તેને નિર્ણાયક તાપમાન કહેવામાં આવે છે. સુપરકન્ડક્ટરમાં ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલની પ્રકૃતિ વાહકમાં તેમની હિલચાલથી કેવી રીતે અલગ છે? સુપરકન્ડક્ટરમાં કૂપર જોડીની ગતિનું યાંત્રિક રીતે અનુકરણ કેવી રીતે કરી શકાય?

શરીરનું તાપમાન ચયાપચય માટે જરૂરી એવા સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિબળોમાંનું એક છે. તે શરીરની સ્થિતિનું સૂચક છે અને બાહ્ય અને આંતરિક પરિબળોના પ્રભાવને આધારે ફેરફારો થાય છે. જો તમને અસ્વસ્થ લાગે છે અને તમારું તાપમાન ગંભીર છે, તો તમારે તાત્કાલિક કોઈ વિશિષ્ટ સંસ્થાનો સંપર્ક કરવો જોઈએ. છેવટે, આ ઘણા રોગોનું હાર્બિંગર હોઈ શકે છે.

શરીરના તાપમાનને અસર કરતા પરિબળો

તે વિવિધ પરિબળોના પ્રભાવને કારણે બદલાય છે, બંને પર્યાવરણ અને શરીરની આંતરિક લાક્ષણિકતાઓ, ઉદાહરણ તરીકે:

દિવસનો સમય. દિવસના સમયમાં ફેરફારને કારણે તાપમાન ઘણી વાર બદલાય છે. આ સંદર્ભમાં, સવારે શરીરનું તાપમાન થોડું ઓછું (0.4-0.7 ડિગ્રી) હોઈ શકે છે, પરંતુ +35.9 ° સે કરતા ઓછું નહીં. સાંજે, તેનાથી વિપરીત, તાપમાન સહેજ વધી શકે છે (0.2-0.6 ડિગ્રી દ્વારા), પરંતુ +37.2 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધુ નહીં.

ઉંમર. બાળકોમાં, તાપમાન મોટેભાગે 36.6 ડિગ્રી કરતા વધારે હોય છે, અને પુખ્ત વયના લોકો કે જેઓ 60-65 વર્ષથી વધુ હોય છે, સામાન્ય તાપમાનમાં ઘટાડો થાય છે.

આરોગ્યની સ્થિતિ. જો માનવ શરીરમાં ચેપ હોય, તો તાપમાન (તેની સામે લડવા માટે) વધે છે.

ગર્ભાવસ્થા. પ્રારંભિક તબક્કામાં સગર્ભા સ્ત્રીઓમાં, તાપમાન 36 ડિગ્રીથી નીચે ન આવવું જોઈએ અને 37.5 ડિગ્રીથી ઉપર વધવું જોઈએ નહીં.

શરીરની વ્યક્તિગત લાક્ષણિકતાઓ.

પર્યાવરણીય પ્રભાવ.

શરીરના તાપમાનનું વર્ગીકરણ

જો તમે વિવિધ થર્મોમીટર રીડિંગ્સનું વિશ્લેષણ કરો છો, તો તાપમાનને ઘણા પ્રકારો અને વર્ગીકરણોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

એક વર્ગીકરણ અનુસાર તાપમાનના પ્રકારો (હાયપરથેર્મિયાના સ્તર અનુસાર):

નીચા અને ઘટાડો. થર્મોમીટર રીડિંગ 35 ° સે નીચે છે.

સામાન્ય. થર્મોમીટર પરનું મૂલ્ય 35-37 °C ની અંદર છે.

સબફેબ્રીલ. થર્મોમીટર પરનું મૂલ્ય 37-38°C ની અંદર છે.

તાવ. થર્મોમીટર પરનું મૂલ્ય 38-39 °C ની અંદર છે.

પિરેટીક. થર્મોમીટર પરનું મૂલ્ય 39-41°C ની અંદર છે.

હાયપરપાયરેટિક. થર્મોમીટર રીડિંગ 41 ° સે ઉપર છે.

અવધિના આધારે તાપમાન વિભાજન:

સબએક્યુટ.

ક્રોનિક.

તાપમાનના પ્રકારોનું બીજું વર્ગીકરણ:

હાયપોથર્મિયા - શરીરનું નીચું તાપમાન (35 ° સે કરતા ઓછું).

સામાન્ય તાપમાન. આ પ્રકારનું શરીરનું તાપમાન 35-37 ° સે વચ્ચે વધઘટ થાય છે અને ઉપર ચર્ચા કરાયેલા ઘણા પરિબળોથી બદલાય છે.

હાયપરથેર્મિયા - શરીરના તાપમાનમાં વધારો (37 ° સે ઉપર).

શરીરનું તાપમાન સામાન્ય મર્યાદામાં છે

સરેરાશ શરીરનું તાપમાન, ઉપર જણાવ્યા મુજબ, વિવિધ પરિબળોના પ્રભાવ હેઠળ બદલાઈ શકે છે. તે માત્ર બગલમાં જ નહીં, પણ મોં, કાનની પોલાણ અને ગુદામાર્ગમાં પણ માપી શકાય છે. આના આધારે, થર્મોમીટર પરનો ડેટા અલગ અલગ હોઈ શકે છે;

મોંમાં, થર્મોમીટર રીડિંગ્સ બગલમાં માપવામાં આવે ત્યારે કરતાં 0.3-0.6°C વધારે હશે, એટલે કે, અહીં ધોરણ 36.9-37.2°C હશે. ગુદામાર્ગમાં, થર્મોમીટર રીડિંગ્સ 0.6-1.2°C વધારે હશે, એટલે કે, ધોરણ 37.2-37.8°C છે. કાનની પોલાણમાં, થર્મોમીટર રીડિંગ્સ ગુદામાર્ગની જેમ જ હશે, એટલે કે, 37.2-37.8 ° સે.

