બાષ્પીભવન શું છે? પ્રવાહીના બાષ્પીભવનનો દર શું નક્કી કરે છે? આ પ્રક્રિયાને અસર કરતા પરિબળો.

શિક્ષણ વિભાગ, યુવા નીતિ, શારીરિક સંસ્કૃતિ અને રમતગમત

મોર્ગૌશસ્કી જિલ્લાનું વહીવટ

મ્યુનિસિપલ શૈક્ષણિક સંસ્થા

"કશ્માશ મૂળભૂત માધ્યમિક શાળા"

સંશોધન

વિષય: "બાષ્પીભવન"

મ્યુનિસિપલ શૈક્ષણિક સંસ્થા "કશ્માશ્સ્કાયા શાળા"

ઝૈત્સેવા વિક્ટોરિયા

સુપરવાઈઝર:

ગામ કશ્માશી - 2010

પરિચય

વિષયની સુસંગતતા:

પ્રકૃતિમાં, સમુદ્ર, નદીઓ, તળાવો અને જમીનની સપાટી પરથી પાણી સતત બાષ્પીભવન થાય છે. તે વરાળના રૂપમાં ઊંચે ચઢે છે. વરાળ ત્યાં ઠંડુ થાય છે અને પાણીના ટીપાં અથવા બરફના નાના ટુકડા બનાવે છે. આ ટીપાં અને બરફના ટુકડાઓમાંથી વાદળો બને છે. વાદળમાંથી, પાણી વરસાદ અને બરફના રૂપમાં પૃથ્વી પર પાછું આવે છે.

વિષય સમસ્યા:

શા માટે ભીની લોન્ડ્રી સુકાઈ જાય છે અને ફ્લોર પર રેડવામાં આવેલ પાણી અદૃશ્ય થઈ જાય છે?

થીમ ઑબ્જેક્ટ:

પદાર્થોના બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા

વિષય વિષય:

પ્રવાહી અને વરાળ

કાર્યનું લક્ષ્ય:ઘરેલું પરિસ્થિતિઓમાં બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાનો અભ્યાસ.

નોકરીના ઉદ્દેશ્યો:

1. કાર્યના વિષય પર સાહિત્યનો અભ્યાસ કરો;

2. પ્રાયોગિક રીતે સાબિત કરો કે બાષ્પીભવન પ્રક્રિયા કેવી રીતે થાય છે;

3. બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાઓને અસર કરતા કારણોને ઓળખો.

પદ્ધતિઓ:

સાહિત્યનો અભ્યાસ;

અવલોકન;

પ્રકરણહું બાષ્પીભવન

બાષ્પીભવન એ પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા પ્રવાહી ધીમે ધીમે વરાળ અથવા વાયુના સ્વરૂપમાં હવામાં બદલાય છે.

બધા પ્રવાહી બાષ્પીભવન થાય છે, પરંતુ વિવિધ દરે.

જ્યારે પ્રવાહી ગરમ થાય છે, ત્યારે બાષ્પીભવન ઝડપથી થાય છે - ગરમ પ્રવાહીમાં પરમાણુઓની હિલચાલની ઝડપ વધારે હોય છે, વધુ અણુઓને પ્રવાહી છોડવાની તક હોય છે.

બાષ્પીભવન કરતા પ્રવાહીનો સપાટી વિસ્તાર જેટલો મોટો હોય છે, તેટલી ઝડપથી બાષ્પીભવન થાય છે. ગોળ ફ્રાઈંગ પેનમાં પાણી ઊંચા જગ કરતાં વધુ ઝડપથી બાષ્પીભવન થશે.

કેટલાક ઝડપથી બાષ્પીભવન થતા પ્રવાહી (આલ્કોહોલ, અત્તર) વડે તમારા હાથને ભીના કરીને, તમે ભીના વિસ્તારને મજબૂત ઠંડક અનુભવી શકો છો. જો તમે તમારા હાથ પર ફૂંકશો તો ઠંડક વધશે.

પ્રકૃતિમાં પાણીનું ચક્ર

આત્યંતિક ગરમીમાં, નદીઓ, તળાવો અને તળાવો છીછરા બને છે, પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે, એટલે કે, તે પ્રવાહી સ્થિતિમાંથી વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં જાય છે - તે અદ્રશ્ય વરાળમાં ફેરવાય છે. દિવસ દરમિયાન, ખાબોચિયા, તળાવ, તળાવો, નદીઓ, સમુદ્રો, છોડમાં રહેલ ભેજનું પાણી સૂર્ય દ્વારા ગરમ થાય છે અને બાષ્પીભવન થાય છે, અને તે વધુ ઝડપથી ગરમ થાય છે. જો બે સરખી પ્લેટ અલગ-અલગ માત્રામાં પાણીથી ભરેલી હોય અને તેમાંથી એક તડકામાં અને બીજી છાયામાં મૂકવામાં આવે તો તમે આ જોઈ શકો છો. જ્યાં પાણી સૂર્યના કિરણો દ્વારા ગરમ થાય છે, તે નોંધપાત્ર રીતે ઝડપથી બાષ્પીભવન કરશે. બાષ્પીભવન અને પવનને વેગ આપે છે. પવનમાં કાગળનો ભીનો ટુકડો જ્યાં હવા શાંત અને સ્થિર હોય ત્યાં એક ડાબી બાજુ કરતાં વધુ ઝડપથી સુકાઈ જશે.

ગરમ, શુષ્ક દિવસોમાં, વ્યક્તિ પરસેવો કરે છે, પરંતુ પરસેવો તેને વધુ પરેશાન કરતું નથી: તે તરત જ સુકાઈ જાય છે. અને જ્યારે તે ભેજયુક્ત અને ગરમ હોય છે, ત્યારે તમારા કપડાં પણ પરસેવાથી ભીના થઈ જાય છે. પરંતુ જો સમુદ્ર, નદીઓ, તળાવોમાંથી ભેજ સતત બાષ્પીભવન થાય છે, જો તે છોડને છોડી દે છે અને વાતાવરણમાં અદૃશ્ય થઈ જાય છે, તો પછી પૃથ્વી કેમ સુકાઈ જતી નથી?

આવું થતું નથી કારણ કે પાણી સતત ચક્રમાં રહે છે. બાષ્પીભવન કર્યા પછી, તે ગરમ હવા સાથે વધે છે, નાના ટીપાંનું સ્વરૂપ લે છે.

નિષ્કર્ષ:

બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા એ ખૂબ જ રસપ્રદ ઘટના છે, તેનું અવલોકન કરવું અને તે આપણા જીવનમાં કેટલી વાર થાય છે તે નોંધવું રસપ્રદ છે.

મને લાગે છે કે વિજ્ઞાન બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ મનુષ્ય અને આપણા ગ્રહના લાભ માટે એક કરતા વધુ વખત કરશે.

પ્રકરણII વ્યવહારુ અનુભવો

બાષ્પીભવનનો દર આના પર નિર્ભર છે:

1) પ્રવાહી સપાટી વિસ્તાર;

2) તાપમાન;

3) પ્રવાહી (પવન) ની સપાટી ઉપર પરમાણુઓની હિલચાલ;

4) પદાર્થનો પ્રકાર;

1. જો પ્રવાહીનું તાપમાન સમાન હોય તો બાષ્પીભવન થયેલ સપાટીના વિસ્તાર પર બાષ્પીભવનનું અવલંબન.

પ્રયોગની પ્રગતિ:

ગ્લાસ અને રકાબીમાં સમાન પ્રમાણમાં પાણી રેડવું. ચાલો સવાર સુધી છોડી દઈએ.

બીજે દિવસે સવારે આપણે જોયું કે રકાબીમાંનું પાણી બાષ્પીભવન થઈ ગયું છે (પ્રવાહીનું પ્રમાણ ઓછું થઈ ગયું છે), પરંતુ ગ્લાસમાં હજુ પણ પાણી છે.

નિષ્કર્ષ: બાષ્પીભવન કરતા પ્રવાહીની સપાટી જેટલી મોટી હોય છે, તેટલી ઝડપથી બાષ્પીભવન થાય છે, કારણ કે મોટા વિસ્તાર પર બાષ્પીભવન કરતા પરમાણુઓની સંખ્યા વધુ હશે.

2. તાપમાન પર બાષ્પીભવનની અવલંબન

પ્રયોગની પ્રગતિ:

મેં 2 સરખા વાસણો લીધાં, તેમાંના એકમાં ઠંડુ પાણી અને બીજામાં ગરમ ​​પાણી રેડ્યું. પાણીનું સ્તર સમાન હતું. થોડા સમય પછી, ગરમ પાણી ધરાવતા વાસણમાં ઓછું પ્રવાહી હતું.

નિષ્કર્ષ: તાપમાન જેટલું ઊંચું, બાષ્પીભવનનો દર તેટલો ઝડપી

3. પવન પર બાષ્પીભવનની અવલંબન.

પ્રયોગની પ્રગતિ:

બાષ્પીભવનનો દર પ્રવાહીની મુક્ત સપાટી પર હવાની હિલચાલ પર આધાર રાખે છે. જ્યારે આપણે પવન બનાવીએ છીએ, ત્યારે બાષ્પીભવન ઝડપથી થાય છે

કાગળની 2 શીટ્સ પર સમાન પ્રમાણમાં પાણી લાગુ કરો. અમે નોટબુક અથવા હેરડ્રાયરનો ઉપયોગ કરીને કાગળની એક શીટ પર પવન બનાવીશું.

નિષ્કર્ષ: જો પ્રવાહીની ઉપરની હવા ખસે છે, તો બાષ્પીભવનનો દર વધે છે કારણ કે હવાનો પ્રવાહ પ્રવાહીના અણુઓને સપાટીથી દૂર થવામાં અને વરાળની સ્થિતિમાં બદલવામાં મદદ કરે છે. ગરમ હવા આ પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવશે.

પદાર્થના પ્રકાર પર બાષ્પીભવનનું નિર્ભરતા.

પ્રયોગની પ્રગતિ:

આ પ્રયોગ કરવા માટે મેં બે પેપર નેપકીન લીધા. તેણીએ પ્રથમ પર થોડું પાણી રેડ્યું, અને બીજા પર અત્તર છાંટ્યું. પછી મેં પ્રવાહીના બાષ્પીભવનનું અવલોકન કરવાનું શરૂ કર્યું.

પરફ્યુમ સૌથી ઝડપથી બાષ્પીભવન થયું, નેપકિન પર કોઈ નિશાન છોડ્યું નહીં. જે બાકી હતું તે એક સુખદ ગંધ હતી. બાષ્પીભવન કરવાની બીજી વસ્તુ પાણી હતી.

નિષ્કર્ષ: મને લાગે છે કે વિવિધ પ્રવાહીમાં બાષ્પીભવન દર અલગ હોય છે.

