীতে, যা যে কোনও তাপমাত্রায় ঘটে, তরলটি তখনই ফুটতে শুরু করে যখন এটি পৌঁছায় স্ফুটনাঙ্ক- ঠিক যে তাপমাত্রায় বায়ু বুদবুদগুলি ভাসতে এবং পৃষ্ঠে পৌঁছাতে সক্ষম হয়। ফুটন্ত বিন্দুতে, স্যাচুরেটেড বাষ্পের চাপ তরলের বাইরের চাপের সমান হয়ে যায়(নির্দিষ্টভাবে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ) তদনুসারে, বাহ্যিক চাপ যত বেশি হবে, তাপমাত্রা তত বেশি ফুটতে শুরু করবে।

স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে (এটিএম বা পা), জলের স্ফুটনাঙ্ক। এই জন্য একটি তাপমাত্রায় স্যাচুরেটেড জলীয় বাষ্পের চাপপা. সমস্যা সমাধানের জন্য এই সত্যটি জানা প্রয়োজন - এটি প্রায়শই ডিফল্টরূপে পরিচিত বলে বিবেচিত হয়।

এলব্রাসের শীর্ষে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ atm এর সমান, এবং সেখানে জল একটি তাপমাত্রায় ফুটবে। এবং atm-এর চাপে, জল কেবলমাত্র ফুটতে শুরু করবে।

স্ফুটনাঙ্ক (স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে) একটি প্রদত্ত তরলের জন্য একটি কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত মান (পাঠ্যপুস্তক এবং রেফারেন্স বইয়ের টেবিলে দেওয়া ফুটন্ত বিন্দু হল রাসায়নিকভাবে বিশুদ্ধ তরলের স্ফুটনাঙ্ক। একটি তরলে অমেধ্যের উপস্থিতি স্ফুটনাঙ্ক পরিবর্তন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কলের জলে দ্রবীভূত ক্লোরিন এবং কিছু লবণ থাকে, তাই স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে এর স্ফুটনাঙ্কের থেকে সামান্য ভিন্ন হতে পারে)। সুতরাং, অ্যালকোহল ফুটে, ইথার - এ, পারদ - এ। দয়া করে মনে রাখবেন যে একটি তরল যত বেশি উদ্বায়ী, তার স্ফুটনাঙ্ক তত কম। স্ফুটনাঙ্কের সারণীতে, আমরা দেখতে পাই যে অক্সিজেন ফুটতে থাকে। মানে সাধারণ তাপমাত্রায় অক্সিজেন একটি গ্যাস!

আমরা জানি যে কেটলি তাপ থেকে সরানো হলে, ফুটন্ত অবিলম্বে বন্ধ হয়ে যায় - ফুটন্ত প্রক্রিয়ার জন্য তাপের একটি অবিচ্ছিন্ন সরবরাহ প্রয়োজন। একই সময়ে, ফুটন্তের পরে কেটলিতে জলের তাপমাত্রা পরিবর্তিত হওয়া বন্ধ হয়ে যায়, সব সময় একই থাকে। সরবরাহকৃত তাপ কোথায় যায়?

পরিস্থিতি গলন প্রক্রিয়ার অনুরূপ: তাপ অণুগুলির সম্ভাব্য শক্তি বাড়াতে যায়। এই ক্ষেত্রে, অণুগুলিকে এমন দূরত্বে সরিয়ে দেওয়ার কাজ করতে হবে যে আকর্ষণ শক্তিগুলি অণুগুলিকে একে অপরের কাছাকাছি রাখতে অক্ষম হবে এবং তরলটি একটি গ্যাসীয় অবস্থায় চলে যাবে।

ফুটন্ত সময়সূচী

একটি তরল গরম করার প্রক্রিয়ার একটি গ্রাফিকাল উপস্থাপনা বিবেচনা করুন - তথাকথিত ফোঁড়া গ্রাফ(চিত্র 4)।

ভাত। 4. ফুটন্ত সময়সূচী

সাইট ফোঁড়া শুরুর আগে। সাইটে, তরল ফুটতে থাকে, এর ভর কমে যায়। বিন্দুতে, তরল সম্পূর্ণভাবে ফুটে যায়।

বিভাগ পাস করতে, i.e. তরলকে ফুটন্ত বিন্দুতে আনার জন্য, সম্পূর্ণরূপে বাষ্পে পরিণত করার জন্য, এটিতে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ সরবরাহ করতে হবে। অভিজ্ঞতা দেখায় যে এই পরিমাণ তাপ সরাসরি তরলের ভরের সমানুপাতিক:

আকৃতির অনুপাত বলা হয় বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপতরল (ফুটন্ত বিন্দুতে)। বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপটি সম্পূর্ণরূপে বাষ্পে রূপান্তরিত করার জন্য স্ফুটনাঙ্কে নেওয়া 1 কেজি তরলকে সরবরাহ করা আবশ্যক তাপের পরিমাণের সমান।