આ ડેટા દરેક વ્યક્તિ માટે ચોક્કસ ગણી શકાય નહીં. ઘણા અભ્યાસો અનુસાર, આવા સૂચકાંકો મોટાભાગના લોકોમાં જોવા મળે છે - આ લગભગ 90% છે, પરંતુ 10% લોકોમાં સામાન્ય શરીરનું તાપમાન બહુમતી કરતા અલગ હોય છે, અને સૂચકાંકો ઉપર અથવા નીચે વધઘટ થઈ શકે છે.

શું તાપમાન સામાન્ય છે તે શોધવા માટે, તમારે દિવસભરના રીડિંગ્સને માપવા અને રેકોર્ડ કરવાની જરૂર છે: સવાર, બપોર અને સાંજે. બધા માપન પછી, તમારે બધા સૂચકાંકોનો અંકગણિત સરેરાશ શોધવાની જરૂર છે. આ કરવા માટે, તમારે સવાર, બપોર અને સાંજના રીડિંગ્સ ઉમેરવાની અને 3 વડે વિભાજીત કરવાની જરૂર છે. પરિણામી સંખ્યા એ ચોક્કસ વ્યક્તિ માટે સામાન્ય સરેરાશ શરીરનું તાપમાન છે.

ગંભીર શરીરનું તાપમાન

કાં તો ખૂબ નીચું અથવા ખૂબ ઊંચું સ્તર નિર્ણાયક બની શકે છે. લોકોમાં ઉચ્ચ તાપમાન નીચા તાપમાન કરતાં ઘણી વાર દેખાય છે. જ્યારે તાપમાન 26-28 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ઘટી જાય છે, ત્યારે વ્યક્તિ કોમામાં સરી જાય છે, શ્વાસ અને હૃદયની સમસ્યાઓ દેખાશે, પરંતુ આ સંખ્યાઓ વ્યક્તિગત છે, કારણ કે કેવી રીતે, તે વિશે ઘણી પુષ્ટિ થયેલ વાર્તાઓ છે. ગંભીર હાયપોથર્મિયા, 16-17 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી લોકો ટકી શક્યા. ઉદાહરણ તરીકે, એક વાર્તા જે કહે છે કે એક માણસે બહાર નીકળવાની અને ટકી રહેવાની તક વિના લગભગ પાંચ કલાક એક વિશાળ સ્નોડ્રિફ્ટમાં વિતાવ્યા, તેનું તાપમાન 19 ડિગ્રી સુધી ઘટી ગયું, પરંતુ તેઓ તેને બચાવવામાં સક્ષમ હતા.

શરીરનું નીચું તાપમાન

નીચા તાપમાનની મર્યાદાને 36 ડિગ્રી કરતા નીચું તાપમાન માનવામાં આવે છે, અથવા વ્યક્તિના વ્યક્તિગત તાપમાન કરતાં 0.5 થી 1.5 ડિગ્રી નીચે હોય છે. અને નીચા તાપમાનની મર્યાદા એ તાપમાન માનવામાં આવે છે જે સામાન્ય કરતા 1.5 ° સે કરતા વધુ ઓછું હોય.

તાપમાનમાં ઘટાડો થવાના ઘણા કારણો છે, ઉદાહરણ તરીકે, રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં ઘટાડો, ઠંડા સાથે લાંબા સમય સુધી સંપર્કમાં રહેવું, અને તેના આધારે, શરીરના હાયપોથર્મિયા, થાઇરોઇડ રોગ, તાણ, ઝેર, ક્રોનિક રોગો, ચક્કર અને મામૂલી થાક.

જો શરીરનું તાપમાન 35 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ઘટી જાય, તો તમારે તાત્કાલિક એમ્બ્યુલન્સ બોલાવવાની જરૂર છે, કારણ કે મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં આ સૂચક નિર્ણાયક છે અને ઉલટાવી શકાય તેવું પરિણામ આવી શકે છે!

કયા નિર્ણાયક તાપમાને તમને ચેતવણી આપવી જોઈએ?

તાપમાન જે 37 ડિગ્રીથી શરૂ થાય છે તે સબફર્ટાઇલ માનવામાં આવે છે અને તે ઘણીવાર શરીરમાં બળતરા, ચેપ અને વાયરસની હાજરી સૂચવે છે. 37 થી 38 ડિગ્રી સુધીનું તાપમાન દવાઓની મદદથી નીચે લાવી શકાતું નથી, કારણ કે શરીરમાં તંદુરસ્ત કોષો અને રોગકારક કોષો વચ્ચે સંઘર્ષ થાય છે.

ત્યાં ઘણા લક્ષણો છે જે તાપમાનમાં વધારો સૂચવે છે, ઉદાહરણ તરીકે: નબળાઇ, થાક, ઠંડી, માથાનો દુખાવો અને સ્નાયુઓમાં દુખાવો, ભૂખ ન લાગવી અને પરસેવો થવો. તાપમાનને 38.5 ડિગ્રી સુધી વધતા અટકાવવા માટે તમારે તેમના પર વિશેષ ધ્યાન આપવું જોઈએ.

શરીરનું નિર્ણાયક તાપમાન 42 ° સે છે, અને મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, 40 ડિગ્રીનું નિશાન પહેલાથી જ મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. ઉચ્ચ તાપમાન મગજમાં ઉલટાવી શકાય તેવું પરિણામ તરફ દોરી જાય છે, મગજની પેશીઓમાં ચયાપચય વિક્ષેપિત થાય છે.