5. આ રસપ્રદ છે!

પ્રયોગની પ્રગતિ:

મેં મારા હાથની પાછળ પરફ્યુમનું પાતળું પડ લગાવ્યું. જેમ જેમ મારા હાથમાંથી અત્તર બાષ્પીભવન થયું તેમ, મને ઠંડી લાગ્યું.

નિષ્કર્ષ: આનો અર્થ એ છે કે પ્રવાહીને બાષ્પીભવન કરવા માટે, હથેળીમાંથી ઊર્જાનો સતત પ્રવાહ જરૂરી છે.

6. આ રસપ્રદ છે!

પ્રયોગની પ્રગતિ:

મેં બોર્ડનો અડધો ભાગ ભીના, ભીના ચીંથરાથી અને બીજો થોડો ભીના ચીંથરાથી સાફ કર્યો. મારા બોર્ડનો બીજો ભાગ શુષ્ક હતો, પરંતુ પ્રથમ અર્ધ હજુ પણ ભીનો હતો.

નિષ્કર્ષ: આનો અર્થ એ છે કે બોર્ડને સુકા કપડાથી સાફ કરવાની જરૂર છે.

તારણો:

"બાષ્પીભવન" વિષય પર કામ કરતી વખતે, મને મારા પ્રશ્નોના જવાબો મળ્યા. મને જાણવા મળ્યું કે શા માટે ભીની લોન્ડ્રી સુકાઈ જાય છે અને ફ્લોર પર રેડવામાં આવેલ પાણી અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

પ્રવાહી બાષ્પીભવનનો દર પ્રવાહીની મુક્ત સપાટીના વિસ્તાર પર આધાર રાખે છે. બાષ્પીભવન વિસ્તાર જેટલો મોટો છે, તેટલું ઝડપી બાષ્પીભવન થાય છે.

બાષ્પીભવનનો દર પ્રવાહીના તાપમાન પર આધાર રાખે છે. પ્રવાહીનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, તેટલું ઝડપી બાષ્પીભવન થાય છે.

બાષ્પીભવનનો દર પ્રવાહીની મુક્ત સપાટી પર હવાની હિલચાલ પર આધાર રાખે છે.

બાષ્પીભવનનો દર લેવામાં આવેલ પ્રવાહીના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે.

નિષ્કર્ષ

બાષ્પીભવનના વિષય પર કામ કરતી વખતે, મને મારા પ્રશ્નોના જવાબો મળ્યા. મેં શીખ્યા કે બાષ્પીભવન કેવી રીતે થાય છે, કે પદાર્થોના બાષ્પીભવનનો દર અલગ છે. લોકો તેમના જીવનમાં બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાનો સક્રિયપણે ઉપયોગ કરે છે, વિવિધ મિકેનિઝમ્સ અને મશીનોના ઉત્પાદનમાં તેનો ઉપયોગ કરે છે અને રોજિંદા જીવનમાં તેનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રકૃતિમાં, આ પ્રક્રિયા માનવ પ્રવૃત્તિને ધ્યાનમાં લીધા વિના થાય છે, અને લોકોનું કાર્ય આ પ્રક્રિયાને વિક્ષેપિત કરવાનું નથી. આ કરવા માટે, તમારે પ્રકૃતિને પ્રેમ કરવાની અને આપણી પૃથ્વીને પ્રેમ કરવાની જરૂર છે! મેં કરેલા પ્રયોગો ખૂબ જ રસપ્રદ હતા, અને મને લાગે છે કે આ વિષય પર ઘણા વધુ પ્રયોગો કરી શકાય છે. હવે હું હંમેશા બાષ્પીભવન પર ધ્યાન આપું છું જે પ્રકૃતિમાં અથવા માનવ જીવનમાં થાય છે, અને મને આનંદ છે કે હું તેના વિશે ઘણું જાણું છું!

પરિશિષ્ટ 1

માનવ જીવનમાં બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા.

બાષ્પીભવન ક્યારેક ખતરનાક બની શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે: જો તમારું થર્મોમીટર તૂટી જાય, તો તેમાંથી પારો નીકળી શકે છે, જે ઝડપથી બાષ્પીભવન થાય છે. તેની વરાળ મનુષ્યો માટે ખૂબ જ ખતરનાક અને ઝેરી છે. ગેસોલિન તેના વરાળને કારણે પણ ખતરનાક છે: ગેસોલિન ફેલાવવાથી અને આકસ્મિક સ્પાર્ક ત્વરિત વિસ્ફોટ અને આગ તરફ દોરી શકે છે. રસોડામાં, ગૃહિણી ઘણીવાર ખોરાક તૈયાર કરવા અને સાચવવા માટે બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે: પ્રેશર કૂકરની અંદર પેદા થતી વરાળ પાણી પર દબાય છે, જેના પરિણામે તે ઊંચા તાપમાને ઉકળે છે અને ખોરાક ઝડપથી રાંધે છે.

બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ ઘણીવાર ખોરાકની જાળવણી માટે વાસણોને જંતુરહિત કરવા માટે થાય છે.

શરદી માટે, ઔષધીય વનસ્પતિઓને શ્વાસમાં લેતી વખતે લોકો વારંવાર બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છે.

બાષ્પીભવનને કારણે લોકો લાંબા સમય સુધી અત્તરની સુગંધ અનુભવી શકે છે, પ્રથમ, આલ્કોહોલ ત્વચાની સપાટીથી બાષ્પીભવન થાય છે, અને પછી ઓછા અસ્થિર સુગંધિત પદાર્થો, જે વ્યક્તિના ગયા પછી પણ તેની યાદ અપાવે છે.

હવાના ગરમ પ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને બાષ્પીભવન પ્રક્રિયા તમને સુંદર હેરસ્ટાઇલ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. હેરડ્રાયર વિના હેરડ્રેસરનું કામ અશક્ય છે!

પ્રકૃતિમાં બાષ્પીભવન પ્રક્રિયા

નદીઓ તેમના પાણીમાં ખડકોમાં રહેલા ઘણા રસાયણોને ઓગાળીને દરિયામાં લઈ જાય છે. આ પદાર્થોમાંથી એક સામાન્ય મીઠું છે, જે આપણે ખાઈએ છીએ. જ્યારે દરિયાનું પાણી બાષ્પીભવન થાય છે, ત્યારે તેમાં ઓગળેલું મીઠું દરિયામાં રહે છે. તેથી જ દરિયો ખારા છે.

જ્યારે વાદળમાં પાણીના ટીપાં ગરમ ​​હવાના સમૂહને મળે છે, ત્યારે તે બાષ્પીભવન થાય છે - અને વાદળ અદૃશ્ય થઈ જાય છે! તેથી, વાદળો સતત તેમનો આકાર બદલે છે. તેઓ જે ભેજ ધરાવે છે તે સતત પાણી અથવા વરાળમાં રૂપાંતરિત થાય છે. વાદળમાં સમાવિષ્ટ પાણીના ટીપાંનું વજન હોય છે, તેથી ગુરુત્વાકર્ષણ તેમને નીચે ખેંચે છે અને તે નીચે અને નીચે છોડવામાં આવે છે. જ્યારે તેનો મુખ્ય ભાગ, પડતો, ગરમ હવાના સ્તરો સુધી પહોંચે છે, ત્યારે આ ગરમ હવા તેમને બાષ્પીભવનનું કારણ બને છે. આ રીતે તમને વાદળો મળે છે જેમાંથી વરસાદ પડતો નથી. તેઓ બાષ્પીભવન કરે છે, અને ટીપાં પાસે પૃથ્વીની સપાટી સુધી પહોંચવાનો સમય નથી.

પ્રકૃતિમાં, પદાર્થો એકત્રીકરણની ત્રણ સ્થિતિમાંથી એકમાં હોઈ શકે છે: ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ. પ્રથમથી બીજા અને તેનાથી વિપરીત સંક્રમણ દરરોજ, ખાસ કરીને શિયાળામાં જોઇ શકાય છે. જો કે, પ્રવાહીનું વરાળમાં રૂપાંતર, જેને બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે ઘણીવાર આંખ માટે અદ્રશ્ય હોય છે. તેની દેખીતી તુચ્છતા હોવા છતાં, તે માનવ જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તો ચાલો આ વિશે વધુ જાણીએ.

બાષ્પીભવન - તે શું છે?

દર વખતે જ્યારે તમે ચા અથવા કોફી માટે કીટલીને ઉકાળવાનું નક્કી કરો છો, ત્યારે તમે અવલોકન કરી શકો છો કે 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી પહોંચવા પર, પાણી કેવી રીતે વરાળમાં ફેરવાય છે. બાષ્પીભવન પ્રક્રિયા (ચોક્કસ પદાર્થનું વાયુયુક્ત અવસ્થામાં સંક્રમણ) નું પ્રાયોગિક ઉદાહરણ આ બરાબર છે.

બાષ્પીભવનના બે પ્રકાર છે: ઉકળતા અને બાષ્પીભવન. પ્રથમ નજરમાં તેઓ સમાન છે, પરંતુ આ એક સામાન્ય ગેરસમજ છે.

બાષ્પીભવન એ પદાર્થની સપાટી પરથી વરાળનું નિર્માણ છે, અને ઉકળવું એ તેના સમગ્ર જથ્થામાંથી વરાળનું નિર્માણ છે.

બાષ્પીભવન અને ઉકળતા: શું તફાવત છે

તેમ છતાં બાષ્પીભવન અને ઉકળવાની પ્રક્રિયા બંને પ્રવાહીને વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં બદલવાનું કારણ બને છે, તે તેમની વચ્ચેના બે મહત્વપૂર્ણ તફાવતોને યાદ રાખવા યોગ્ય છે.

• ઉકાળવું એ એક સક્રિય પ્રક્રિયા છે જે ચોક્કસ તાપમાને થાય છે. દરેક પદાર્થ માટે તે અનન્ય છે અને માત્ર વાતાવરણીય દબાણમાં ઘટાડો સાથે બદલાઈ શકે છે. સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, પાણીને 100 °C પર ઉકળવાની જરૂર છે, શુદ્ધ સૂર્યમુખી તેલ માટે - 227 °C, અશુદ્ધ સૂર્યમુખી તેલ માટે - 107 °C. તેનાથી વિપરીત, દારૂને ઉકળવા માટે નીચા તાપમાનની જરૂર છે - 78 ° સે. બાષ્પીભવનનું તાપમાન કોઈપણ હોઈ શકે છે અને તે, ઉકળતાથી વિપરીત, સતત થાય છે.
• પ્રક્રિયાઓ વચ્ચેનો બીજો નોંધપાત્ર તફાવત એ છે કે ઉકળતા દરમિયાન, પ્રવાહીની સમગ્ર જાડાઈમાં બાષ્પીભવન થાય છે. જ્યારે પાણી અથવા અન્ય પદાર્થોનું બાષ્પીભવન તેમની સપાટી પરથી જ થાય છે. માર્ગ દ્વારા, ઉકળતા પ્રક્રિયા હંમેશા એકસાથે બાષ્પીભવન સાથે હોય છે.

