विज्ञान में उच्च बनाने की क्रिया का क्या अर्थ है?

कभी-कभी, विज्ञान में शब्दों के अर्थ को समझना आसान होता है क्योंकि वे अपने अर्थ के कुछ पहलू को रोज़मर्रा की अंग्रेजी के साथ साझा करते हैं। ऊर्जा, बल और यहां तक ​​कि प्राकृतिक चयन जैसी वैज्ञानिक अवधारणाएं ज्यादातर हमारी सामान्य समझ और उनके बोलचाल के अर्थों का विस्तार हैं। उच्च बनाने की क्रिया के लिए ऐसा नहीं है। यहां तक ​​​​कि अगर आप शब्द के गैर-वैज्ञानिक अर्थ को जानते हैं, तो विज्ञान में इसका अर्थ आने पर वह ज्ञान आपकी मदद नहीं करेगा। विज्ञान में, उच्च बनाने की क्रिया का संबंध भौतिकी और रसायन विज्ञान की उस शाखा से है जिसे ऊष्मागतिकी कहा जाता है।

अधिकांश दैनिक पदार्थ तीन मुख्य चरणों या अवस्थाओं में से एक में मौजूद होते हैं: ठोस, तरल या गैस। पदार्थ अपनी पहचान बदले बिना राज्यों को बदल सकता है। उदाहरण के लिए, बर्फ, पानी और भाप सभी H2O हैं; बर्फ ठोस चरण H2O है, पानी तरल चरण H2O है और भाप गैस चरण H2O है। (ध्यान दें कि H2O में 2 एक सबस्क्रिप्ट होना चाहिए।)

हम पहले से ही कई चरण परिवर्तनों से परिचित हैं: पिघलना एक ठोस से तरल में परिवर्तन है; उबलना एक तरल से गैस में परिवर्तन है; और ऊर्ध्वपातन केवल ठोस से गैस में परिवर्तन है।

एक ठोस गैस में कैसे बदलता है? क्या यह द्रव अवस्था से बहुत जल्दी गुजरता है? क्या यह किसी प्रकार के उच्च आयाम में परिवहन करता है? एक सरल चरण आरेख से पता चलता है कि उच्च बनाने की क्रिया की प्रक्रिया बहुत कम जटिल है। कुछ निश्चित तापमानों (x-अक्ष के साथ बढ़ते हुए) और दबावों (y-अक्ष के साथ बढ़ते हुए) पर, प्रत्येक पदार्थ एक ठोस, एक तरल या एक गैस चरण में मौजूद होगा। ऊर्ध्वपातन द्वारा किसी ठोस को गैस में बदलने के लिए बिना पिघलने और उबाले बिना, दबाव को कम करना चाहिए। तब ठोस और गैस के बीच की एकल रेखा को पार करना संभव है।

जब आप किसी ठोस में ऊष्मा जोड़ते हैं, तो तापमान तब तक बढ़ेगा जब तक वह चरण आरेख पर एक रेखा तक नहीं पहुंच जाता। फिर, तापमान बढ़ने के बजाय, पदार्थ के चरण को बदलने में सभी गर्मी का उपयोग किया जाता है। उस प्रक्रिया में प्रयुक्त ऊष्मा परिवर्तन की गुप्त ऊष्मा कहलाती है। किसी पदार्थ को ठोस से गैस में बदलने के लिए प्रयुक्त ऊष्मा को ऊर्ध्वपातन की गुप्त ऊष्मा कहते हैं। ठोस से गैस में परिवर्तन में ऊष्मा अवशोषित होती है, और (उसी पदार्थ के समान द्रव्यमान के लिए) गैस से ठोस (एक प्रक्रिया जिसे निक्षेपण कहा जाता है) में परिवर्तन में उतनी ही मात्रा में ऊष्मा निकलती है।

शायद उच्च बनाने की क्रिया का सबसे प्रसिद्ध उदाहरण सूखी बर्फ है। सूखी बर्फ ठोस कार्बन डाइऑक्साइड है जो कमरे के तापमान पर गैस चरण कार्बन डाइऑक्साइड को उच्चीकृत करती है। आयोडीन उदात्त हो सकता है (भले ही यह कमरे के तापमान पर तरल के रूप में भी मौजूद हो), जैसा कि नेफ़थलीन, मोथबॉल में उपयोग किया जाने वाला एक कार्बनिक यौगिक है। ऊर्ध्वपातन भी भोजन को फ्रीज में सुखाने का सिद्धांत है।