दबाव कम होने पर उबलते तापमान का क्या होता है?

जैसे-जैसे परिवेशी वायुदाब घटता है, किसी द्रव को उबालने के लिए आवश्यक तापमान भी कम होता जाता है। उदाहरण के लिए, उच्च ऊंचाई पर कुछ खाद्य पदार्थ बनाने में अधिक समय लगता है क्योंकि पानी कम तापमान पर उबलता है; पानी कम गर्मी रखता है इसलिए उचित खाना पकाने के लिए अधिक समय की आवश्यकता होती है। दबाव और तापमान के बीच संबंध को वाष्प दबाव नामक एक संपत्ति द्वारा समझाया गया है, यह एक उपाय है कि एक तरल से अणु कितनी आसानी से वाष्पित हो जाते हैं।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

जैसे-जैसे परिवेश का तापमान बढ़ता है, उबलते तापमान में भी वृद्धि होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि परिवेश के तापमान में वृद्धि से वाष्प के लिए तरल से बचना मुश्किल हो जाता है, और उबालने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

किसी पदार्थ का वाष्प दाब एक विशेष तापमान पर पदार्थ के कंटेनर पर वाष्प का दबाव होता है; यह द्रव और ठोस दोनों के लिए सत्य है। उदाहरण के लिए, आप एक कंटेनर को पानी से आधा भरते हैं, हवा को पंप करते हैं और कंटेनर को सील कर देते हैं। पानी निर्वात में वाष्पित हो जाता है, जिससे वाष्प उत्पन्न होती है जो दबाव डालती है। कमरे के तापमान पर, वाष्प का दबाव 0.03 वायुमंडल या 0.441 पाउंड प्रति वर्ग इंच है। जब तापमान बढ़ता है, तो दबाव भी बढ़ता है।

शून्य केल्विन से ऊपर के किसी भी तापमान पर, किसी पदार्थ के अणु यादृच्छिक दिशाओं में कंपन करते हैं। तापमान बढ़ने पर अणु तेजी से कंपन करते हैं। हालांकि, अणु सभी एक ही गति से कंपन नहीं करते हैं; कुछ धीमी गति से चलते हैं जबकि अन्य बहुत तेज होते हैं। यदि सबसे तेज़ अणु किसी वस्तु की सतह पर अपना रास्ता खोज लेते हैं, तो उनके पास आसपास के स्थान में भागने के लिए पर्याप्त ऊर्जा हो सकती है; यह वे अणु हैं जो पदार्थ से वाष्पित होते हैं। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अधिक अणुओं में पदार्थ से वाष्पित होने की ऊर्जा होती है, जिससे वाष्प का दबाव बढ़ जाता है।

यदि निर्वात किसी पदार्थ को घेर लेता है, तो सतह को छोड़ने वाले अणु बिना किसी प्रतिरोध के मिलते हैं और वाष्प उत्पन्न करते हैं। हालांकि, जब पदार्थ हवा से घिरा होता है, तो अणुओं को वाष्पित करने के लिए इसका वाष्प दबाव वायुमंडलीय दबाव से अधिक होना चाहिए। यदि वाष्प का दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम है, तो छोड़ने वाले अणु हवा के अणुओं से टकराकर वापस पदार्थ में वापस चले जाते हैं।

एक तरल तब उबलता है जब उसके सबसे ऊर्जावान अणु वाष्प के बुलबुले बनाते हैं। पर्याप्त रूप से उच्च वायुदाब के तहत, हालांकि, एक तरल गर्म हो जाता है लेकिन उबलता या वाष्पित नहीं होता है। जैसे-जैसे परिवेशी वायु दाब घटता है, उबलते तरल से वाष्पित होने वाले अणु वायु के अणुओं से कम प्रतिरोध का सामना करते हैं और हवा में अधिक आसानी से प्रवेश करते हैं। क्योंकि वाष्प के दबाव को कम किया जा सकता है, तरल को उबालने के लिए आवश्यक तापमान भी कम हो जाता है।