সুতরাং, যখন পানির বাষ্পীকরণের নির্দিষ্ট তাপ kJ/kg সমান হয়। এটি বরফ গলে যাওয়ার নির্দিষ্ট তাপের সাথে তুলনা করা আকর্ষণীয় (কেজে / কেজি) - বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ প্রায় সাত গুণ বেশি! এটি আশ্চর্যজনক নয়: সর্বোপরি, বরফ গলানোর জন্য স্ফটিক জালির নোডগুলিতে জলের অণুগুলির অর্ডারকৃত বিন্যাস ধ্বংস করা প্রয়োজন; এই ক্ষেত্রে, অণুগুলির মধ্যে দূরত্ব প্রায় একই থাকে। কিন্তু জলকে বাষ্পে রূপান্তর করতে, আপনাকে অণুগুলির মধ্যে সমস্ত বন্ধন ভাঙতে এবং একে অপরের থেকে উল্লেখযোগ্য দূরত্বে অণুগুলিকে সরাতে আরও অনেক কাজ করতে হবে।

ঘনীভবন সময়সূচী

বাষ্প ঘনীভবন এবং তরল পরবর্তী শীতল প্রক্রিয়া গরম এবং ফুটন্ত প্রক্রিয়ার সাথে প্রতিসাম্যভাবে গ্রাফে দেখায়। এখানে সংশ্লিষ্ট ঘনীভবন সময়সূচীসেন্টিগ্রেড জলীয় বাষ্পের ক্ষেত্রে, যা প্রায়শই সমস্যার সম্মুখীন হয় (চিত্র 5)।

ভাত। 5. ঘনীভবন সময়সূচী

বিন্দুতে, আমরা এ জলীয় বাষ্প আছে. সাইটে ঘনীভবন ঘটছে; এই এলাকার ভিতরে - এ বাষ্প এবং জলের মিশ্রণ। বিন্দুতে আর বাষ্প নেই, শুধু পানি আছে। সাইট এই জল ঠান্ডা হয়.

অভিজ্ঞতা দেখায় যে ভরের বাষ্পের ঘনীভবনের সময় (অর্থাৎ, অংশের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়) ঠিক একই পরিমাণ তাপ নির্গত হয় যা একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ভরের তরল বাষ্পে রূপান্তরের জন্য ব্যয় করা হয়েছিল।

আসুন আগ্রহের জন্য নিম্নোক্ত পরিমাণের তাপের তুলনা করি:

যা জলীয় বাষ্পের g ঘনীভবনের সময় নির্গত হয়;
, যা নির্গত হয় যখন ফলস্বরূপ সেন্টিগ্রেড জল একটি তাপমাত্রায় ঠান্ডা হয়, বলুন,

জে;
জে.

এই সংখ্যাগুলি স্পষ্টভাবে দেখায় যে ফুটন্ত জলের পোড়ার চেয়ে বাষ্প পোড়া অনেক খারাপ। যখন ফুটন্ত জল ত্বকে পায়, তখন "শুধু" নির্গত হয় (ফুটন্ত জল ঠান্ডা হয়ে যায়)। কিন্তু একটি বাষ্প বার্ন সঙ্গে, মাত্রার আরো তাপ একটি আদেশ প্রথম মুক্তি হবে (বাষ্প ঘনীভূত), সেন্টিগ্রেড জল গঠিত হয়, তারপর একই মান যোগ করা হবে যখন এই জল ঠান্ডা হবে.

কোনো পদার্থের তরল অবস্থা থেকে বায়বীয় অবস্থায় রূপান্তরের ঘটনাকে বলে বাষ্পীভবন... বাষ্প উত্পাদন দুটি প্রক্রিয়া আকারে বাহিত হতে পারে: বাষ্পীভবনএবং

বাষ্পীভবন

যে কোনো তাপমাত্রায় তরলের পৃষ্ঠ থেকে বাষ্পীভবন ঘটে। সুতরাং, 10 ° C, এবং 20 ° C, এবং 30 ° C তাপমাত্রায় পুডলগুলি শুকিয়ে যায়। সুতরাং, বাষ্পীভবন হল একটি তরল অবস্থা থেকে একটি বায়বীয় অবস্থায় একটি পদার্থের রূপান্তরের প্রক্রিয়া, যা যেকোনো তাপমাত্রায় তরলের পৃষ্ঠ থেকে ঘটে।

পদার্থের গঠনের দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি তরলের বাষ্পীভবন নিম্নরূপ ব্যাখ্যা করা হয়েছে। তরল অণু, ক্রমাগত আন্দোলনে অংশগ্রহণকারী, বিভিন্ন গতি আছে। দ্রুততম অণুগুলি, জল এবং বায়ুর পৃষ্ঠের মধ্যে ইন্টারফেসে অবস্থিত এবং তুলনামূলকভাবে উচ্চ শক্তির অধিকারী, প্রতিবেশী অণুগুলির আকর্ষণকে অতিক্রম করে এবং তরল ছেড়ে যায়। এইভাবে, উপরে তরল গঠিত হয় বাষ্প.