સબલાઈમેશન પ્રક્રિયા

એવું માનવામાં આવે છે કે બાષ્પીભવન એ પ્રવાહીમાંથી એકત્રીકરણની વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં સંક્રમણ છે. જો કે, દુર્લભ કિસ્સાઓમાં, પ્રવાહી સ્થિતિને બાયપાસ કરીને, નક્કરથી વાયુ સ્થિતિમાં સીધું બાષ્પીભવન શક્ય છે. આ પ્રક્રિયાને સબલાઈમેશન કહેવામાં આવે છે.

આ શબ્દ દરેક વ્યક્તિને પરિચિત છે જેણે ક્યારેય ફોટો સલૂનમાં તેમના મનપસંદ ફોટો સાથે મગ અથવા ટી-શર્ટનો ઓર્ડર આપ્યો છે. ફેબ્રિક અથવા સિરામિક્સ પર ઇમેજને કાયમી ધોરણે લાગુ કરવા માટે, તેના માનમાં આ પ્રકારના બાષ્પીભવનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, આ પ્રકારની પ્રિન્ટિંગને ઉત્કૃષ્ટતા કહેવામાં આવે છે.

ઉપરાંત, આવા બાષ્પીભવનનો ઉપયોગ ફળો અને શાકભાજીના ઔદ્યોગિક સૂકવણી અને કોફી બનાવવા માટે થાય છે.

જોકે પ્રવાહીના બાષ્પીભવન કરતાં ઉત્કૃષ્ટતા ઘણી ઓછી સામાન્ય છે, તે ક્યારેક રોજિંદા જીવનમાં જોઇ શકાય છે. તેથી, શિયાળામાં સૂકવવા માટે લટકાવેલી ભીની લોન્ડ્રી તરત જ થીજી જાય છે અને સખત બની જાય છે. જો કે, ધીમે ધીમે આ કઠોરતા દૂર થઈ જાય છે અને વસ્તુઓ શુષ્ક બની જાય છે. આ કિસ્સામાં, બરફ રાજ્યમાંથી પાણી, પ્રવાહી તબક્કાને બાયપાસ કરીને, સીધું વરાળમાં જાય છે.

બાષ્પીભવન કેવી રીતે થાય છે?

મોટાભાગની ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની જેમ, બાષ્પીભવન પ્રક્રિયામાં અણુઓ મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.

પ્રવાહીમાં તેઓ એકબીજાની ખૂબ નજીક સ્થિત છે, પરંતુ તેમની પાસે નિશ્ચિત સ્થાન નથી. આનો આભાર, તેઓ પ્રવાહીના સમગ્ર વિસ્તારમાં અને વિવિધ ઝડપે "મુસાફરી" કરી શકે છે. આ એ હકીકતને કારણે પ્રાપ્ત થાય છે કે ચળવળ દરમિયાન તેઓ એકબીજા સાથે અથડાય છે અને આ અથડામણના પરિણામે તેમની ગતિ બદલાય છે. પર્યાપ્ત ઝડપી બન્યા પછી, સૌથી વધુ સક્રિય પરમાણુઓ પદાર્થની સપાટી પર ચઢી શકે છે અને, અન્ય પરમાણુઓના આકર્ષણના બળને દૂર કરીને, પ્રવાહીને છોડી દે છે. આ રીતે પાણી અથવા અન્ય પદાર્થનું બાષ્પીભવન થાય છે અને વરાળ બને છે. શું તે અંતરિક્ષમાં રોકેટ ઉડાડવા જેવું નથી?

જો કે સૌથી વધુ સક્રિય પરમાણુઓ પ્રવાહીમાંથી વરાળમાં જાય છે, તેમ છતાં તેમના બાકીના "ભાઈઓ" સતત ગતિમાં રહે છે. ધીમે ધીમે, તેઓ આકર્ષણને દૂર કરવા અને એકત્રીકરણની બીજી સ્થિતિમાં જવા માટે જરૂરી ગતિ પ્રાપ્ત કરે છે.

ધીમે ધીમે અને સતત પ્રવાહી છોડીને, પરમાણુઓ તેની આંતરિક ઊર્જાનો આ માટે ઉપયોગ કરે છે અને તે ઘટે છે. અને આ પદાર્થના તાપમાનને સીધી અસર કરે છે - તે ઘટે છે. એટલે કપમાં ઠંડકવાળી ચાનું પ્રમાણ થોડું ઓછું થાય છે.

બાષ્પીભવન શરતો

વરસાદ પછી ખાબોચિયાનું અવલોકન કરતાં, તમે જોશો કે તેમાંના કેટલાક ઝડપથી સુકાઈ જાય છે, અને કેટલાક વધુ સમય લે છે. તેમનું સૂકવવું એ બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા હોવાથી, અમે આ માટે જરૂરી પરિસ્થિતિઓને સમજવા માટે આ ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ.

• બાષ્પીભવનનો દર પદાર્થના બાષ્પીભવનના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે, કારણ કે તેમાંના દરેકમાં વિશિષ્ટ લક્ષણો છે જે તે સમયને અસર કરે છે જે દરમિયાન તેના પરમાણુઓ સંપૂર્ણપણે વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં પરિવર્તિત થાય છે. જો તમે સમાન માત્રામાં પ્રવાહીથી ભરેલી 2 સરખી બોટલો ખુલ્લી રાખો છો (એકમાં આલ્કોહોલ C2H5OH છે, બીજામાં પાણી H2O છે), તો પ્રથમ કન્ટેનર ઝડપથી ખાલી થશે. કારણ કે, ઉપર જણાવ્યા મુજબ, આલ્કોહોલનું બાષ્પીભવન તાપમાન ઓછું છે, જેનો અર્થ છે કે તે ઝડપથી બાષ્પીભવન કરશે.
• બીજી વસ્તુ કે જેના પર બાષ્પીભવન આધાર રાખે છે તે આજુબાજુનું તાપમાન અને બાષ્પીભવન થયેલ પદાર્થનું ઉત્કલન બિંદુ છે. પ્રથમ જેટલો ઊંચો અને બીજો નીચો, તેટલી ઝડપથી પ્રવાહી તેના સુધી પહોંચી શકે છે અને વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં ફેરવાય છે. તેથી જ, જ્યારે બાષ્પીભવન સાથે સંકળાયેલી કેટલીક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ હાથ ધરવામાં આવે છે, ત્યારે પદાર્થો ખાસ ગરમ થાય છે.
• બીજી સ્થિતિ કે જેના પર બાષ્પીભવન આધાર રાખે છે તે પદાર્થનો સપાટી વિસ્તાર છે જેમાંથી તે થાય છે. તે જેટલું મોટું છે, તેટલી ઝડપી પ્રક્રિયા થાય છે. બાષ્પીભવનના વિવિધ ઉદાહરણોને ધ્યાનમાં લેતા, આપણે ફરીથી ચા વિશે વિચારી શકીએ છીએ. તે ઘણીવાર ઠંડુ કરવા માટે રકાબીમાં રેડવામાં આવે છે. ત્યાં, પીણું ઝડપથી ઠંડુ થયું કારણ કે પ્રવાહીની સપાટીનો વિસ્તાર વધ્યો (રકાબીનો વ્યાસ કપના વ્યાસ કરતા મોટો છે).
• અને ફરીથી ચા વિશે. તેને ઝડપથી ઠંડુ કરવાની બીજી જાણીતી રીત તેના પર ફૂંકાય છે. તમે કેવી રીતે નોંધ કરી શકો છો કે પવનની હાજરી (હવા ચળવળ) એ બાષ્પીભવન પર પણ આધાર રાખે છે. પવનની ઝડપ જેટલી વધારે હશે, તેટલી ઝડપથી પ્રવાહી પરમાણુઓ વરાળમાં ફેરવાશે.
• વાતાવરણીય દબાણ બાષ્પીભવનના દરને પણ અસર કરે છે: તે જેટલું નીચું છે, તેટલી ઝડપથી પરમાણુઓ એક રાજ્યમાંથી બીજી સ્થિતિમાં જાય છે.

કન્ડેન્સેશન અને ડિસબ્લિમેશન

એકવાર વરાળમાં ફેરવાયા પછી, અણુઓ ખસેડવાનું બંધ કરતા નથી. એકત્રીકરણની નવી સ્થિતિમાં, તેઓ હવાના અણુઓ સાથે અથડાવાનું શરૂ કરે છે. આને કારણે, તેઓ કેટલીકવાર પ્રવાહી (ઘનીકરણ) અથવા ઘન (ડિસબલાઈમેશન) સ્થિતિમાં પાછા આવી શકે છે.

જ્યારે બાષ્પીભવન અને ઘનીકરણની પ્રક્રિયાઓ એકબીજાની સમકક્ષ હોય છે, ત્યારે તેને ગતિશીલ સંતુલન કહેવામાં આવે છે. જો કોઈ વાયુ પદાર્થ તેના સમાન રચનાના પ્રવાહી સાથે ગતિશીલ સંતુલનમાં હોય, તો તેને સંતૃપ્ત વરાળ કહેવામાં આવે છે.

બાષ્પીભવન અને માણસ

બાષ્પીભવનના વિવિધ ઉદાહરણોને ધ્યાનમાં લેતા, માનવ શરીર પર આ પ્રક્રિયાની અસરને યાદ કરવામાં મદદ કરી શકાતી નથી.

જેમ તમે જાણો છો, 42.2 ડિગ્રી સેલ્સિયસના શરીરના તાપમાને, વ્યક્તિના લોહીમાં પ્રોટીન જમા થાય છે, જે મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. માનવ શરીર માત્ર ચેપને કારણે જ નહીં, પણ શારીરિક શ્રમ કરતી વખતે, રમત-ગમત કરતી વખતે અથવા ગરમ રૂમમાં રહેવાથી પણ ગરમ થઈ શકે છે.

સ્વ-ઠંડક પ્રણાલી - પરસેવોને કારણે શરીર સામાન્ય કામગીરી માટે સ્વીકાર્ય તાપમાન જાળવવાનું સંચાલન કરે છે. જો શરીરનું તાપમાન વધે છે, તો પરસેવો ત્વચાના છિદ્રો દ્વારા મુક્ત થાય છે, અને પછી તે બાષ્પીભવન થાય છે. આ પ્રક્રિયા વધારાની ઊર્જાને "બર્ન" કરવામાં મદદ કરે છે અને શરીરને ઠંડુ કરવામાં અને તેના તાપમાનને સામાન્ય કરવામાં મદદ કરે છે.