આ કિસ્સામાં, જો તાપમાન 38.5 ડિગ્રીથી ઉપર વધે છે, તો પથારીમાં આરામ કરવો, એન્ટિપ્રાયરેટિક્સ લેવી અને હંમેશા ડૉક્ટરને જોવું અથવા એમ્બ્યુલન્સને કૉલ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે! ખૂબ ઊંચા અથવા નીચા તાપમાને મૃત્યુને રોકવા માટે, સ્વ-દવા ન કરો, પરંતુ હંમેશા એવા ડૉક્ટરની સલાહ લો કે જે આવા તાપમાનનું કારણ યોગ્ય રીતે નક્કી કરી શકે, નિદાન કરી શકે અને સાચી અને અસરકારક સારવાર લખી શકે!

ગેસને પ્રવાહીમાં કેવી રીતે ફેરવવું? ઉત્કલન બિંદુ ચાર્ટ આ પ્રશ્નનો જવાબ આપે છે. તમે તાપમાન ઘટાડીને અથવા દબાણ વધારીને ગેસને પ્રવાહીમાં ફેરવી શકો છો.

19મી સદીમાં, દબાણ વધારવું એ તાપમાન ઘટાડવા કરતાં સરળ કામ લાગતું હતું. આ સદીની શરૂઆતમાં, મહાન અંગ્રેજ ભૌતિકશાસ્ત્રી માઈકલ ફેરાડાએ વાયુઓને વરાળના દબાણના મૂલ્યોમાં સંકુચિત કરવામાં અને આ રીતે ઘણા વાયુઓ (ક્લોરીન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, વગેરે) ને પ્રવાહીમાં ફેરવી દીધા.

જો કે, કેટલાક વાયુઓ - હાઇડ્રોજન, નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન - લિક્વિફાઇડ થઈ શક્યા નથી. ભલે ગમે તેટલું દબાણ વધ્યું હોય, તેઓ પ્રવાહીમાં ફેરવાયા ન હતા. કોઈ એવું વિચારી શકે છે કે ઓક્સિજન અને અન્ય વાયુઓ પ્રવાહી હોઈ શકતા નથી. તેઓને સાચા, અથવા કાયમી, વાયુઓ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા હતા.

હકીકતમાં, નિષ્ફળતાઓ એક મહત્વપૂર્ણ સંજોગોની સમજના અભાવને કારણે થઈ હતી.

ચાલો પ્રવાહી અને વરાળને સંતુલનમાં ધ્યાનમાં લઈએ અને ઉત્કલનબિંદુ વધવાથી અને અલબત્ત, દબાણમાં અનુરૂપ વધારો થવાથી તેમની સાથે શું થાય છે તે વિશે વિચારીએ. બીજા શબ્દોમાં, કલ્પના કરો કે ઉકળતા ગ્રાફ પરનો એક બિંદુ વળાંક સાથે ઉપર તરફ જાય છે. તે સ્પષ્ટ છે કે જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ, પ્રવાહી વિસ્તરે છે અને તેની ઘનતા ઘટે છે. વરાળ માટે, શું ઉત્કલન બિંદુ વધે છે? અલબત્ત, તેના વિસ્તરણમાં ફાળો આપે છે, પરંતુ, જેમ આપણે પહેલેથી જ કહ્યું છે તેમ, સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ ઉત્કલન બિંદુ કરતાં વધુ ઝડપથી વધે છે. તેથી, વરાળની ઘનતા ઘટતી નથી, પરંતુ, તેનાથી વિપરીત, ઉકળતા તાપમાનમાં વધારો સાથે ઝડપથી વધે છે.

પ્રવાહીની ઘનતા ઘટતી હોવાથી અને વરાળની ઘનતા વધે છે, પછી, ઉકળતા વળાંક સાથે "ઉપર" ખસેડવાથી, આપણે અનિવાર્યપણે એવા બિંદુએ પહોંચી જઈશું કે જ્યાં પ્રવાહી અને વરાળની ઘનતા સમાન હોય (ફિગ. 4.3).

આ નોંધપાત્ર બિંદુએ, જેને નિર્ણાયક બિંદુ કહેવાય છે, ઉકળતા વળાંકનો અંત આવે છે. ગેસ અને પ્રવાહી વચ્ચેના તમામ તફાવતો ઘનતાના તફાવત સાથે સંકળાયેલા હોવાથી, નિર્ણાયક બિંદુએ પ્રવાહી અને ગેસના ગુણધર્મો સમાન બની જાય છે. દરેક પદાર્થનું પોતાનું નિર્ણાયક તાપમાન અને તેનું પોતાનું નિર્ણાયક દબાણ હોય છે. આમ, પાણી માટે, નિર્ણાયક બિંદુ 374 ° સે તાપમાન અને 218.5 એટીએમના દબાણને અનુરૂપ છે.

જો તમે એવા ગેસને સંકુચિત કરો છો જેનું તાપમાન નિર્ણાયક તાપમાન કરતા ઓછું હોય, તો તેના સંકોચનની પ્રક્રિયાને ઉકળતા વળાંકને પાર કરતા તીર દ્વારા દર્શાવવામાં આવશે (ફિગ. 4.4). આનો અર્થ એ છે કે વરાળના દબાણ (એ બિંદુ જ્યાં તીર ઉકળતા વળાંકને છેદે છે) સમાન દબાણ સુધી પહોંચવાની ક્ષણે, ગેસ પ્રવાહીમાં ઘટ્ટ થવાનું શરૂ કરશે. જો આપણું જહાજ પારદર્શક હોત, તો આ ક્ષણે આપણે વહાણના તળિયે પ્રવાહીના સ્તરની રચનાની શરૂઆત જોતા. સતત દબાણ પર, પ્રવાહીનું સ્તર ત્યાં સુધી વધશે જ્યાં સુધી છેવટે તમામ ગેસ પ્રવાહીમાં ફેરવાઈ ન જાય. વધુ કમ્પ્રેશન માટે દબાણમાં વધારો કરવાની જરૂર પડશે.