যেহেতু বাষ্পীভবনের সময় তরল থেকে বৃহত্তর অভ্যন্তরীণ শক্তির অণুগুলি নির্গত হয়, তরলে অবশিষ্ট অণুগুলির শক্তির তুলনায়, তরল অণুর গড় গতিবেগ এবং গড় গতিশক্তি হ্রাস পায় এবং ফলস্বরূপ, তরলের তাপমাত্রা হ্রাস পায়।

বাষ্পীভবনের হারতরল তরল ধরনের উপর নির্ভর করে। এইভাবে, ইথারের বাষ্পীভবনের হার জল এবং উদ্ভিজ্জ তেলের বাষ্পীভবনের হারের চেয়ে বেশি। উপরন্তু, বাষ্পীভবনের হার তরল পৃষ্ঠের উপরে বায়ু চলাচলের উপর নির্ভর করে। প্রমাণ হল যে লন্ড্রি একই বাহ্যিক অবস্থার অধীনে একটি বায়ুহীন জায়গায় তুলনায় বাতাসে দ্রুত শুকিয়ে যায়।

বাষ্পীভবনের হারতরল তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, 30 ডিগ্রি সেলসিয়াসে জল 10 ডিগ্রি সেলসিয়াসে জলের চেয়ে দ্রুত বাষ্পীভূত হয়।

এটি সুপরিচিত যে একটি সসারে ঢালা জল একটি গ্লাসে ঢালা একই ভরের জলের চেয়ে দ্রুত বাষ্পীভূত হয়। অতএব, এটি তরল পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের উপর নির্ভর করে।

ঘনীভবন

কোনো পদার্থকে বায়বীয় অবস্থা থেকে তরলে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়াকে বলে ঘনীভবন.

ঘনীভবন প্রক্রিয়া বাষ্পীভবন প্রক্রিয়ার সাথে একই সাথে ঘটে। তরল থেকে বেরিয়ে আসা এবং তার পৃষ্ঠের উপরে থাকা অণুগুলি বিশৃঙ্খল গতিতে অংশগ্রহণ করে। তারা অন্যান্য অণুর সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয় এবং কিছু সময়ে, তাদের বেগ তরলের পৃষ্ঠের দিকে পরিচালিত হতে পারে এবং অণুগুলি এটিতে ফিরে আসবে।

যদি পাত্রটি খোলা থাকে, তবে বাষ্পীভবন প্রক্রিয়া ঘনীভূত হওয়ার চেয়ে দ্রুত ঘটে এবং জাহাজে তরলের ভর হ্রাস পায়। তরলের উপরে যে বাষ্প উৎপন্ন হয় তাকে বলে অসম্পৃক্ত .

যদি তরলটি একটি বদ্ধ পাত্রে থাকে, তবে প্রথমে তরল থেকে বেরিয়ে আসা অণুর সংখ্যা এটিতে ফিরে আসা অণুর সংখ্যার চেয়ে বেশি হবে, তবে সময়ের সাথে সাথে তরলের উপর বাষ্পের ঘনত্ব এতটাই বেড়ে যাবে যে অণুর সংখ্যা তরল ত্যাগ করা অণুর সংখ্যার সমান হবে, এটিতে ফিরে আসবে। এই ক্ষেত্রে, তার বাষ্পের সাথে তরলের একটি গতিশীল ভারসাম্য ঘটে।

তরলের সাথে গতিশীল ভারসাম্যের অবস্থায় বাষ্পকে বলা হয় স্যাচুরেটেড বাষ্প .

যদি স্যাচুরেটেড বাষ্পযুক্ত তরলযুক্ত একটি পাত্রকে উত্তপ্ত করা হয়, তবে প্রথমে তরল থেকে বেরিয়ে আসা অণুর সংখ্যা বৃদ্ধি পাবে এবং এটিতে ফিরে আসা অণুর সংখ্যার চেয়ে বেশি হবে। সময়ের সাথে সাথে, ভারসাম্য পুনরুদ্ধার করা হবে, তবে তরলের উপরে বাষ্পের ঘনত্ব এবং সেই অনুযায়ী, এর চাপ বৃদ্ধি পাবে।

বাষ্পীভবন এবং ফুটন্ত দ্বারা তরল বাষ্পে (গ্যাস) পরিণত হয়। এই প্রক্রিয়াগুলি একটি নাম "বাষ্পীকরণ" দ্বারা একত্রিত হয়, তবে এই প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে পার্থক্য রয়েছে।

যেকোনো তরলের মুক্ত পৃষ্ঠ থেকে প্রতিনিয়ত বাষ্পীভবন ঘটে। বাষ্পীভবনের ভৌত প্রকৃতি হল উচ্চ বেগ এবং তাপ গতির গতিশক্তি সহ অণুগুলির পৃষ্ঠ থেকে নির্গমন। এই ক্ষেত্রে, তরল ঠান্ডা হয়। শিল্পে, এই প্রভাবটি কুলিং টাওয়ারে জল ঠান্ডা করতে ব্যবহৃত হয়।