માર્ગ દ્વારા, આ જ કારણ છે કે તમારે આધુનિક સમાજની મુખ્ય આપત્તિ તરીકે પરસેવો રજૂ કરતી જાહેરાતો પર બિનશરતી વિશ્વાસ ન કરવો જોઈએ અને તેમાંથી છુટકારો મેળવવા માટે નિષ્કપટ ખરીદદારોને તમામ પ્રકારના પદાર્થો વેચવાનો પ્રયાસ કરવો જોઈએ. શરીરને તેની સામાન્ય કામગીરીમાં ખલેલ પહોંચાડ્યા વિના ઓછો પરસેવો કરવા દબાણ કરવું અશક્ય છે, અને એક સારો ગંધનાશક માત્ર પરસેવાની અપ્રિય ગંધને માસ્ક કરી શકે છે. તેથી, એન્ટીપર્સપીરન્ટ્સ, વિવિધ પાવડર અને પાઉડરનો ઉપયોગ કરીને, તમે શરીરને ન ભરવાપાત્ર નુકસાન પહોંચાડી શકો છો. છેવટે, આ પદાર્થો પરસેવો ગ્રંથીઓના છિદ્રોને બંધ કરે છે અથવા વિસર્જન નળીઓને સાંકડી કરે છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ શરીરને તેના તાપમાનને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતાથી વંચિત કરે છે. એવા કિસ્સામાં કે જ્યાં એન્ટિપરસ્પિરન્ટ્સનો ઉપયોગ હજુ પણ જરૂરી છે, તમારે પહેલા તમારા ડૉક્ટરની સલાહ લેવી જોઈએ.

છોડના જીવનમાં બાષ્પીભવનની ભૂમિકા

જેમ તમે જાણો છો, ફક્ત માણસો જ 70% પાણી નથી, પણ છોડ પણ છે, અને કેટલાક, મૂળાની જેમ, 90% છે. તેથી, તેમના માટે બાષ્પીભવન પણ મહત્વપૂર્ણ છે.

પાણી એ છોડના શરીરમાં પ્રવેશતા ફાયદાકારક (અને હાનિકારક) પદાર્થોનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે. જો કે, આ પદાર્થોને શોષવા માટે, સૂર્યપ્રકાશ જરૂરી છે. પરંતુ ગરમ દિવસોમાં સૂર્ય છોડને માત્ર ગરમ કરી શકતો નથી, પણ તેને વધુ ગરમ પણ કરી શકે છે, જેનાથી તેનો નાશ થાય છે.

આને થતું અટકાવવા માટે, વનસ્પતિના પ્રતિનિધિઓ સ્વ-ઠંડક (પરસેવાની માનવ પ્રક્રિયાની જેમ) સક્ષમ છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે છોડ વધુ ગરમ થાય છે, ત્યારે તેઓ પાણીનું બાષ્પીભવન કરે છે અને આમ ઠંડુ થાય છે. તેથી જ ઉનાળામાં બગીચાઓ અને શાકભાજીના બગીચાઓને પાણી આપવા પર ખૂબ ધ્યાન આપવામાં આવે છે.

ઉદ્યોગ અને રોજિંદા જીવનમાં બાષ્પીભવનનો ઉપયોગ કેવી રીતે થાય છે

રાસાયણિક અને ખાદ્ય ઉદ્યોગો માટે, બાષ્પીભવન એ એક અનિવાર્ય પ્રક્રિયા છે. ઉપર જણાવ્યા મુજબ, તે માત્ર ઘણા ઉત્પાદનોને નિર્જલીકૃત કરવામાં મદદ કરે છે (તેમાંથી ભેજનું બાષ્પીભવન કરે છે), જે તેમના શેલ્ફ જીવનને વધારે છે; પણ આદર્શ આહાર ઉત્પાદનો (ઓછા વજન અને કેલરી, પોષક તત્વોની ઉચ્ચ સામગ્રી સાથે) ઉત્પન્ન કરવામાં પણ મદદ કરે છે.

બાષ્પીભવન (ખાસ કરીને ઉત્તેજના) નો ઉપયોગ વિવિધ પદાર્થોને શુદ્ધ કરવા માટે પણ થાય છે.

એપ્લિકેશનનો બીજો વિસ્તાર એર કન્ડીશનીંગ છે.

દવા વિશે ભૂલશો નહીં. છેવટે, ઇન્હેલેશનની પ્રક્રિયા (ઔષધીય દવાઓ સાથે સંતૃપ્ત વરાળનું ઇન્હેલેશન) પણ બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા પર આધારિત છે.

ખતરનાક ધુમાડો

જો કે, કોઈપણ પ્રક્રિયાની જેમ, આમાં પણ નકારાત્મક બાજુઓ છે. છેવટે, માત્ર ઉપયોગી પદાર્થો જ વરાળમાં ફેરવી શકતા નથી અને લોકો અને પ્રાણીઓ દ્વારા શ્વાસમાં લઈ શકાય છે, પણ જીવલેણ પદાર્થો પણ. અને સૌથી દુઃખદ બાબત એ છે કે તેઓ અદ્રશ્ય છે, જેનો અર્થ છે કે વ્યક્તિને હંમેશા ખબર હોતી નથી કે તે ઝેરના સંપર્કમાં આવ્યો છે. એટલા માટે તમારે જોખમી પદાર્થો સાથે કામ કરતી ફેક્ટરીઓ અને સાહસોમાં રક્ષણાત્મક માસ્ક અને સૂટ વિના રહેવાનું ટાળવું જોઈએ.

કમનસીબે, હાનિકારક ધૂમાડો પણ ઘરમાં સંતાઈ શકે છે. છેવટે, જો ફર્નિચર, વૉલપેપર, લિનોલિયમ અથવા અન્ય વસ્તુઓ નબળી તકનીક સાથે સસ્તી સામગ્રીમાંથી બનાવવામાં આવે છે, તો તેઓ હવામાં ઝેર છોડવામાં સક્ષમ છે, જે ધીમે ધીમે તેમના માલિકોને "ઝેર" કરશે. તેથી, કોઈપણ વસ્તુ ખરીદતી વખતે, તે જે સામગ્રીમાંથી બનાવવામાં આવે છે તેના ગુણવત્તા પ્રમાણપત્રને જોવું યોગ્ય છે.

પ્રવાહીને વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં બદલવાની બે રીત છે: બાષ્પીભવન અને ઉકળવું.

આ બે પદ્ધતિઓ અલગ છે કે બાષ્પીભવન પ્રવાહીની સપાટી પરથી થાય છે, અને ઉકળતા સમગ્ર વોલ્યુમ દરમિયાન થાય છે.

ઉકાળવું એ એક ઝડપી પ્રક્રિયા છે, અને થોડા સમયમાં ઉકળતા પાણીનું કોઈ નિશાન રહેતું નથી;

બાષ્પીભવન કોઈપણ તાપમાને થાય છે, દબાણને ધ્યાનમાં લીધા વિના, જે સામાન્ય સ્થિતિમાં હંમેશા 760 mm Hg ની નજીક હોય છે. કલા. બાષ્પીભવન, ઉકળતાથી વિપરીત, ખૂબ જ ધીમી પ્રક્રિયા છે. કોલોનની એક બોટલ જે આપણે બંધ કરવાનું ભૂલી ગયા છીએ તે થોડા દિવસોમાં ખાલી થઈ જશે; પાણી સાથેની રકાબી લાંબા સમય સુધી બેસી રહેશે, પરંતુ વહેલા કે પછી તે શુષ્ક થઈ જશે.

બાષ્પીભવનનો દર ઘણા કારણો પર આધારિત છે:

A) બાષ્પીભવનનો દર પ્રવાહીના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે.

પ્રવાહી જેના પરમાણુઓ ઓછા બળ સાથે એકબીજાને આકર્ષે છે તે ઝડપથી બાષ્પીભવન થાય છે. ખરેખર, આ કિસ્સામાં, મોટી સંખ્યામાં પરમાણુઓ આકર્ષણને દૂર કરી શકે છે અને પ્રવાહીમાંથી ઉડી શકે છે.

બી) પ્રવાહીનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય તેટલી ઝડપથી બાષ્પીભવન થાય છે.

પ્રવાહીનું ઉષ્ણતામાન જેટલું ઊંચું હોય છે, તેમાં ઝડપી ગતિશીલ પરમાણુઓની સંખ્યા વધુ હોય છે જે આસપાસના પરમાણુઓના આકર્ષક દળોને દૂર કરી શકે છે અને પ્રવાહીની સપાટીથી દૂર ઉડી શકે છે.

સી) પ્રવાહીના બાષ્પીભવનનો દર તેની સપાટીના વિસ્તાર પર આધાર રાખે છે.

આ કારણ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે પ્રવાહી સપાટી પરથી બાષ્પીભવન થાય છે, અને પ્રવાહીની સપાટીનો વિસ્તાર જેટલો મોટો હોય છે, તેટલા જ તેમાંથી હવામાં ઉડતા પરમાણુઓની સંખ્યા વધુ હોય છે.

ડી) પવન સાથે પ્રવાહીનું બાષ્પીભવન ઝડપથી થાય છે.

તે જ સમયે પ્રવાહીમાંથી વરાળમાં પરમાણુઓના સંક્રમણ સાથે, વિપરીત પ્રક્રિયા પણ થાય છે. પ્રવાહીની સપાટી પર અવ્યવસ્થિત રીતે ખસેડવાથી, કેટલાક પરમાણુઓ કે જેણે તેને છોડી દીધું છે તે ફરીથી તેના પર પાછા ફરે છે. તેથી, બંધ કન્ટેનરમાં પ્રવાહીનો સમૂહ બદલાતો નથી, જો કે પ્રવાહી બાષ્પીભવન કરવાનું ચાલુ રાખે છે.

અભ્યાસ માટે તમારે આની જરૂર પડશે:

એ) વિવિધ ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તારોના કાચના વાસણો, બીકર

બી) શાળાના ભીંગડા

સી) વિવિધ ઘનતાના પ્રવાહી (તાજા પાણી, આલ્કોહોલ, સૂર્યમુખી તેલ)

ડી) ગાજર, બટાકા, સફરજન, કાળી બ્રેડ

ડી) થર્મોમીટર

A) બાષ્પીભવન થતા પ્રવાહીના પ્રકાર પર બાષ્પીભવન દરની અવલંબનનો અભ્યાસ.