ગેસને સંકુચિત કરતી વખતે પરિસ્થિતિ સંપૂર્ણપણે અલગ છે જેનું તાપમાન નિર્ણાયક તાપમાનથી ઉપર છે. કમ્પ્રેશન પ્રક્રિયાને ફરીથી નીચેથી ઉપર તરફ જતા તીર તરીકે દર્શાવી શકાય છે. પરંતુ હવે આ તીર ઉકળતા વળાંકને પાર કરતું નથી. આનો અર્થ એ છે કે જ્યારે સંકુચિત થાય છે, ત્યારે વરાળ ઘટ્ટ થશે નહીં, પરંતુ માત્ર સતત કોમ્પેક્ટેડ રહેશે.

નિર્ણાયક તાપમાનથી ઉપરના તાપમાને, ઇન્ટરફેસ દ્વારા વિભાજિત પ્રવાહી અને ગેસનું અસ્તિત્વ અશક્ય છે: જ્યારે કોઈપણ ઘનતા સાથે સંકુચિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે પિસ્ટનની નીચે એક સમાન પદાર્થ હશે, અને તે કહેવું મુશ્કેલ છે કે તેને ક્યારે ગેસ કહી શકાય અને જ્યારે પ્રવાહી.

નિર્ણાયક બિંદુની હાજરી દર્શાવે છે કે પ્રવાહી અને વાયુ અવસ્થા વચ્ચે કોઈ મૂળભૂત તફાવત નથી. પ્રથમ નજરમાં, એવું લાગે છે કે જ્યારે આપણે ગંભીર કરતાં વધુ તાપમાન વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ ત્યારે જ આવો કોઈ મૂળભૂત તફાવત નથી. જો કે, આ કેસ નથી. નિર્ણાયક બિંદુનું અસ્તિત્વ પ્રવાહી - એક વાસ્તવિક પ્રવાહી કે જે કાચમાં રેડી શકાય છે - ઉકળતાના કોઈપણ દેખાવ વિના વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં ફેરવવાની સંભાવના સૂચવે છે.

આ પરિવર્તનનો માર્ગ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યો છે. 4.4. ક્રોસ જાણીતા પ્રવાહીને ચિહ્નિત કરે છે. જો તમે દબાણ થોડું ઓછું કરો (નીચે તીર), તો તે ઉકળે છે, અને જો તમે તાપમાન થોડું વધારશો (જમણી તરફ તીર) તો તે પણ ઉકળશે. પરંતુ અમે કંઈક સંપૂર્ણપણે અલગ કરીશું અમે પ્રવાહીને ખૂબ જ મજબૂત રીતે સંકુચિત કરીશું. પ્રવાહીની સ્થિતિ દર્શાવતો બિંદુ ઊભી રીતે ઉપર તરફ જશે. પછી આપણે પ્રવાહીને ગરમ કરીએ છીએ - આ પ્રક્રિયા આડી રેખા દ્વારા દર્શાવવામાં આવી છે. હવે, આપણે આપણી જાતને નિર્ણાયક તાપમાનની જમણી બાજુએ શોધી કાઢ્યા પછી, અમે દબાણને મૂળ તાપમાને ઘટાડીએ છીએ. જો તમે હવે તાપમાન ઘટાડશો, તો તમે વાસ્તવિક વરાળ મેળવી શકો છો, જે આ પ્રવાહીમાંથી સરળ અને ટૂંકી રીતે મેળવી શકાય છે.

આમ, નિર્ણાયક બિંદુને બાયપાસ કરીને દબાણ અને તાપમાનમાં ફેરફાર કરીને, પ્રવાહી અથવા વરાળમાંથી પ્રવાહીને સતત સ્થાનાંતરિત કરીને વરાળ મેળવવાનું હંમેશા શક્ય છે. આ સતત સંક્રમણને ઉકળતા અથવા ઘનીકરણની જરૂર નથી.

ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન અને હાઇડ્રોજન જેવા વાયુઓને પ્રવાહી બનાવવાના પ્રારંભિક પ્રયાસો અસફળ રહ્યા કારણ કે નિર્ણાયક તાપમાનનું અસ્તિત્વ જાણી શકાયું ન હતું. આ વાયુઓમાં અત્યંત નીચું નિર્ણાયક તાપમાન હોય છે: નાઈટ્રોજન -147°C, ઓક્સિજન -119°C, હાઇડ્રોજન -240°C, અથવા 33 K. રેકોર્ડ ધારક હિલીયમ છે, તેનું નિર્ણાયક તાપમાન 4.3 K છે. આ વાયુઓને માત્ર ત્યાં રૂપાંતરિત કરો. પ્રવાહીની એક રીત - તમારે તેમનું તાપમાન નિર્દિષ્ટ કરતા ઓછું કરવાની જરૂર છે"

અસંતૃપ્ત વરાળ અને વાયુઓના ગુણધર્મોની સમાનતાએ એમ. ફેરાડેને અનુમાન કરવા પ્રેર્યા: શું વાયુઓ અનુરૂપ પ્રવાહીના અસંતૃપ્ત વરાળ નથી? જો ધારણા સાચી હોય, તો તમે તેમને સંતૃપ્ત અને ઘટ્ટ બનાવવાનો પ્રયાસ કરી શકો છો. ખરેખર, કમ્પ્રેશન છ સિવાયના ઘણા વાયુઓને સંતૃપ્ત કરવામાં વ્યવસ્થાપિત થયું, જેને એમ. ફેરાડેએ "કાયમી" કહ્યા: નાઇટ્રોજન, હાઇડ્રોજન, હવા, હિલીયમ, ઓક્સિજન, કાર્બન મોનોક્સાઇડ CO.