ফুটন্ত (বাষ্পীভবনের মতো) হল একটি পদার্থের একটি বাষ্পীয় অবস্থায় রূপান্তর, কিন্তু এটি একটি তরলের সমগ্র আয়তন জুড়ে ঘটে এবং শুধুমাত্র যখন তরলে তাপ সরবরাহ করা হয়। আরও গরম করার পরে, তরলের তাপমাত্রা স্থির থাকে, যখন তরল ফুটতে থাকে।

স্ফুটনাঙ্ক তরলের উপরে বাষ্পের চাপের উপর নির্ভর করে; চাপ কমার সাথে, স্ফুটনাঙ্ক হ্রাস পায় এবং এর বিপরীতে। তরলের উপরে বাষ্পের চাপ কমিয়ে, তরলের স্ফুটনাঙ্ককে তার হিমাঙ্কে নামিয়ে আনা সম্ভব, এবং পছন্দসই বৈশিষ্ট্যযুক্ত পদার্থগুলি বেছে নিয়ে, প্রায় যে কোনও নিম্ন তাপমাত্রা পাওয়া যেতে পারে।

1 কেজি তরলকে বাষ্পীয় অবস্থায় রূপান্তরের জন্য যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন তাকে বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ বলে। আর, kJ/কেজি।

যে তাপমাত্রায় বাষ্পীভবন ঘটে তাকে স্যাচুরেশন তাপমাত্রা বলে। বাষ্প ভেজা বা শুকনো হতে পারে (কোন তরল ফোঁটা নেই)। বাষ্প সুপারহিটেড হতে পারে এবং স্যাচুরেশন তাপমাত্রার উপরে একটি সুপারহিট তাপমাত্রা থাকতে পারে।

এই প্রক্রিয়াগুলি বাষ্প সংকোচন রেফ্রিজারেশন মেশিনে ব্যবহৃত হয়। ফুটন্ত তরল হল রেফ্রিজারেন্ট, এবং যে যন্ত্রে এটি ফুটে তা শীতল পদার্থ থেকে তাপ গ্রহণ করে তা হল বাষ্পীভবনকারী। ফুটন্ত তরলে সরবরাহ করা তাপের পরিমাণ সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়:

কোথায় এম- তরলের ভর বাষ্পে পরিণত হয়; r- বাষ্পীভবনের উত্তাপ.

তরলের স্ফুটনাঙ্ক চাপের উপর নির্ভর করে। এই নির্ভরতা বাষ্প চাপ চাপ বক্ররেখা দ্বারা চিত্রিত করা হয়.

রেফ্রিজারেশন শিল্পের সবচেয়ে সাধারণ রেফ্রিজারেন্ট, অ্যামোনিয়ার জন্য, এই ধরনের একটি বক্ররেখা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 3, যা থেকে এটি দেখা যায় যে বায়ুমণ্ডলীয় (0.1 MPa) সমান চাপে অ্যামোনিয়ার স্ফুটনাঙ্ক -30 ° C, এবং 1.2 MPa - + 30 ° C এর সাথে মিলে যায়।

একটি স্যাচুরেটেড বাষ্পের তরলে রূপান্তরকে ঘনীভবন বলা হয়, যা ঘনীভূত তাপমাত্রায় ঘটে, যা চাপের উপরও নির্ভরশীল। একটি নির্দিষ্ট চাপে ঘনীভূত এবং বাষ্পীভবন তাপমাত্রা সমজাতীয় পদার্থসব একই. এই প্রভাব বায়ুতে ঘনীভবনের তাপ স্থানান্তর করতে বাষ্পীভবন ঘনীভবনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

পরমানন্দ

পদার্থটি কঠিন অবস্থা থেকে সরাসরি বাষ্পে যেতে পারে। এই প্রক্রিয়াটিকে পরমানন্দ বলা হয়। পরিবেষ্টিত বায়ু থেকে শোষিত তাপ অণুর আনুগত্য শক্তি এবং বাহ্যিক চাপের প্রভাবকে অতিক্রম করার জন্য ব্যয় করা হয়, যা এই প্রক্রিয়াটিকে বাধা দেয়।

সাধারণ অবস্থার অধীনে, অনেক পদার্থ পরমান্বিত হয় না - কঠিন কার্বন ডাই অক্সাইড (শুকনো বরফ), আয়োডিন, কর্পূর ইত্যাদি।

শীতল করার জন্য এবং নিম্ন তাপমাত্রা অর্জনের জন্য, শুকনো বরফ ব্যবহার করা হয়, বায়ুমণ্ডলীয় চাপে -78.3 ° C তাপমাত্রা প্রদান করে এবং চাপ কমিয়ে -100 ° C পৌঁছাতে পারে।

>> পদার্থবিদ্যা: বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন

বাষ্পীভূত হলে, একটি পদার্থ একটি তরল অবস্থা থেকে একটি গ্যাসীয় অবস্থায় (বাষ্প) পাস করে। দুটি ধরণের বাষ্পীভবন রয়েছে: বাষ্পীভবন এবং ফুটন্ত।