આ અવલંબનનો અભ્યાસ કરવા માટે, વિદ્યાર્થીઓ 3 સમાન વાસણો લે છે, તેમને આલ્કોહોલ, તાજા પાણી, સૂર્યમુખી તેલથી ભરે છે અને બાષ્પીભવનનું અવલોકન કરે છે. પ્રયોગની શરૂઆતની તારીખ અને સમય રેકોર્ડ કરો, અભ્યાસ હેઠળના દરેક પ્રવાહીના સંપૂર્ણ બાષ્પીભવનનો સમય ક્રમિક રીતે રેકોર્ડ કરો. માપનના પરિણામોના આધારે, એક કોષ્ટક બનાવવામાં આવે છે જેમાં પ્રવાહીના બાષ્પીભવનનો દર ઘટાડાની ડિગ્રી અનુસાર રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે.

પ્રવાહીનો પ્રકાર 24. 11. 25. 11. 27. 11. 1. 12. 10. 12. 15. 12. 20. 12.

2006 2006 2006 2006 2006 2006 2006

તાજું પાણી 10mg 8mg 5mg 2mg 1mg 0mg 0mg

આલ્કોહોલ 10mg 7mg 4mg 0mg 0mg 0mg 0mg

મીઠું ચડાવેલું માખણ 10mg 9.5mg 9mg 8mg 7mg 6mg 5mg

ફળો, બેરી, શાકભાજી અને મશરૂમ્સને સૂકવવામાં બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થતો હોવાથી, આ કાર્ય ખૂબ જ વ્યવહારુ મહત્વ ધરાવે છે. વિદ્યાર્થીઓ પ્રાયોગિક રીતે દરેક પ્રકારના સૂકા ઉત્પાદનોની ઉપજની ટકાવારી નક્કી કરે છે અને સૂકા કૃષિ ઉત્પાદનોની ઉપજનું કોષ્ટક બનાવે છે:

ઉત્પાદનનો પ્રકાર તાજા ઉત્પાદનનું વજન સૂકા ઉત્પાદનનું વજન પ્રારંભિક વજનના % માં સૂકા ઉત્પાદનની ઉપજ

સફરજન 207 ગ્રામ 300 મિલિગ્રામ 31 ગ્રામ 15%

ગાજર 34 ગ્રામ 300 મિલિગ્રામ 4 ગ્રામ 900 મિલિગ્રામ 14%

બટાકા 80 ગ્રામ 710 મિલિગ્રામ 16 ગ્રામ 9 મિલિગ્રામ 21%

બ્રેડ (કાળો) 46 ગ્રામ 100 મિલિગ્રામ 25 ગ્રામ 250 મિલિગ્રામ 55%

સિદ્ધાંત અને પ્રયોગના પરિણામોનો વ્યવહારિક ઉપયોગ.

પ્રાપ્ત માહિતીના આધારે, વિદ્યાર્થીઓએ ફટાકડા બનાવવા માટે કાળી બ્રેડની એક રોટલીમાંથી વાસ્તવિક નફાની ગણતરી કરવાનું નક્કી કર્યું.

1. રોટલી (750 ગ્રામ) - 10 રુબેલ્સ.

1. ફટાકડાનું પેક (50 ગ્રામ) – 6 રુબેલ્સ.

ટેબ્યુલર ડેટાનો ઉપયોગ કરીને, અમે ગણતરી કરી કે એક રોટલીમાંથી કેટલા ફટાકડા મળે છે:

46.1 ગ્રામ - 25.25 ગ્રામ કુલ: 411 ગ્રામ

ચાલો ગણતરી કરીએ કે આપણે આ ફટાકડાના કેટલા પેકેટ બનાવી શકીએ છીએ:

411/50 = 8.2 (પેક)

પછી એક પેકની કિંમત:

8.2 * 6 = 49.2 (ઘસવું.)

49.2 – 10 = 39.2 (ઘસવું.)

પરંતુ, આપણે ઉત્પાદન ખર્ચ, કામદારોના વેતન અને પેકેજિંગને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ. જોકે રકમનો એક ભાગ એ હકીકત દ્વારા સરભર કરી શકાય છે કે બ્રેડ તાજી ખરીદવામાં આવી ન હતી, અને સમયસર વેચવામાં આવી ન હતી.

પ્રાપ્ત માહિતી અનુસાર, પ્રવાહીનું બાષ્પીભવન તેમની ઘનતા પર આધારિત છે: ઘનતા જેટલી વધારે છે, પ્રવાહીનું બાષ્પીભવન ઓછું થાય છે.

પ્રવાહીનો પ્રકાર પ્રવાહીની ઘનતા, કિગ્રા/બચ્ચા. m બાષ્પીભવન સમય, કલાકો.

તાજું પાણી 1000 580

આલ્કોહોલ 800 145

સૂર્યમુખી તેલ 1000 5800

નોંધનીય એ હકીકત છે કે તાજા પાણી અને સૂર્યમુખી તેલની સમાન ઘનતા સાથે, આ પ્રવાહીનો બાષ્પીભવન દર અલગ છે (વિદ્યાર્થીઓએ બીકર અને વિદ્યાર્થી ભીંગડાનો ઉપયોગ કરીને તેલની ઘનતાની જાતે ગણતરી કરી હતી). રસાયણશાસ્ત્રના અભ્યાસક્રમમાંથી પહેલેથી જ મેળવેલા વધારાના સાહિત્ય અને જ્ઞાનનો ઉપયોગ કરીને, આ હકીકત એ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે પાણી એક અકાર્બનિક પદાર્થ છે, અને અણુઓ - હાઇડ્રોજન વચ્ચે વિશેષ બોન્ડ છે. આ જોડાણ ખૂબ જ નબળું છે. તેલ એક કાર્બનિક પદાર્થ છે. આ ટ્રાઇહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ ગ્લિસરોલ અને કાર્બોક્સિલિક એસિડના એસ્ટર છે. તેની જટિલ રચનાને લીધે, આ જોડાણ વધુ સ્થિર હશે.

બી) પ્રવાહી તાપમાનમાંથી બાષ્પીભવનનો અભ્યાસ.

ગેસ સ્ટવ પર પાણી સાથે એક વાસણ મૂકો અને તેને ઉકાળો. પછી વિદ્યાર્થીઓ પ્રવાહી સાથે વાસણોને નીચે કરે છે: આલ્કોહોલ અને તાજા પાણી. પદાર્થોના ઉત્કલન બિંદુઓના કોષ્ટક મુજબ, આપણે શોધીએ છીએ કે પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ 100 ડિગ્રી છે, અને આલ્કોહોલનો 78 ડિગ્રી છે. પ્રવાહીનું પ્રમાણ અને બાષ્પીભવન ક્ષેત્ર સમાન છે.

પદાર્થનું નામ ઓરડાના તાપમાને બાષ્પીભવન, કલાકો. ઉત્કલન બિંદુ પર બાષ્પીભવન, કલાકો.

આલ્કોહોલ 30 0.07

તાજું પાણી 120 0.25

અભ્યાસ દર્શાવે છે કે એલિવેટેડ તાપમાને, બાષ્પીભવન ઓરડાના તાપમાન કરતાં વધુ ઝડપથી થાય છે. આ ઘટના એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે કે જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, અણુઓની ગતિ વધે છે, અને તેઓ સરળતાથી પ્રવાહીની સપાટી છોડી દે છે.

સી) બાષ્પીભવન પ્રવાહીની સપાટીના વિસ્તાર પર બાષ્પીભવન દરની અવલંબનનો અભ્યાસ.

પ્રયોગ માટે તમારે આની જરૂર પડશે:

A) 3 પ્રકારના પ્રવાહી (તાજા પાણી, આલ્કોહોલ, સૂર્યમુખી તેલ)

બી) બીકરના 3 સેટ, દરેકમાં અલગ-અલગ મુક્ત સપાટીવાળા વિસ્તારો સાથે 3 બીકર હોય છે.

અમે બાષ્પીભવન કરેલ પ્રવાહીના સપાટી વિસ્તારોની ગણતરી કરીએ છીએ:

પ્રવાહી બીકરનો પ્રકાર વ્યાસ, સેમી વિભાગીય વિસ્તાર, સે.મી

મોટા 6.6 34.1946

સરેરાશ 3.5 9.61625

નાના 3 7,065

પ્રવાહી બાષ્પીભવન સમયનો પ્રકાર, કલાકો, મોટા બાષ્પીભવનનો સમય, કલાકો, મધ્યમ બાષ્પીભવન સમય, કલાકો, નાનો

તાજું પાણી 120 420 580

દારૂ 30 105 145

સૂર્યમુખી તેલ 1200 4100 5800

(વિદ્યાર્થીઓએ તેલના બાષ્પીભવન થયેલા ભાગના ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરીને તેલ સાથે પ્રયોગની ગણતરી કરી અને તે સમય દરમિયાન તે બાષ્પીભવન થયું)

પ્રયોગ પૂરો કર્યા પછી, અમે નિષ્કર્ષ પર આવ્યા: બાષ્પીભવન દર મુક્ત સપાટી વિસ્તારના સીધા પ્રમાણમાં છે. પ્રયોગમાં, અચોક્કસતા અને માપન ભૂલને ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે.

ડી) પવન પર બાષ્પીભવન દરની અવલંબનનો અભ્યાસ.

પ્રયોગ માટે તમારે આની જરૂર પડશે:

A) 2 પ્રકારના પ્રવાહી (દારૂ, તાજા પાણી)

બી) 4 સમાન જહાજો.

પદાર્થનું નામ પવન વિના, ઘડિયાળ પવન સાથે, ઘડિયાળ

તાજું પાણી 120 19

પ્રયોગ દર્શાવે છે કે જ્યારે પવન હોય છે, ત્યારે બાષ્પીભવન પવન ન હોય તેના કરતાં વધુ ઝડપથી થાય છે. આ અનુભવ વરસાદ પછી લોન્ડ્રી અને ખાબોચિયાં ઝડપથી સુકાઈ જાય છે તે સમજાવે છે.

જો તમે પાણીના કન્ટેનરને ઢાંકેલા છોડો છો, તો થોડા સમય પછી પાણી બાષ્પીભવન થઈ જશે. જો તમે એથિલ આલ્કોહોલ અથવા ગેસોલિન સાથે સમાન પ્રયોગ કરો છો, તો પ્રક્રિયા કંઈક અંશે ઝડપી થાય છે. જો તમે પૂરતા પ્રમાણમાં શક્તિશાળી બર્નર પર પાણીના પોટને ગરમ કરો છો, તો પાણી ઉકળશે.

આ બધી ઘટનાઓ બાષ્પીભવનનો એક વિશેષ કેસ છે, પ્રવાહીનું વરાળમાં રૂપાંતર. બાષ્પીભવન બે પ્રકારના હોય છેબાષ્પીભવન અને ઉકળતા.

બાષ્પીભવન શું છે

બાષ્પીભવન એ પ્રવાહીની સપાટી પરથી વરાળની રચના છે. બાષ્પીભવનને નીચે પ્રમાણે સમજાવી શકાય છે.