અહીં શું ચાલી રહ્યું છે તે સમજવા માટે, ચાલો વરાળના સંકોચન (વિસ્તરણ) ની ઇસોથર્મલ પ્રક્રિયાનો વધુ વિગતવાર અભ્યાસ કરીએ. આપણે જોયું છે કે બે-તબક્કાની સિસ્ટમના અસ્તિત્વના ક્ષેત્રને અનુરૂપ આડી વિભાગની હાજરી દ્વારા વાસ્તવિક ગેસનું આઇસોથર્મ આદર્શ ગેસના આઇસોથર્મથી અલગ પડે છે: સંતૃપ્ત વરાળ અને પ્રવાહી.

જો પ્રયોગો ઊંચા તાપમાને હાથ ધરવામાં આવે છે, તો પછી તમે બધા પદાર્થો માટે સમાન પેટર્ન શોધી શકો છો (ફિગ. 1).

સૌપ્રથમ, તાપમાન જેટલું ઊંચું હશે, તેટલું ઓછું વોલ્યુમ કે જેના પર ગેસ ઘનીકરણ શરૂ થાય છે: , જો .

બીજું, ઉષ્ણતામાન જેટલું ઊંચું હોય છે, બધી વરાળ ઘટ્ટ થઈ જાય પછી પ્રવાહી દ્વારા કબજે કરવામાં આવેલ વોલ્યુમ વધુ હોય છે:

પરિણામે, ઇસોથર્મના સીધા વિભાગની લંબાઈ વધતા તાપમાન સાથે ઘટે છે.

આ સમજાવવું સરળ છે: T વધવા સાથે, સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ ઝડપથી વધે છે, અને અસંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ સંતૃપ્ત વરાળના દબાણને સમાન કરવા માટે, વોલ્યુમમાં ઘટાડો જરૂરી છે. વોલ્યુમમાં વધારો થવાનું કારણ જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે પ્રવાહીનું થર્મલ વિસ્તરણ છે. વોલ્યુમ ઘટતું હોવાથી, વધતા તાપમાન સાથે વરાળની ઘનતા વધે છે; વોલ્યુમમાં વધારો એ પ્રવાહીની ઘનતામાં ઘટાડો સૂચવે છે. આનો અર્થ એ છે કે પ્રવાહી અને તેના સંતૃપ્ત વરાળ વચ્ચેનો તફાવત આવી ગરમી દરમિયાન અને પૂરતા પ્રમાણમાં ઊંચા તાપમાને સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

ડી. મેન્ડેલીવે સ્થાપિત કર્યું કે દરેક પ્રવાહી માટે એક તાપમાન હોવું જોઈએ જે પ્રાયોગિક રીતે ટી. એન્ડ્રુઝ દ્વારા ઘણા પદાર્થો માટે પ્રથમ સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું અને તેને નિર્ણાયક તાપમાન કહેવામાં આવે છે.

આ તે તાપમાન છે કે જેના પર પ્રવાહીની ઘનતા અને તેની સંતૃપ્ત વરાળની ઘનતા સમાન બની જાય છે (ફિગ. 2).

T = આડા વિભાગ પરના સમતાર્મો પર વિવર્તન બિંદુ K માં ફેરવાય છે.

તેના નિર્ણાયક તાપમાને પદાર્થના સંતૃપ્ત વરાળના દબાણને કહેવામાં આવે છે જટિલ દબાણ. તે પદાર્થનું ઉચ્ચતમ સંતૃપ્ત વરાળ દબાણ છે.

પર પદાર્થ દ્વારા કબજે કરેલ વોલ્યુમ અને કહેવામાં આવે છે નિર્ણાયક વોલ્યુમ. પ્રવાહી અવસ્થામાં પદાર્થનો ઉપલબ્ધ સમૂહ કબજે કરી શકે તેવો આ સૌથી મોટો જથ્થો છે.

નિર્ણાયક તાપમાને, ગેસ અને પ્રવાહી વચ્ચેનો તફાવત અદૃશ્ય થઈ જાય છે, અને તેથી બાષ્પીભવનની વિશિષ્ટ ગરમી શૂન્ય બની જાય છે.

આઇસોથર્મ્સના આડા વિભાગની કિનારીઓને અનુરૂપ બિંદુઓનો સમૂહ (જુઓ. ફિગ. 1) p-V પ્લેનમાં બે-તબક્કાની સિસ્ટમના અસ્તિત્વના પ્રદેશોને ઓળખે છે અને તેને પદાર્થના સિંગલ-ફેઝ સ્ટેટ્સના પ્રદેશોથી અલગ કરે છે. મોટા જથ્થાના મૂલ્યોની બાજુમાં બે-તબક્કાના રાજ્યોના પ્રદેશની સીમા વળાંક સંતૃપ્ત વરાળની સ્થિતિનું વર્ણન કરે છે અને તે જ સમયે રજૂ કરે છે ઘનીકરણ વળાંક(ઇસોથર્મલ કમ્પ્રેશન દરમિયાન વરાળ ઘનીકરણ શરૂ થાય છે). નાના જથ્થાની બાજુની સીમા વળાંક એ વળાંક છે કે જેના પર સંતૃપ્ત વરાળના સંકોચન દરમિયાન ઘનીકરણ સમાપ્ત થાય છે અને ઇસોથર્મલ વિસ્તરણ દરમિયાન પ્રવાહીનું બાષ્પીભવન શરૂ થાય છે. તેઓ તેણીને બોલાવે છે બાષ્પીભવન વળાંક.

પદાર્થના નિર્ણાયક તાપમાનનું અસ્તિત્વ સમજાવે છે કે શા માટે, સામાન્ય તાપમાને, કેટલાક પદાર્થો પ્રવાહી અને વાયુયુક્ત બંને હોઈ શકે છે, જ્યારે અન્ય વાયુઓ રહે છે.