বাষ্পীভবন- এটি বাষ্পীকরণ যা তরলের মুক্ত পৃষ্ঠ থেকে ঘটে।

কিভাবে বাষ্পীভবন সঞ্চালিত হয়? আমরা জানি যে কোন তরলের অণুগুলি অবিচ্ছিন্ন এবং বিশৃঙ্খল গতিতে থাকে, তাদের মধ্যে কিছু দ্রুত চলে, অন্যগুলি ধীর গতিতে চলে। একে অপরের প্রতি আকর্ষণ শক্তি তাদের উড়তে বাধা দেয়। যাইহোক, যদি তরলের পৃষ্ঠে যথেষ্ট উচ্চ গতিশক্তি সহ একটি অণু উপস্থিত হয়, তবে এটি আন্তঃআণবিক আকর্ষণ শক্তিকে অতিক্রম করতে এবং তরল থেকে উড়ে যেতে সক্ষম হবে। অন্য দ্রুত অণুর সাথে একই পুনরাবৃত্তি ঘটবে, দ্বিতীয়, তৃতীয়, ইত্যাদির সাথে বাইরে বের হয়ে, এই অণুগুলি তরলের উপরে বাষ্প তৈরি করে। এই বাষ্পের গঠন বাষ্পীভবন।

যেহেতু দ্রুততম অণুগুলি বাষ্পীভবনের সময় তরল থেকে উড়ে যায়, তাই তরলে থাকা অণুগুলির গড় গতিশক্তি কমতে থাকে। ফলে বাষ্পীভূত তরলের তাপমাত্রা হ্রাস পায়: তরল ঠান্ডা হয়... এ কারণেই, বিশেষত, ভেজা পোশাকে একজন ব্যক্তি শুকনো পোশাকের তুলনায় (বিশেষত বাতাসে) ঠান্ডা অনুভব করেন।

একই সময়ে, সবাই জানে যে আপনি যদি একটি গ্লাসে জল ঢেলে দেন এবং টেবিলে রেখে দেন, তবে বাষ্পীভবন সত্ত্বেও, এটি ক্রমাগত শীতল হবে না, এটি হিমায়িত না হওয়া পর্যন্ত ঠাণ্ডা এবং ঠান্ডা হয়ে উঠবে। কি এই বাধা দেয়? উত্তরটি খুব সহজ: গ্লাসের চারপাশে থাকা উষ্ণ বাতাসের সাথে পানির তাপ বিনিময়।

বাষ্পীভবনের সময় তরলের শীতলতা আরও লক্ষণীয় হয় যখন বাষ্পীভবন দ্রুত ঘটে (যাতে পরিবেশের সাথে তাপ বিনিময়ের কারণে তরলটির তাপমাত্রা পুনরুদ্ধার করার সময় না থাকে)। কম আন্তঃআণবিক আকর্ষণ শক্তি সহ উদ্বায়ী তরল দ্রুত বাষ্পীভূত হয়, উদাহরণস্বরূপ, ইথার, অ্যালকোহল, পেট্রল। আপনি যদি আপনার হাতের উপর এমন তরল ফেলে দেন তবে আমরা ঠান্ডা অনুভব করব। হাতের পৃষ্ঠ থেকে বাষ্পীভবন, এই ধরনের একটি তরল ঠান্ডা হবে এবং এটি থেকে কিছু তাপ গ্রহণ করবে।

প্রযুক্তিতে দ্রুত বাষ্পীভূত পদার্থ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, মহাকাশ প্রযুক্তিতে, ডিসেন্ট যানবাহনগুলি এই জাতীয় পদার্থ দিয়ে লেপা হয়। গ্রহের বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, ঘর্ষণের ফলে যন্ত্রের শরীর গরম হয়ে যায় এবং এটিকে আবৃতকারী পদার্থ বাষ্পীভূত হতে শুরু করে। বাষ্পীভবন, এটি মহাকাশযানকে শীতল করে, যার ফলে এটি অতিরিক্ত গরম হওয়া থেকে বাঁচায়।

বাষ্পীভবনের সময় জলের শীতলতাও বায়ুর আর্দ্রতা পরিমাপের জন্য ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয়, - সাইকোমিটার(গ্রীক "সাইক্রোস" থেকে - ঠান্ডা)। সাইক্রোমিটার (চিত্র 81) দুটি থার্মোমিটার নিয়ে গঠিত। তাদের মধ্যে একটি (শুকনো) বায়ুর তাপমাত্রা দেখায় এবং অন্যটি (যার জলাধারটি জলে ডুবানো ক্যামব্রিক দিয়ে বাঁধা) - আর্দ্র ক্যামব্রিকের বাষ্পীভবনের তীব্রতার কারণে নিম্ন তাপমাত্রা। পরিমাপ করা আর্দ্রতা যত শুষ্ক হবে, বাষ্পীভবন তত বেশি হবে এবং তাই ভেজা বাল্ব রিডিং কম হবে। এবং তদ্বিপরীত, বাতাসের আর্দ্রতা যত বেশি হবে, বাষ্পীভবনের তীব্রতা তত কম হবে এবং তাই এই থার্মোমিটারের তাপমাত্রা তত বেশি হবে। শুষ্ক এবং আর্দ্র থার্মোমিটারের রিডিংয়ের উপর ভিত্তি করে, একটি বিশেষ (সাইক্রোমেট্রিক) টেবিল ব্যবহার করে, বায়ু আর্দ্রতা নির্ধারণ করা হয়, শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয়। সর্বোচ্চ আর্দ্রতা 100% (এই আর্দ্রতার সাথে, বস্তুতে শিশির দেখা যায়)। মানুষের জন্য, সবচেয়ে অনুকূল আর্দ্রতা 40 থেকে 60% এর মধ্যে বলে মনে করা হয়।