અથડામણ દરમિયાન, પરમાણુઓની ગતિ બદલાય છે. ઘણીવાર એવા પરમાણુઓ હોય છે જેની ઝડપ એટલી વધારે હોય છે કે તેઓ પડોશી અણુઓના આકર્ષણને દૂર કરે છે અને પ્રવાહીની સપાટીથી દૂર થઈ જાય છે. (દ્રવ્યનું મોલેક્યુલર માળખું). પ્રવાહીના નાના જથ્થામાં પણ ઘણા બધા પરમાણુઓ હોવાથી, આવા કિસ્સાઓ ઘણી વાર થાય છે, અને બાષ્પીભવનની સતત પ્રક્રિયા હોય છે.

પ્રવાહીની સપાટીથી અલગ થયેલા અણુઓ તેની ઉપર વરાળ બનાવે છે. તેમાંના કેટલાક, અસ્તવ્યસ્ત હિલચાલને કારણે, પ્રવાહીમાં પાછા ફરે છે. તેથી, જો પવન હોય તો બાષ્પીભવન ઝડપથી થાય છે, કારણ કે તે વરાળને પ્રવાહીથી દૂર લઈ જાય છે (અહીં "કેપ્ચર" ની ઘટના અને પવન દ્વારા પ્રવાહીની સપાટીથી પરમાણુઓનું વિભાજન પણ થાય છે).

તેથી, બંધ વાસણમાં, બાષ્પીભવન ઝડપથી અટકે છે: એકમ સમય દીઠ "આવે છે" પરમાણુઓની સંખ્યા પ્રવાહીમાં "પાછા" આવતા પરમાણુઓની સંખ્યા જેટલી બને છે.

બાષ્પીભવન દરપ્રવાહીના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે: પ્રવાહીના પરમાણુઓ વચ્ચે ઓછું આકર્ષણ, બાષ્પીભવન વધુ તીવ્ર.

પ્રવાહીની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ જેટલું મોટું છે, તેટલા વધુ અણુઓને તેને છોડવાની તક મળે છે. આનો અર્થ એ છે કે બાષ્પીભવનની તીવ્રતા પ્રવાહીની સપાટીના વિસ્તાર પર આધારિત છે.

જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ તેમ પરમાણુઓની ગતિ વધે છે. તેથી, તાપમાન જેટલું ઊંચું, બાષ્પીભવન વધુ તીવ્ર.

ઉકળતા શું છે

ઉકળતા એ તીવ્ર બાષ્પીભવન છે જે પ્રવાહીને ગરમ કરવાના પરિણામે થાય છે, તેમાં વરાળના પરપોટા બને છે, સપાટી પર તરતા હોય છે અને ત્યાં ફૂટે છે.

ઉકળતા દરમિયાન, પ્રવાહીનું તાપમાન સ્થિર રહે છે.

ઉત્કલન બિંદુ એ તાપમાન છે કે જેના પર પ્રવાહી ઉકળે છે. સામાન્ય રીતે, આપેલ પ્રવાહીના ઉત્કલન બિંદુ વિશે વાત કરતી વખતે, અમારો અર્થ એ છે કે તાપમાન કે જેના પર આ પ્રવાહી સામાન્ય વાતાવરણીય દબાણ પર ઉકળે છે.

બાષ્પીભવન દરમિયાન, પ્રવાહીથી અલગ પડેલા અણુઓ તેમાંથી કેટલીક આંતરિક ઊર્જા છીનવી લે છે. તેથી, જેમ જેમ પ્રવાહી બાષ્પીભવન થાય છે, તે ઠંડુ થાય છે.

બાષ્પીભવનની ચોક્કસ ગરમી

પદાર્થના એકમ સમૂહને બાષ્પીભવન કરવા માટે જરૂરી ગરમીના જથ્થાને દર્શાવતી ભૌતિક માત્રાને વરાળની વિશિષ્ટ ગરમી કહેવામાં આવે છે. (આ વિષયના વધુ વિગતવાર વિશ્લેષણ માટે લિંકને અનુસરો)

SI સિસ્ટમમાં, આ જથ્થા માટે માપનનું એકમ J/kg છે. તે L અક્ષર દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે.

બાષ્પીભવન

ચાના પ્યાલા પર બાષ્પીભવન

બાષ્પીભવન- પદાર્થના પ્રવાહીમાંથી વાયુયુક્ત અવસ્થામાં સંક્રમણની પ્રક્રિયા, જે પદાર્થની સપાટી (બાષ્પ) પર થાય છે. બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા ઘનીકરણની પ્રક્રિયાની વિપરીત છે (બાષ્પ અવસ્થામાંથી પ્રવાહી સ્થિતિમાં સંક્રમણ). બાષ્પીભવન (બાષ્પીભવન), પદાર્થનું કન્ડેન્સ્ડ (ઘન અથવા પ્રવાહી) તબક્કામાંથી વાયુયુક્ત (વરાળ) માં સંક્રમણ; પ્રથમ ઓર્ડર તબક્કા સંક્રમણ.

ઉચ્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં બાષ્પીભવનનો વધુ વિકસિત ખ્યાલ છે.

બાષ્પીભવન- આ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં E k > E p સાથે પ્રવાહી અથવા ઘન સપાટી પરથી કણો (અણુઓ, અણુઓ) બહાર ઉડે છે (ફાટી જાય છે).

સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ

ઘનનું બાષ્પીભવન ઉત્કૃષ્ટતા કહેવાય છે, અને પ્રવાહીના જથ્થામાં વરાળની રચનાને ઉત્કલન કહેવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, બાષ્પીભવન એ પ્રવાહીની મુક્ત સપાટી પર તેના પરમાણુઓની થર્મલ હિલચાલના પરિણામે ઉકળતા બિંદુથી નીચેના તાપમાને નિર્દિષ્ટ સપાટીની ઉપર સ્થિત વાયુ માધ્યમના દબાણને અનુરૂપ વરાળની રચના તરીકે સમજવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, પર્યાપ્ત ઉચ્ચ ગતિ ઊર્જા ધરાવતા પરમાણુઓ પ્રવાહીના સપાટીના સ્તરમાંથી વાયુ વાતાવરણમાં ભાગી જાય છે; તેમાંથી કેટલાક પાછું પ્રતિબિંબિત થાય છે અને પ્રવાહી દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે, જ્યારે બાકીના તેના દ્વારા પુનઃપ્રાપ્ત ન કરી શકાય તે રીતે ખોવાઈ જાય છે.

બાષ્પીભવન એ એન્ડોથર્મિક પ્રક્રિયા છે જેમાં તબક્કાના સંક્રમણની ગરમીનું શોષણ થાય છે - બાષ્પીભવનની ગરમી પ્રવાહી તબક્કામાં પરમાણુ સંયોગના દળોને દૂર કરવા અને પ્રવાહીને વરાળમાં રૂપાંતરિત કરતી વખતે વિસ્તરણના કાર્ય પર ખર્ચવામાં આવે છે. બાષ્પીભવનની વિશિષ્ટ ગરમીને પ્રવાહીના 1 મોલ (બાષ્પીભવનની દાઢ ગરમી, J/mol) અથવા તેના દળ દીઠ એકમ (બાષ્પીભવનની માસ ગરમી, J/kg) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. બાષ્પીભવન દર પ્રવાહીના એકમ સપાટીના ક્ષેત્રફળમાંથી ગેસ તબક્કામાં પ્રતિ એકમ સમયના ઘૂસી રહેલા વરાળ પ્રવાહ jп ની સપાટીની ઘનતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે [mol/(s.m 2) અથવા kg/(s.m 2)] માં. jp નું સર્વોચ્ચ મૂલ્ય વેક્યૂમમાં પ્રાપ્ત થાય છે. જો પ્રવાહીની ઉપર પ્રમાણમાં ગાઢ વાયુયુક્ત માધ્યમ હોય, તો બાષ્પીભવન ધીમી પડે છે કારણ કે પ્રવાહીની સપાટી પરથી વરાળના અણુઓને વાયુ માધ્યમમાં દૂર કરવાનો દર પ્રવાહીમાંથી તેમના ઉત્સર્જનના દરની તુલનામાં નાનો બને છે. આ કિસ્સામાં, વરાળ-ગેસ મિશ્રણનો એક સ્તર તબક્કાના ઇન્ટરફેસ પર રચાય છે, લગભગ વરાળથી સંતૃપ્ત થાય છે. આ સ્તરમાં આંશિક દબાણ અને વરાળની સાંદ્રતા વરાળ-ગેસ મિશ્રણના મોટા ભાગ કરતાં વધારે છે.

બાષ્પીભવન પ્રક્રિયા પરમાણુઓની થર્મલ હિલચાલની તીવ્રતા પર આધાર રાખે છે: પરમાણુઓ જેટલી ઝડપથી આગળ વધે છે, તેટલું ઝડપી બાષ્પીભવન થાય છે. વધુમાં, બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાને પ્રભાવિત કરતા મહત્વના પરિબળો બાહ્ય (પદાર્થની સાપેક્ષ) પ્રસરણનો દર, તેમજ પદાર્થના જ ગુણધર્મો છે. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે પવન હોય છે, ત્યારે બાષ્પીભવન ખૂબ ઝડપથી થાય છે. પદાર્થના ગુણધર્મો માટે, ઉદાહરણ તરીકે, આલ્કોહોલ પાણી કરતાં વધુ ઝડપથી બાષ્પીભવન કરે છે. એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ એ પ્રવાહીની સપાટીનું ક્ષેત્રફળ પણ છે જેમાંથી બાષ્પીભવન થાય છે: સાંકડી કારાફેમાંથી તે વિશાળ પ્લેટ કરતાં વધુ ધીમેથી થાય છે.

મોલેક્યુલર સ્તર

ચાલો આ પ્રક્રિયાને પરમાણુ સ્તરે ધ્યાનમાં લઈએ: જે પરમાણુઓ પાસે પડોશી પરમાણુઓના આકર્ષણને દૂર કરવા માટે પૂરતી ઊર્જા (ગતિ) હોય છે તે પદાર્થ (પ્રવાહી) ની સીમાઓમાંથી બહાર નીકળી જાય છે. આ કિસ્સામાં, પ્રવાહી તેની થોડી ઊર્જા (ઠંડક) ગુમાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ખૂબ ગરમ પ્રવાહી: અમે તેને ઠંડુ કરવા માટે તેની સપાટી પર ફૂંકીએ છીએ, જ્યારે આપણે બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાને વેગ આપીએ છીએ.