નિર્ણાયક તાપમાનની ઉપર, પ્રવાહી ખૂબ ઊંચા દબાણમાં પણ બનતું નથી.

કારણ એ છે કે અહીં પરમાણુઓની થર્મલ ગતિની તીવ્રતા એટલી મહાન છે કે ઉચ્ચ દબાણને કારણે તેમના પ્રમાણમાં ગાઢ પેકિંગ હોવા છતાં, પરમાણુ દળો પણ ટૂંકા અંતરની, ઘણી ઓછી લાંબી-શ્રેણીના ઓર્ડરની રચનાની ખાતરી કરી શકતા નથી.

આમ, તે સ્પષ્ટ છે કે ગેસ અને વરાળ વચ્ચે કોઈ મૂળભૂત તફાવત નથી. સામાન્ય રીતે, જ્યારે તેનું તાપમાન નિર્ણાયક તાપમાનથી ઉપર હોય ત્યારે ગેસ એ વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં એક પદાર્થ છે. વાયુયુક્ત અવસ્થામાં વરાળને પદાર્થ પણ કહેવામાં આવે છે, પરંતુ જ્યારે તેનું તાપમાન નિર્ણાયક નીચે હોય છે. વરાળને માત્ર દબાણ વધારીને પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, પરંતુ ગેસ નથી કરી શકતું.

હાલમાં, તમામ વાયુઓ ખૂબ નીચા તાપમાને લિક્વિફાઇડ થાય છે. સૌથી છેલ્લે 1908માં હિલીયમ (= -269 °C) ટ્રાન્સફર કરવામાં આવ્યું હતું.

અસંતૃપ્ત વરાળ અને વાયુઓના ગુણધર્મોની સમાનતાએ એમ. ફેરાડેને અનુમાન કરવા પ્રેર્યા: શું વાયુઓ અનુરૂપ પ્રવાહીના અસંતૃપ્ત વરાળ નથી? જો ધારણા સાચી હોય, તો તમે તેમને સંતૃપ્ત અને ઘટ્ટ બનાવવાનો પ્રયાસ કરી શકો છો. ખરેખર, કમ્પ્રેશન ઘણા વાયુઓને સંતૃપ્ત કરવામાં વ્યવસ્થાપિત હતું, છ સિવાય, જેને એમ. ફેરાડેએ "કાયમી" કહ્યા: નાઇટ્રોજન, હાઇડ્રોજન, હવા, હિલીયમ, ઓક્સિજન, કાર્બન મોનોક્સાઇડ CO.

જો પ્રયોગો ઊંચા તાપમાને કરવામાં આવે તો ( ટી 1 < ટી 2 < ટી 3 < ટી k< ટી 4), પછી તમે બધા પદાર્થો માટે સામાન્ય પેટર્ન શોધી શકો છો (ફિગ. 1).

સૌપ્રથમ, તાપમાન જેટલું ઊંચું હશે, તેટલું ઓછું વોલ્યુમ કે જેના પર ગેસ ઘનીકરણ શરૂ થાય છે: વી 1 > વી' 1 > વી'' 1 જો ટી 1 < ટી 2 < ટી 3 .

વી 2 < વી' 2 < વી'' 2 .

પરિણામે, ઇસોથર્મના સીધા વિભાગની લંબાઈ વધતા તાપમાન સાથે ઘટે છે.

આ સમજાવવું સરળ છે: વૃદ્ધિ સાથે Τ સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ ઝડપથી વધે છે, અને અસંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ સંતૃપ્ત વરાળના દબાણને બરાબર કરવા માટે, વોલ્યુમમાં ઘટાડો જરૂરી છે. વોલ્યુમમાં વધારો થવાનું કારણ વી 2 - જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે પ્રવાહીના થર્મલ વિસ્તરણમાં. વોલ્યુમ થી વી 1 ઘટે છે, પછી વધતા તાપમાન સાથે વરાળની ઘનતા વધે છે; વોલ્યુમમાં વધારો વી 2 પ્રવાહી ઘનતામાં ઘટાડો દર્શાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે પ્રવાહી અને તેના સંતૃપ્ત વરાળ વચ્ચેનો તફાવત આવી ગરમી દરમિયાન અને પૂરતા પ્રમાણમાં ઊંચા તાપમાને સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

જટિલ તાપમાન ટી kr એ તાપમાન છે કે જેના પર પ્રવાહીની ઘનતા અને તેની સંતૃપ્ત વરાળની ઘનતા સમાન બની જાય છે (ફિગ. 2).

પર isotherms પર ટી = ટી kr આડો વિભાગ એક વળાંક બિંદુમાં ફેરવાય છે TO.

તેના નિર્ણાયક તાપમાને પદાર્થના સંતૃપ્ત વરાળના દબાણને કહેવામાં આવે છે જટિલ દબાણ પી cr તે પદાર્થનું ઉચ્ચતમ સંતૃપ્ત વરાળ દબાણ છે.

જ્યારે પદાર્થ કબજે કરે છે તે વોલ્યુમ પી cr અને t kr, કહેવાય છે નિર્ણાયક વોલ્યુમ m વી cr પ્રવાહી અવસ્થામાં પદાર્થનો ઉપલબ્ધ સમૂહ કબજે કરી શકે તેવો આ સૌથી મોટો જથ્થો છે.