সাধারণ পরীক্ষার সাহায্যে, এটি স্থাপন করা সহজ যে তরলের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে এর মুক্ত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং বাতাসের উপস্থিতিতে বাষ্পীভবনের হার বৃদ্ধি পায়।

বাতাসের উপস্থিতিতে তরল কেন দ্রুত বাষ্পীভূত হয়? আসল বিষয়টি হ'ল তরল পৃষ্ঠের বাষ্পীভবনের সাথে একই সাথে বিপরীত প্রক্রিয়াটিও ঘটে - ঘনীভবন ... ঘনীভবন ঘটে এই কারণে যে কিছু বাষ্পের অণু, এলোমেলোভাবে তরলের উপরে চলে যায়, আবার এটিতে ফিরে আসে। বাতাস তরল থেকে নির্গত অণুগুলিকে দূরে নিয়ে যায় এবং তাদের ফিরে আসতে দেয় না।

যখন বাষ্প তরলের সংস্পর্শে না থাকে তখন ঘনীভবনও ঘটতে পারে। এটি ঘনীভবন, উদাহরণস্বরূপ, এটি মেঘের গঠন ব্যাখ্যা করে: পৃথিবীর উপরে উঠে আসা জলীয় বাষ্পের অণুগুলি, বায়ুমণ্ডলের ঠাণ্ডা স্তরগুলিতে, জলের ক্ষুদ্র ফোঁটাগুলিতে বিভক্ত হয়, যার সঞ্চয়গুলি মেঘ। বায়ুমণ্ডলে জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হওয়ার ফলে বৃষ্টি ও শিশিরও হয়।

বাষ্পীভবনের সময়, তরলটি ঠান্ডা হয়ে যায় এবং পরিবেশের চেয়ে ঠান্ডা হয়ে তার শক্তি শোষণ করতে শুরু করে। বিপরীতভাবে, ঘনীভবনের সময়, পরিবেশে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ নির্গত হয় এবং এর তাপমাত্রা কিছুটা বেড়ে যায়।

??? 1. প্রকৃতিতে কোন দুই ধরনের বাষ্পীভবন বিদ্যমান? 2. কি বাষ্পীভবন? 3. কোন তরলের বাষ্পীভবনের হার নির্ধারণ করে? 4. বাষ্পীভবনের সময় তরল তাপমাত্রা কমে যায় কেন? 5. গ্রহের বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় ডিসেন্ট মহাকাশযানকে অতিরিক্ত উত্তপ্ত হওয়া থেকে কীভাবে প্রতিরোধ করা সম্ভব? 6. ঘনীভবন কি? 7. বাষ্প ঘনীভবন দ্বারা কোন ঘটনা ব্যাখ্যা করা হয়? 8. বায়ুর আর্দ্রতা পরিমাপ করতে কোন যন্ত্র ব্যবহার করা হয়? এটা কিভাবে কাজ করে?

পরীক্ষামূলক কাজ ... 1. দুটি অভিন্ন সসারে একই পরিমাণ জল ঢালুন (উদাহরণস্বরূপ, তিন টেবিল চামচ)। একটি সসার একটি উষ্ণ জায়গায় এবং অন্য একটি ঠান্ডা জায়গায় রাখুন। উভয় সসারে জল বাষ্পীভূত হতে কতটা সময় লাগে তা পরিমাপ করুন। বাষ্পীভবনের হারের পার্থক্য ব্যাখ্যা কর। 2. কাগজের একটি শীটে এক ফোঁটা জল এবং অ্যালকোহল পিপেট করুন। তাদের বাষ্পীভবনের জন্য যে সময় লাগে তা পরিমাপ করুন। এই তরলগুলির মধ্যে কোনটি অণুর মধ্যে কম আকর্ষণীয় বল রয়েছে? 3. গ্লাস এবং সসারে একই পরিমাণ জল ঢালুন। তাদের মধ্যে বাষ্পীভূত হতে এটির সময় পরিমাপ করুন। এর বাষ্পীভবনের হারের পার্থক্য ব্যাখ্যা কর।

এস.ভি. Gromov, N.A. হোমল্যান্ড, পদার্থবিদ্যা গ্রেড 8

ইন্টারনেট সাইট থেকে পাঠকদের দ্বারা জমা দেওয়া

সাব> পদার্থবিদ্যার ক্যালেন্ডার-থিম্যাটিক পরিকল্পনা, অনলাইন পরীক্ষা, গ্রেড 8-এর একজন ছাত্রকে অ্যাসাইনমেন্ট, গ্রেড 8-এ একজন পদার্থবিজ্ঞানের শিক্ষকের জন্য কোর্স, বিমূর্ত অনুযায়ী স্কুলের পাঠ্যক্রম, রেডিমেড হোমওয়ার্ক