થર્મોડાયનેમિક સંતુલન

વરાળ-ગેસ મિશ્રણમાં સમાયેલ પ્રવાહી અને વરાળ વચ્ચેના થર્મોડાયનેમિક સંતુલનનું ઉલ્લંઘન તબક્કા ઇન્ટરફેસ પર તાપમાનના જમ્પ દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે. જો કે, સામાન્ય રીતે આ જમ્પની અવગણના કરી શકાય છે અને એવું માની શકાય છે કે ઇન્ટરફેસ પર આંશિક દબાણ અને વરાળની સાંદ્રતા પ્રવાહી સપાટીનું તાપમાન ધરાવતા સંતૃપ્ત વરાળ માટેના તેમના મૂલ્યોને અનુરૂપ છે. જો પ્રવાહી અને બાષ્પ-વાયુનું મિશ્રણ સ્થિર હોય અને તેમાં મુક્ત સંવહનનો પ્રભાવ નજીવો હોય, તો પ્રવાહીની સપાટી પરથી બાષ્પીભવન દરમિયાન બનેલા વરાળને વાયુ માધ્યમમાં દૂર કરવાનું મુખ્યત્વે મોલેક્યુલર પ્રસરણ અને દેખાવના પરિણામે થાય છે. અર્ધ-પારગમ્ય (ગેસ માટે અભેદ્ય) સપાટી (કહેવાતા સ્ટેફાનોવ્સ્કી) પ્રવાહીની સપાટીથી વાયુયુક્ત માધ્યમમાં નિર્દેશિત વરાળ-વાયુ મિશ્રણના પ્રવાહ સાથે બાદના કારણે બનેલા સમૂહ તબક્કાના ઇન્ટરફેસનું (જુઓ પ્રસરણ). પ્રવાહીના બાષ્પીભવન ઠંડકના વિવિધ મોડ હેઠળ તાપમાનનું વિતરણ. ગરમીનો પ્રવાહ નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે: a - પ્રવાહી તબક્કામાંથી બાષ્પીભવન સપાટીથી ગેસ તબક્કામાં; b - પ્રવાહી તબક્કાથી માત્ર બાષ્પીભવનની સપાટી સુધી; c - બંને તબક્કાઓમાંથી બાષ્પીભવન સપાટી પર; d - ગેસના તબક્કાની બાજુથી જ બાષ્પીભવન સપાટી પર.

બારો-, થર્મલ પ્રસરણ

દબાણ અને થર્મલ પ્રસરણની અસરોને સામાન્ય રીતે એન્જિનિયરિંગ ગણતરીઓમાં ધ્યાનમાં લેવામાં આવતી નથી, પરંતુ જ્યારે વરાળ-ગેસનું મિશ્રણ અત્યંત વિષમ (તેના ઘટકોના દાઢમાં મોટા તફાવત સાથે) અને નોંધપાત્ર હોય ત્યારે થર્મલ પ્રસરણનો પ્રભાવ નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે. તાપમાનના ઢાળ. જ્યારે એક અથવા બંને તબક્કાઓ તેમના ઇન્ટરફેસની તુલનામાં આગળ વધે છે, ત્યારે વરાળ-ગેસ મિશ્રણ અને પ્રવાહીના પદાર્થ અને ઊર્જાના સંવહનની ભૂમિકા વધે છે.

બહારથી પ્રવાહી-ગેસ સિસ્ટમને ઊર્જા પુરવઠાની ગેરહાજરીમાં. ગરમીના સ્ત્રોતો બાષ્પીભવન પ્રવાહીના સપાટીના સ્તરને એક અથવા બંને તબક્કામાંથી પૂરા પાડી શકાય છે. દ્રવ્યના પરિણામી પ્રવાહથી વિપરીત, જે હંમેશા પ્રવાહીમાંથી વાયુયુક્ત માધ્યમમાં બાષ્પીભવન દરમિયાન નિર્દેશિત થાય છે, પ્રવાહી tl, તબક્કાની સીમા tgr અને વાયુ માધ્યમના તાપમાનના ગુણોત્તરના આધારે ગરમીના પ્રવાહની દિશા જુદી જુદી હોઈ શકે છે. tg જ્યારે પ્રવાહીનો ચોક્કસ જથ્થો અર્ધ-અનંત જથ્થા અથવા તેની સપાટીને ધોતા વાયુ માધ્યમના પ્રવાહના સંપર્કમાં આવે છે અને ગેસના તાપમાન (tl > tg > tg) કરતાં વધુ પ્રવાહી તાપમાને, ત્યારે પ્રવાહીમાંથી ગરમીનો પ્રવાહ થાય છે. તબક્કો ઇન્ટરફેસ: (Qlg = Ql - Qi, જ્યાં Qi એ બાષ્પીભવનની ગરમી છે, Qlg એ પ્રવાહીમાંથી વાયુ માધ્યમમાં સ્થાનાંતરિત ગરમીનું પ્રમાણ છે. આ કિસ્સામાં, પ્રવાહી ઠંડુ થાય છે (કહેવાતા બાષ્પીભવન ઠંડક). જો, આવા ઠંડકના પરિણામે, સમાનતા tgr = tg પ્રાપ્ત થાય છે, તો પ્રવાહીમાંથી ગેસમાં ગરમીનું સ્થાનાંતરણ અટકી જાય છે () Qlg = 0) અને પ્રવાહી બાજુથી ઇન્ટરફેસને પૂરી પાડવામાં આવતી તમામ ગરમી બાષ્પીભવન પર ખર્ચવામાં આવે છે. Ql = Qi).

વાયુયુક્ત માધ્યમ વરાળથી સંતૃપ્ત ન હોય તેવા કિસ્સામાં, તબક્કાના ઇન્ટરફેસ પર અને Ql = Qi પર બાદનું આંશિક દબાણ ગેસના મોટા ભાગ કરતાં વધારે રહે છે, જેના પરિણામે પ્રવાહીનું બાષ્પીભવન અને બાષ્પીભવન ઠંડક થાય છે. બંધ થતું નથી અને tgr tl અને tg કરતા નીચું બને છે. આ કિસ્સામાં, બંને તબક્કાઓમાંથી ઇન્ટરફેસને ગરમી પૂરી પાડવામાં આવે છે જ્યાં સુધી, tl માં ઘટાડો થવાના પરિણામે, સમાનતા tgr = tl પ્રાપ્ત થાય છે અને પ્રવાહી બાજુથી ગરમીનો પ્રવાહ અટકી જાય છે, અને ગેસ માધ્યમથી Qgl સમાન બને છે. ક્વિ. પ્રવાહીનું વધુ બાષ્પીભવન સતત તાપમાન tm = tl = tgr પર થાય છે, જેને બાષ્પીભવનકારી ઠંડક અથવા વેટ-બલ્બ તાપમાન (જેમ કે તે વેટ-બલ્બ સાયક્રોમીટર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે) દરમિયાન પ્રવાહી ઠંડકની મર્યાદા કહેવાય છે. tm નું મૂલ્ય વરાળ-ગેસ માધ્યમના પરિમાણો અને પ્રવાહી અને ગેસ તબક્કાઓ વચ્ચે ગરમી અને સામૂહિક સ્થાનાંતરણની સ્થિતિ પર આધારિત છે.

જો પ્રવાહી અને વાયુયુક્ત માધ્યમ, જેનું તાપમાન અલગ-અલગ હોય, તે મર્યાદિત જથ્થામાં હોય કે જે બહારથી ઊર્જા મેળવતું નથી અને તેને બહાર છોડતું નથી, તો જ્યાં સુધી બે તબક્કાઓ વચ્ચે થર્મોડાયનેમિક સંતુલન ન થાય ત્યાં સુધી બાષ્પીભવન થાય છે, જેમાં તાપમાન બંને તબક્કાઓ સિસ્ટમની સતત એન્થાલ્પી સાથે સમાન થાય છે, અને ગેસનો તબક્કો સિસ્ટમના તાપમાને વરાળથી સંતૃપ્ત થાય છે. બાદમાં, જેને ગેસનું એડિબેટિક સંતૃપ્તિ તાપમાન કહેવાય છે, તે ફક્ત બંને તબક્કાઓના પ્રારંભિક પરિમાણો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે અને તે ગરમી અને સામૂહિક સ્થાનાંતરણની પરિસ્થિતિઓ પર આધારિત નથી.

બાષ્પીભવન દર

પ્રવાહી સપાટીની ઉપર સ્થિત દ્વિસંગી વરાળ-વાયુ મિશ્રણના સ્થિર સ્તરમાં વરાળના દિશાવિહીન પ્રસરણ સાથે આઇસોથર્મલ બાષ્પીભવન [kg/(m 2 s)]નો દર, [m] સ્ટીફન સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને શોધી શકાય છે: , જ્યાં D મ્યુચ્યુઅલ પ્રસરણ ગુણાંક છે, [m 2 /With]; - ગેસની સતત વરાળ, [J/(kg K)] અથવા [m 2 /(s 2 K)]; ટી - મિશ્રણ તાપમાન, [કે]; p - બાષ્પ-ગેસ મિશ્રણનું દબાણ, [પા]; - ઇન્ટરફેસ પર અને મિશ્રણ સ્તરની બાહ્ય સીમા પર આંશિક વરાળનું દબાણ, [પા].

સામાન્ય કિસ્સામાં (મૂવિંગ લિક્વિડ અને ગેસ, નોન-ઇસોથર્મલ પરિસ્થિતિઓ), ઇન્ટરફેસને અડીને આવેલા લિક્વિડના બાઉન્ડ્રી લેયરમાં, વેગ ટ્રાન્સફર હીટ ટ્રાન્સફર સાથે હોય છે, અને ગેસના બાઉન્ડ્રી લેયરમાં (વરાળ-ગેસ મિશ્રણ) એકબીજા સાથે જોડાયેલી ગરમી. અને સામૂહિક ટ્રાન્સફર થાય છે. આ કિસ્સામાં, બાષ્પીભવનના દરની ગણતરી કરવા માટે, ગરમી અને સામૂહિક સ્થાનાંતરણના પ્રાયોગિક ગુણાંકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, અને પ્રમાણમાં સરળ કિસ્સાઓમાં, ગેસ અને પ્રવાહી તબક્કાઓના સંયુક્ત સીમા સ્તરો માટે વિભેદક સમીકરણોની સિસ્ટમના સંખ્યાત્મક ઉકેલોની અંદાજિત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે.