ઇસોથર્મ્સના આડા વિભાગની કિનારીઓને અનુરૂપ બિંદુઓનો સમૂહ (ફિગ. 1 જુઓ) પ્લેનમાં હાઇલાઇટ્સ પી-વીદ્વિ-તબક્કાની સિસ્ટમના અસ્તિત્વનો પ્રદેશ અને તેને દ્રવ્યના સિંગલ-ફેઝ સ્ટેટ્સના પ્રદેશોથી અલગ કરે છે. મોટા જથ્થાના મૂલ્યોની બાજુમાં બે-તબક્કાના રાજ્યોના પ્રદેશની સીમા વળાંક સંતૃપ્ત વરાળની સ્થિતિનું વર્ણન કરે છે અને તે જ સમયે રજૂ કરે છે ઘનીકરણ વળાંક(ઇસોથર્મલ કમ્પ્રેશન દરમિયાન વરાળ ઘનીકરણ શરૂ થાય છે). નાના જથ્થાની બાજુની સીમા વળાંક એ વળાંક છે કે જેના પર સંતૃપ્ત વરાળના સંકોચન દરમિયાન ઘનીકરણ સમાપ્ત થાય છે અને ઇસોથર્મલ વિસ્તરણ દરમિયાન પ્રવાહીનું બાષ્પીભવન શરૂ થાય છે. તેઓ તેણીને બોલાવે છે બાષ્પીભવન વળાંક.

નિર્ણાયક તાપમાનની ઉપર, પ્રવાહી ખૂબ ઊંચા દબાણમાં પણ બનતું નથી.

હાલમાં, તમામ વાયુઓ ખૂબ નીચા તાપમાને લિક્વિફાઇડ થાય છે. છેલ્લે 1908માં હિલીયમ ટ્રાન્સફર કરવામાં આવ્યું હતું ( t cr = -269 °C).

સાહિત્ય

અક્સેનોવિચ એલ.એ. માધ્યમિક શાળામાં ભૌતિકશાસ્ત્ર: થિયરી. સોંપણીઓ. પરીક્ષણો: પાઠ્યપુસ્તક. સામાન્ય શિક્ષણ આપતી સંસ્થાઓ માટે ભથ્થું. પર્યાવરણ, શિક્ષણ / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; એડ. કે.એસ. ફારિનો. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P. 176-178.

Tauride નેશનલ યુનિવર્સિટી નામ આપવામાં આવ્યું છે. વી.આઈ. વર્નાડસ્કી

પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્ર વિભાગ

લેબોરેટરી કામ № 6

જટિલ ની વ્યાખ્યા

પદાર્થનું તાપમાન

સિમ્ફેરોપોલ 2002

જટિલ ની વ્યાખ્યા

પદાર્થનું તાપમાન

સાધનો : ઈથર, એવેનરિયસ ઉપકરણ, ઓટોટ્રાન્સફોર્મર, થર્મોકોપલ, ગેલ્વેનોમીટર, કેલિબ્રેશન ગ્રાફ સાથે એમ્પૂલ.

કાર્યનો સૈદ્ધાંતિક ભાગ

અને
સંપૂર્ણ ગેસ એ બિન-પરસ્પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી સામગ્રી બિંદુઓનો સંગ્રહ છે. આવી આદર્શ પ્રણાલીની સ્થિતિ મેન્ડેલીવ-ક્લેપીરોન સમીકરણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવી છે. વાસ્તવિક વાયુઓમાં, જોકે, વિદ્યુત પ્રકૃતિના આંતરપરમાણુ બળો કાર્ય કરે છે. જ્યારે બે પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર ઓછું હોય છે, ત્યારે તેમની વચ્ચે પ્રતિકૂળ દળો કાર્ય કરે છે. આ દળો ગેસ પરમાણુઓનું "કદ" નક્કી કરે છે, એટલે કે, પરમાણુઓ એકબીજાને મજબૂત રીતે ભગાડે છે તે અંતર નજીક છે. જેમ જેમ બે પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર વધે છે તેમ, વિકાર ઘટે છે અને પછી તેની નિશાની બદલીને આકર્ષક બળમાં ફેરવાય છે. જેમ જેમ પરમાણુઓ એકબીજાથી વધુ દૂર જાય છે તેમ તેમ આકર્ષક દળો શૂન્ય તરફ વળે છે. પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે વાસ્તવિક વાયુઓ, યોગ્ય તાપમાન અને દબાણ પર, પ્રવાહી સ્થિતિમાં પરિવર્તિત થાય છે.

ચાલુ ચોખા 1સતત તાપમાન T=const (T 1 evઇસોથર્મ પર ટી 1 , પછી ગેસનું દબાણ વધતું નથી. બિંદુએ વીગેસ બને છે સંતૃપ્ત વરાળ , તેનું વધુ કમ્પ્રેશન (વિભાગ va) દબાણમાં વધારો તરફ દોરી જતું નથી, પરંતુ સંતૃપ્ત વરાળના પ્રવાહીમાં રૂપાંતર તરફ દોરી જાય છે. આમ, પોઈન્ટ વચ્ચેના વિસ્તારમાં આવેલા ઈસોથર્મ પોઈન્ટ aઅને વી, પ્રવાહી અને તેના સંતૃપ્ત વરાળનો સમાવેશ કરતી બે-તબક્કાની સિસ્ટમને અનુરૂપ છે, જે સંતુલનમાં છે. બિંદુએ એબધી વરાળ લિક્વિફાઇડ છે, સિસ્ટમ સિંગલ-ફેઝ બની જાય છે. લિક્વિફાઇડ ગેસનું વધુ સંકોચન, વિભાગ afઇસોથર્મ્સ, દબાણમાં તીવ્ર વધારો સાથે છે.

ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં (અશુદ્ધિઓ વિના ગેસ, ધીમી સંકોચન) રાજ્ય મેળવવાનું શક્ય છે c-d, કહેવાય છે અતિસંતૃપ્ત વરાળ . લિક્વિફાઇડ ગેસના વિસ્તરણની સમાન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, રાજ્ય મેળવવાનું શક્ય છે a-c, કહેવાય છે સુપરહીટેડ પ્રવાહી . સુપરસેચ્યુરેટેડ સ્ટીમ અને સુપરહીટેડ લિક્વિડની અવસ્થાઓ અલ્પજીવી (મેટાસ્ટેબલ) હોય છે. ત્યાંથી, સિસ્ટમ ઝડપથી સાઇટ પર પાછી આવે છે a-c.

જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ, સંતૃપ્ત વરાળના ઘનીકરણને અનુરૂપ ઇસોથર્મ્સનો આડી વિભાગ ઘટે છે અને ચોક્કસ તાપમાને ટી cr(ફિગ. 1 માં T 3) સંક્રમણ પ્રદેશ એક બિંદુમાં સંકુચિત છે TO. એક બિંદુ પર ગેસની સ્થિતિ TOકહેવાય છે પદાર્થની ગંભીર સ્થિતિ , અને તાપમાન, દબાણ અને વોલ્યુમના અનુરૂપ મૂલ્યોને જટિલ કહેવામાં આવે છે. જેમ જેમ નિર્ણાયક બિંદુનો સંપર્ક કરવામાં આવે છે તેમ, પ્રવાહી અને તેના સંતૃપ્ત વરાળ વચ્ચેનો તફાવત અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

જો T>T cr હોય, તો ગેસનું કોઈ સંકોચન તેને પ્રવાહી સ્થિતિમાં રૂપાંતરિત કરતું નથી.

પદાર્થની નિર્ણાયક સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરવા અને નિર્ણાયક તાપમાન માપવા માટેના ઉપકરણનું વર્ણન.

આ કાર્યમાં, પદાર્થનું નિર્ણાયક તાપમાન (ઇથિલ ઇથર) દૃશ્યમાન પ્રવાહી-વરાળની સીમાના અદ્રશ્ય અને દેખાવ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ઈથર સાથે સીલબંધ ampoule 2 હીટરની અંદર મૂકવામાં આવે છે 1 , હીટર માટેનો વર્તમાન ઓટોટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા નેટવર્કમાંથી પૂરો પાડવામાં આવે છે. હીટરની અંદરનું તાપમાન થર્મોકોલ દ્વારા માપવામાં આવે છે 3 . હીટરની આગળ અને પાછળની દિવાલોમાં ચમકદાર બારીઓ છે: આગળની એક નિરીક્ષણ માટે અને પાછળની એક લાઇટિંગ માટે. હીટર એસ્બેસ્ટોસ ઇન્સ્યુલેશન સાથે જાડા-દિવાલોવાળા કેસીંગની અંદર સ્થિત છે. થર્મો EMF મિલીવોલ્ટમીટર સાથે રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે 4 . ગ્રેજ્યુએશન ટેબલ 5 થર્મો EMF ને તાપમાનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે સેવા આપે છે.

કાર્ય પૂર્ણ કરી રહ્યા છીએ

તપાસો કે ઇન્સ્ટોલેશનના તમામ ભાગો હાજર છે. હીટર માંથી ampoule તેને બહાર કાઢશો નહીં! બેકલાઇટ ચાલુ કરો. થર્મોકોપલને ગેલ્વેનોમીટર સાથે જોડો અને હીટર પર કરંટ લગાવો.

પ્રયોગ શરૂ થઈ ગયા પછી, તેને આચ્છાદન ખોલવાની અથવા તેની અંદર કોઈપણ સુધારા કરવાની પરવાનગી નથી.

જેમ જેમ તે ગરમ થાય છે તેમ, થર્મોકોપલ સર્કિટ સાથે જોડાયેલા ગેલ્વેનોમીટરના રીડિંગ્સનું અવલોકન કરો અને હીટરની અંદરના તાપમાનનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કેલિબ્રેશન ગ્રાફનો ઉપયોગ કરો. 160˚С થી શરૂ કરીને, એમ્પૂલમાં મેનિસ્કસના દેખાવનું અવલોકન કરો.

તાપમાન નક્કી કરો કે જેના પર મેનિસ્કસ અદૃશ્ય થઈ જાય છે ટી 1 . ઓટોટ્રાન્સફોર્મર બંધ કરો. એમ્પૂલમાં બનતી ઘટનાનું અવલોકન કરો. તાપમાન નક્કી કરો ટી 2 મેનિસ્કસનો દેખાવ. સરેરાશની ગણતરી કરો:

(1)

પ્રયોગ ત્રણ વખત કરો. નિર્ણાયક તાપમાન નક્કી કરવામાં ભૂલની ગણતરી કરો.

પરીક્ષણ પ્રશ્નો

વાસ્તવિક વાયુમાં આંતરપરમાણુ બળોની પ્રકૃતિનું વર્ણન કરો.

પર બતાવો પી.વી- વાસ્તવિક ગેસનું આઇસોથર્મ ડાયાગ્રામ અને તેમના પાત્રનું અર્થઘટન કરો.

પર બતાવો પી.વી-આકૃતિ અને વેન ડેર વાલ્સ ગેસ ઇસોથર્મ્સના અભ્યાસક્રમનું અર્થઘટન કરો.

પદાર્થની નિર્ણાયક સ્થિતિનું અવલોકન કરવા અને નિર્ણાયક તાપમાનને માપવા માટે ઉપકરણ કેવી રીતે રચાયેલ છે?

કાર્ય. બર્થેલોટ દ્વારા પ્રસ્તાવિત વાસ્તવિક ગેસનું એક મોડેલ રાજ્યના નીચેના સમીકરણને અનુરૂપ છે:

જ્યાં a, b સ્થિરાંકો છે. બર્થેલોટ ગેસ માટે Tcr, Pcr અને Vcr શોધો, આ જથ્થાઓને સ્થિરાંક a અને b ના સંદર્ભમાં વ્યક્ત કરો.

સાહિત્ય:

ડી.વી.

શિવુખિન. થર્મોડાયનેમિક્સ અને મોલેક્યુલર ફિઝિક્સ.