পাঠের বিষয়বস্তু পাঠের রূপরেখাসমর্থন ফ্রেম পাঠ উপস্থাপনা ত্বরণমূলক পদ্ধতি ইন্টারেক্টিভ প্রযুক্তি অনুশীলন করা কাজ এবং ব্যায়াম স্ব-পরীক্ষা কর্মশালা, প্রশিক্ষণ, কেস, অনুসন্ধান হোমওয়ার্ক আলোচনা প্রশ্ন ছাত্রদের থেকে অলঙ্কৃত প্রশ্ন ইলাস্ট্রেশন অডিও, ভিডিও ক্লিপ এবং মাল্টিমিডিয়াফটো, ছবি, চার্ট, টেবিল, স্কিম হাস্যরস, উপাখ্যান, কৌতুক, কমিক্স উপমা, উক্তি, ক্রসওয়ার্ড, উদ্ধৃতি সম্পূরক অংশ বিমূর্তকৌতূহলী চিট শীট পাঠ্যপুস্তক মৌলিক এবং শর্তাবলী অন্যান্য অতিরিক্ত শব্দভান্ডার জন্য নিবন্ধ চিপ পাঠ্যপুস্তক এবং পাঠের উন্নতিটিউটোরিয়ালে বাগ সংশোধন করা হয়েছেপাঠ্যপুস্তকের একটি অংশকে আপডেট করা পাঠের মধ্যে নতুনত্বের উপাদানগুলিকে নতুন করে পুরানো জ্ঞান প্রতিস্থাপন করে শুধুমাত্র শিক্ষকদের জন্য নিখুঁত পাঠবছরের জন্য ক্যালেন্ডার পরিকল্পনা নির্দেশিকাআলোচনার এজেন্ডা সমন্বিত পাঠ

1. বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন

তরল অবস্থা থেকে বায়বীয় অবস্থায় কোনো পদার্থের রূপান্তর প্রক্রিয়াকে বাষ্পীভবন বলে, কোনো পদার্থকে বায়বীয় অবস্থা থেকে তরল অবস্থায় রূপান্তরের বিপরীত প্রক্রিয়াকে ঘনীভবন বলে। বাষ্পীভবন দুই প্রকার- বাষ্পীভবন এবং ফুটন্ত। প্রথমে একটি তরলের বাষ্পীভবন বিবেচনা করুন। বাষ্পীভবন হল বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়া যা যে কোনও তাপমাত্রায় তরলের খোলা পৃষ্ঠ থেকে ঘটে। আণবিক গতি তত্ত্বের দৃষ্টিকোণ থেকে, এই প্রক্রিয়াগুলি নিম্নরূপ ব্যাখ্যা করা হয়েছে। তরল অণুগুলি, তাপীয় গতিতে অংশগ্রহণ করে, ক্রমাগত একে অপরের সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয়। এটি এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে তাদের মধ্যে কেউ কেউ আণবিক আকর্ষণ অতিক্রম করার জন্য পর্যাপ্ত গতিশক্তি অর্জন করে। এই ধরনের অণু, তরলের পৃষ্ঠে থাকায়, এটি থেকে উড়ে যায়, তরলের উপরে বাষ্প (গ্যাস) গঠন করে। বাষ্পের অণুগুলি ~ বিশৃঙ্খলভাবে চলমান, তারা তরলের পৃষ্ঠে আঘাত করে। এই ক্ষেত্রে, তাদের কিছু তরল যেতে পারে। তরল অণুর নির্গমন এবং আহ তরলে ফিরে আসার এই দুটি প্রক্রিয়া একই সাথে ঘটে। যদি পালিয়ে যাওয়া অণুর সংখ্যা ফিরে আসা অণুর সংখ্যার চেয়ে বেশি হয়, তাহলে তরলের ভর কমে যায়, যেমন তরল বাষ্পীভূত হয়, যদি বিপরীতে, তরলের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়, যেমন বাষ্প ঘনীভবন পরিলক্ষিত হয়। একটি ক্ষেত্রে সম্ভব যখন তরলের ভর এবং এটির উপরে অবস্থিত বাষ্প পরিবর্তিত হয় না। এটি সম্ভব হয় যখন তরল ছেড়ে যাওয়া অণুর সংখ্যা এটিতে ফিরে আসা অণুর সংখ্যার সমান হয়। এই অবস্থাকে গতিশীল ভারসাম্য বলা হয়।

ক বাষ্প

তার তরল সঙ্গে গতিশীল ভারসাম্য, স্যাচুরেটেড বলা হয়

. যদি বাষ্প এবং তরলের মধ্যে গতিশীল ভারসাম্য না থাকে তবে তাকে অসম্পৃক্ত বলে।স্পষ্টতই, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় স্যাচুরেটেড বাষ্পের একটি নির্দিষ্ট ঘনত্ব থাকে, যাকে ভারসাম্য বলা হয়।