બાષ્પીભવન દરમિયાન સામૂહિક સ્થાનાંતરણની તીવ્રતા ઇન્ટરફેસમાં વરાળની રાસાયણિક સંભવિતતા અને બાષ્પ-ગેસ મિશ્રણના મોટા ભાગના તફાવત પર આધારિત છે. જો કે, જો બારો- અને થર્મલ પ્રસરણની અવગણના કરી શકાય, તો રાસાયણિક સંભવિતતામાં તફાવત આંશિક દબાણ અથવા વરાળની સાંદ્રતામાં તફાવત દ્વારા બદલવામાં આવે છે અને નીચે મુજબ લેવામાં આવે છે: jп = bp (рп, gr - рп, મૂળભૂત) = bpp(уп , гр - уп, મૂળભૂત) અથવા jп = bc( cп, gr - sp, main), જ્યાં bp, bc - માસ ટ્રાન્સફર ગુણાંક, p - મિશ્રણ દબાણ, rp - આંશિક બાષ્પ દબાણ, yп = pп/p - દાળની સાંદ્રતા વરાળ, cп = rп/r - વરાળની સામૂહિક સાંદ્રતા, rп, r - બાષ્પ અને મિશ્રણોની સ્થાનિક ઘનતા; સૂચકાંકોનો અર્થ છે: "gr" - તબક્કાની સીમા પર, "મૂળભૂત" - મુખ્યમાં. મિશ્રણનું વજન. બાષ્પીભવન દરમિયાન પ્રવાહી દ્વારા આપવામાં આવતી ઉષ્મા પ્રવાહની ઘનતા [J/(m2 s) માં] છે: q = azh(tl - tg) = rjп + ag (tg - tg), જ્યાં azh, ag - પ્રવાહીમાંથી હીટ ટ્રાન્સફર ગુણાંક અને ગેસ , [W/(m 2 K)]; r - ગરમીનું બાષ્પીભવન, [J/kg].

બાષ્પીભવન સપાટીની વક્રતાની ખૂબ જ નાની ત્રિજ્યા માટે (ઉદાહરણ તરીકે, પ્રવાહીના નાના ટીપાંને બાષ્પીભવન કરતી વખતે), પ્રવાહીના સપાટીના તણાવના પ્રભાવને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, જે હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે ઇન્ટરફેસની ઉપર સંતુલન વરાળનું દબાણ વધારે છે. સપાટ સપાટી ઉપર સમાન પ્રવાહીના સંતૃપ્ત વરાળ દબાણ કરતાં. જો tgr ~ tl હોય, તો બાષ્પીભવનની ગણતરી કરતી વખતે માત્ર ગેસ તબક્કામાં ગરમી અને સામૂહિક સ્થાનાંતરણને ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે. સામૂહિક સ્થાનાંતરણની પ્રમાણમાં ઓછી તીવ્રતા પર, ગરમી અને સમૂહ ટ્રાન્સફરની પ્રક્રિયાઓ વચ્ચેની સામ્યતા લગભગ માન્ય છે, જેમાંથી તે નીચે મુજબ છે: Nu/Nu0 = Sh*/Sh0, જ્યાં Nu = ag l/lg એ નુસેલ્ટ નંબર છે, l બાષ્પીભવન સપાટીનું લાક્ષણિક કદ છે, lg એ થર્મલ વાહકતા ગુણાંક વરાળ-ગેસ મિશ્રણ છે, Sh* = bpyг, grl/Dp = bccг, grl/D - વરાળના પ્રવાહના પ્રસાર ઘટક માટે શેરવુડ નંબર, Dp = D/ આરપીટી - વરાળના આંશિક દબાણ ઢાળ સાથે સંબંધિત પ્રસરણ ગુણાંક. bp અને bс ના મૂલ્યો ઉપરોક્ત સંબંધો પરથી ગણવામાં આવે છે, સંખ્યાઓ Nu0 અને Sh0 jп: 0 ને અનુરૂપ છે અને ગરમી અને સમૂહ ટ્રાન્સફરની અલગથી થતી પ્રક્રિયાઓ માટે ડેટા પરથી નક્કી કરી શકાય છે. કુલ (પ્રસરણ અને સંવર્ધક) બાષ્પ પ્રવાહ માટે સંખ્યા Sh0 એ ઇન્ટરફેસ પર દળ (yg, g) અથવા માસ (cg, g) વાયુની સાંદ્રતા દ્વારા Sh* ને ભાગાકાર કરીને જોવા મળે છે, તેના આધારે સમૂહનું પ્રેરક બળ ગુણાંકને સ્થાનાંતરિત કરે છે. b ને સોંપેલ છે.

સમીકરણો

બાષ્પીભવન દરમિયાન Nu અને Sh* માટે સમાનતાના સમીકરણોમાં સામાન્ય માપદંડો ઉપરાંત (રેનોલ્ડ્સ નંબર્સ Re, Archimedes Ar, Prandtl Pr અથવા Schmidt Sc અને ભૌમિતિક પરિમાણો), પરિમાણોનો સમાવેશ થાય છે જે ટ્રાંસવર્સ બાષ્પ પ્રવાહ અને ડિગ્રીના પ્રભાવને ધ્યાનમાં લે છે. બાઉન્ડ્રી લેયરના ક્રોસ સેક્શનમાં રૂપરેખાઓ, ઝડપ, તાપમાન અથવા સાંદ્રતા પર બાષ્પ-ગેસ મિશ્રણની વિજાતીયતા (દાળના સમૂહ અથવા ગેસના તેના ઘટકોનો ગુણોત્તર).

નાના jп પર, જે વરાળ-ગેસ મિશ્રણની ગતિના હાઇડ્રોડાયનેમિક શાસનનું નોંધપાત્ર રીતે ઉલ્લંઘન કરતું નથી (ઉદાહરણ તરીકે, વાતાવરણીય હવામાં પાણીના બાષ્પીભવન દરમિયાન) અને તાપમાન અને સાંદ્રતા ક્ષેત્રોની સીમાની સ્થિતિની સમાનતા, પ્રભાવ સમાનતા સમીકરણોમાં વધારાની દલીલો નજીવી છે અને તેની અવગણના કરી શકાય છે, એમ ધારીને કે Nu = Sh. જ્યારે મલ્ટીકમ્પોનન્ટ મિશ્રણો બાષ્પીભવન થાય છે, ત્યારે આ પેટર્ન વધુ જટિલ બની જાય છે. આ કિસ્સામાં, મિશ્રણના ઘટકોની બાષ્પીભવનની ગરમી અને પ્રવાહી અને બાષ્પ-ગેસ તબક્કાઓની રચનાઓ, જે એકબીજા સાથે સંતુલિત છે, તે અલગ છે અને તાપમાન પર આધારિત છે. જ્યારે દ્વિસંગી પ્રવાહી મિશ્રણ બાષ્પીભવન થાય છે, ત્યારે વરાળનું પરિણામી મિશ્રણ વધુ અસ્થિર ઘટકમાં પ્રમાણમાં સમૃદ્ધ હોય છે, માત્ર એઝિયોટ્રોપિક મિશ્રણોને બાદ કરતાં જે રાજ્યના વળાંકોના અત્યંત બિંદુઓ (મહત્તમ અથવા લઘુત્તમ) પર શુદ્ધ પ્રવાહી તરીકે બાષ્પીભવન થાય છે.

ઉપકરણ ડિઝાઇન

બાષ્પીભવન થતા પ્રવાહીનું કુલ પ્રમાણ પ્રવાહી અને વાયુના તબક્કાઓની વધતી જતી સંપર્ક સપાટી સાથે વધે છે, તેથી ઉપકરણોની ડિઝાઇન જેમાં બાષ્પીભવન થાય છે તે પ્રવાહીનો મોટો અરીસો બનાવીને, તેને જેટમાં તોડીને બાષ્પીભવનની સપાટીમાં વધારો કરે છે. ટીપાં, અથવા નોઝલની સપાટી નીચે વહેતી પાતળી ફિલ્મો બનાવે છે. બાષ્પીભવન દરમિયાન ગરમી અને સામૂહિક સ્થાનાંતરણની તીવ્રતામાં વધારો પણ પ્રવાહીની સપાટીની તુલનામાં વાયુ માધ્યમની ગતિ વધારીને પ્રાપ્ત થાય છે. જો કે, આ ગતિમાં વધારો થવાથી વાયુ વાતાવરણ દ્વારા પ્રવાહીના અતિશય પ્રવેશ અને ઉપકરણના હાઇડ્રોલિક પ્રતિકારમાં નોંધપાત્ર વધારો થવો જોઈએ નહીં.

અરજી

બાષ્પીભવનનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ ઔદ્યોગિક પ્રેક્ટિસમાં પદાર્થોને શુદ્ધ કરવા, સામગ્રીને સૂકવવા, પ્રવાહી મિશ્રણને અલગ કરવા અને એર કન્ડીશનીંગ માટે થાય છે. બાષ્પીભવનકારી પાણીના ઠંડકનો ઉપયોગ એન્ટરપ્રાઇઝની પાણી પુરવઠા પ્રણાલીઓમાં પરિભ્રમણ કરવા માટે થાય છે.

આ પણ જુઓ

સાહિત્ય

• // બ્રોકહોસ અને એફ્રોનનો જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ: 86 વોલ્યુમોમાં (82 વોલ્યુમો અને 4 વધારાના). - સેન્ટ પીટર્સબર્ગ. , 1890-1907.
• બર્મન એલ.ડી., ફરતા પાણીનું બાષ્પીભવનકારી ઠંડક, 2જી આવૃત્તિ, એમ.-એલ., 1957;
• ફુક્સ એન.એ., વાયુયુક્ત માધ્યમમાં ટીપાંનું બાષ્પીભવન અને વૃદ્ધિ, એમ., 1958;
• બર્ડ આર., સ્ટુઅર્ટ ડબલ્યુ., લાઇટફૂટ ઇ., ટ્રાન્સફર ફિનોમેના, ટ્રાન્સ. અંગ્રેજીમાંથી, એમ., 1974;
• બર્મન એલ.ડી., "રસાયણશાસ્ત્રના સૈદ્ધાંતિક પાયા. ટેકનોલોજી", 1974, વોલ્યુમ 8, નંબર 6, પૃષ્ઠ. 811-22;
• શેરવુડ ટી., પિગફોર્ડ આર., વિલ્કી સી., માસ ટ્રાન્સફર, ટ્રાન્સ. અંગ્રેજીમાંથી, એમ., 1982. એલ.ડી. બર્મન.

લિંક્સ

વિકિમીડિયા ફાઉન્ડેશન.

સમાનાર્થી

અન્ય શબ્દકોશોમાં "બાષ્પીભવન" શું છે તે જુઓ: એકત્રીકરણની પ્રવાહી અથવા ઘન અવસ્થામાંથી વાયુયુક્ત અવસ્થા (વરાળ)માં પાણીમાં સંક્રમણ. સામાન્ય રીતે, પ્રવાહીકરણને પ્રવાહીના વરાળમાં સંક્રમણ તરીકે સમજવામાં આવે છે જે પ્રવાહીની મુક્ત સપાટી પર થાય છે. I. નક્કર શરીર કહેવાય છે. ઉત્તેજન અથવા ઉત્તેજન. દબાણ પરાધીનતા......

ભૌતિક જ્ઞાનકોશ પ્રવાહીની મુક્ત સપાટી પર બાષ્પીભવન થાય છે. ઘન સપાટી પરથી બાષ્પીભવન થાય છે તેને સબલાઈમેશન કહેવાય છે...