এটি ভারসাম্যের ঘনত্বের অপরিবর্তনীয়তা নির্ধারণ করে, এবং ফলস্বরূপ, একটি ধ্রুবক তাপমাত্রায় এর আয়তন থেকে স্যাচুরেটেড বাষ্পের চাপ, যেহেতু এই বাষ্পের আয়তন হ্রাস বা বৃদ্ধি বাষ্পের ঘনীভবন বা তরল বাষ্পীভবনের দিকে পরিচালিত করে। , যথাক্রমে। একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় স্যাচুরেটেড স্টিম আইসোথার্ম সমতল তুল্যР, V হল V অক্ষের সমান্তরাল একটি সরল রেখা। থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের তরল - স্যাচুরেটেড বাষ্পের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, কিছু সময়ের জন্য তরল ছেড়ে যাওয়া অণুর সংখ্যা বাষ্প থেকে তরলে ফিরে আসা অণুর সংখ্যাকে ছাড়িয়ে যায়। . এটি চলতে থাকে যতক্ষণ না বাষ্পের ঘনত্ব বৃদ্ধির ফলে উচ্চ তাপমাত্রায় গতিশীল ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয়। একই সময়ে, চাপও বৃদ্ধি পায়। স্যাচুরেটেড বাষ্প... সুতরাং, স্যাচুরেটেড বাষ্পের চাপ শুধুমাত্র তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। স্যাচুরেটেড বাষ্পের চাপে এত দ্রুত বৃদ্ধি এই কারণে যে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, অণুগুলির অনুবাদমূলক গতির গতিশক্তিই নয়, তাদের ঘনত্বেও বৃদ্ধি পায়, যেমন। প্রতি ইউনিট আয়তনে অণুর সংখ্যা

বাষ্পীভবনের সময়, দ্রুততম অণুগুলি তরল ত্যাগ করে, যার ফলস্বরূপ অবশিষ্ট অণুগুলির অনুবাদগত গতির গড় গতিশক্তি হ্রাস পায় এবং ফলস্বরূপ, তরলের তাপমাত্রাও হ্রাস পায় (§24 দেখুন)। অতএব, বাষ্পীভূত তরলের তাপমাত্রা স্থির থাকার জন্য, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ অবিচ্ছিন্নভাবে সরবরাহ করতে হবে।

একটি স্থির তাপমাত্রায় বাষ্পে রূপান্তরিত করার জন্য তরলের একক ভরের সাথে যে পরিমাণ তাপের যোগাযোগ করতে হবে তাকে বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ বলে।

বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ তরলের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, এর বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়। ঘনীভবনের সময়, তরলের বাষ্পীভবনে ব্যয় করা তাপের পরিমাণ নির্গত হয়। ঘনীভবন হল বায়বীয় অবস্থা থেকে তরল অবস্থায় রূপান্তরিত হওয়ার প্রক্রিয়া।

2. বাতাসের আর্দ্রতা।

বায়ুমণ্ডলে সর্বদা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ জলীয় বাষ্প থাকে। আর্দ্রতার ডিগ্রী আবহাওয়া এবং জলবায়ুর অপরিহার্য বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি এবং অনেক ক্ষেত্রে এটি ব্যবহারিক গুরুত্ব বহন করে। সুতরাং, বিভিন্ন উপকরণ (সিমেন্ট, জিপসাম এবং অন্যান্য বিল্ডিং উপকরণ সহ), কাঁচামাল, পণ্য, সরঞ্জাম ইত্যাদির সংরক্ষণ। একটি নির্দিষ্ট আর্দ্রতায় সঞ্চালিত হওয়া উচিত। প্রাঙ্গনে, তাদের উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে, আর্দ্রতার প্রয়োজনীয়তারও সাপেক্ষে।

আর্দ্রতা বিষয়বস্তু চিহ্নিত করতে পরিমাণে একটি সংখ্যা ব্যবহার করা হয়. পরম আর্দ্রতা p হল বায়ুর একক আয়তনে থাকা জলীয় বাষ্পের ভর। এটি সাধারণত গ্রাম প্রতি ঘনমিটারে পরিমাপ করা হয় (g/m3)। পরম আর্দ্রতা মেন্ডেলিভ দ্বারা জলীয় বাষ্পের আংশিক চাপ P এর সাথে সম্পর্কিত - ক্লেপেয়ারন সমীকরণ, যেখানে V হল বাষ্প দ্বারা দখলকৃত আয়তন, m, T এবং m হল জলীয় বাষ্পের ভর, পরম তাপমাত্রা এবং মোলার ভর, R হল সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক (দেখুন (25.5)) ... আংশিক চাপ হল অন্যান্য ধরণের বায়ুর অণুর ক্রিয়াকে বিবেচনায় না নিয়ে জলীয় বাষ্প দ্বারা চাপানো চাপ। সুতরাং, যেহেতু p = m/V হল জলীয় বাষ্পের ঘনত্ব।