इस लेख में, हम विस्तृत अंतर्दृष्टि के साथ यह जानने जा रहे हैं कि वाष्प के दबाव और क्वथनांक में क्या अंतर है।
वाष्प दबाव और क्वथनांक ग्राफ एक घातीय वक्र दिखाता है और वाष्प दबाव की संतृप्ति को भी दर्शाता है। वाष्प दाब बनाम क्वथनांक को अलग करने वाली तालिका नीचे दी गई है: -
वाष्प दबाव | क्वथनांक |
वाष्प दाब विचाराधीन प्रणाली में मौजूद वाष्पों की संख्या को मापता है | क्वथनांक उस तरल के तापमान से संबंधित है जिस तक उसका तापमान बढ़ सकता है |
वाष्प दाब वाष्पों के कारण दाब को मापता है | क्वथनांक तरल पदार्थ के तापमान को मापता है |
तरल से वाष्प में चरण परिवर्तन के कारण वाष्प का दबाव डाला जाता है | चरण परिवर्तन के लिए क्वथनांक जिम्मेदार है |
वाष्प का दबाव वाष्प के संघनन को तरल अवस्था में ले जाता है | क्वथनांक पर, तरल गैसीय अवस्था में वाष्पित हो जाता है |
यह वाष्प के अणुओं के कारण तंत्र पर लगाया गया बल है | क्वथनांक पर, वाष्प का दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है |
यह ठोस और तरल दोनों अवस्थाओं के लिए देखा जाता है | यह केवल तरल पदार्थों से संबंधित है |
वाष्प के दबाव की गणना एक स्थिर तापमान पर रखे गए सिस्टम के लिए की जा सकती है | एक तरल के क्वथनांक की गणना दबाव को स्थिर रखकर की जाती है |
वाष्प का दबाव सिस्टम के तापमान के साथ बदलता रहता है | दबाव की स्थिति के साथ क्वथनांक बदल जाता है |
कण की गतिज ऊर्जा धीरे-धीरे स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है | ऊष्मा ऊर्जा की अत्यधिक आपूर्ति पर स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है |
वाष्प दाब में वृद्धि की प्रक्रिया वाष्पीकरण कहलाती है | तरल को गर्मी की सख्ती से आपूर्ति करने से तरल का तापमान क्वथनांक तक बढ़ जाएगा |
वाष्प दाब और क्वथनांक ग्राफ
RSI उबलना बिंदु और कुछ नहीं बल्कि वह तापमान है जिस पर चरण परिवर्तन होता है और वाष्प का दबाव उस निश्चित वायुमंडलीय दबाव पर उच्चतम मूल्य प्राप्त करता है। इसलिए आइए हम एक स्थिर दबाव की स्थिति में तरल उबलने के लिए वाष्प दबाव v / s तापमान का एक ग्राफ तैयार करें।
वाष्प दाब v/s तापमान का ग्राफ घातांक वक्र को दर्शाता है क्योंकि तरल के तापमान में प्रत्येक वृद्धि पर आकर्षक अंतर-आणविक बंधों पर काबू पाने वाले तरल से निकलने वाले वाष्पों की संख्या दोगुनी हो जाती है।
RSI बिंदु टीबीपी उबलने को दर्शाता है x-अक्ष पर विशेष द्रव का बिंदु, द्रव के क्वथनांक से परे, तरल का तापमान आगे नहीं बढ़ता है, लेकिन केवल तरल से वाष्प में चरण परिवर्तन होता है। y-अक्ष पर बिंदु Vशनि वाष्प दबाव के संतृप्ति बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है। जैसे ही वाष्प वाष्पित हो जाती है, ठंडी हो जाती है और वापस तरल रूप में संघनित हो जाती है। द्रव के क्वथनांक तक पहुँचने के बाद वाष्प दाब स्थिर बना रहता है।
वाष्पीकरण की गर्मी से क्वथनांक की गणना कैसे करें?
वाष्पीकरण की गर्मी पदार्थ की तरल अवस्था को गैसीय अवस्था में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा है।
एक तरल के क्वथनांक की गणना क्लौसियस - क्लैपेरॉन समीकरण का उपयोग करके वाष्पीकरण की गर्मी से की जा सकती है [.
प्रेशर कुकर में पानी का क्वथनांक क्या होता है जो 1.8 बार पर कार्य करता है यदि पानी के वाष्पीकरण की गर्मी 45k J/mol है?
दिया हुआ: P2= 1.8 बार
सामान्य वायुमंडलीय स्थिति में पानी जो 1 बजे होता है, 100 . पर उबलता है0सी, इसलिए
P1= 1 बार
T1 = 1000सी = 373.2 के
एचVAP= 45kJ/मोल
क्लासियस - क्लैपेरॉन समीकरण का उपयोग करना
पी में2/P1=-डीएचVAP/आर(1/टी2-1/टी1)
In (1.8/1)=-45000/8.314*(1/T2-1/373.2)
में(1.8)=-5412.56(1/टी2-0.0027)
0.5878=-5.412(1/टी2-0.0027)
-10.86 *105= 1/टी2-0.0027
1 / टी2=-10.86*105-0.0027
1 / टी2= 0.00257
T2=1/0.00257 =389.1के
और 389.1K = 115.90C
इसलिए पानी का क्वथनांक प्रेशर कुकर के अंदर 115.90C है।
वाष्प दाब से क्वथनांक कैसे ज्ञात करें?
उस तापमान पर विकसित संतृप्त वाष्प दाब को मापकर क्वथनांक ज्ञात किया जा सकता है।
सिस्टम में विभिन्न दबावों पर तरल के विभिन्न क्वथनांक हो सकते हैं। क्लॉसियस - क्लैपेरॉन समीकरण का उपयोग करके वाष्प दबाव पाया जा सकता है, चरण आरेखों से भी, और से वाष्प दबाव का ग्राफ v/s तापमान भी है.
मीथेन का क्वथनांक क्या है? 2 एटीएम के बराबर वाष्प दबाव पर? दिया गया है कि मीथेन के वाष्पीकरण की ऊष्मा 8.20k J/mol है।
सामान्य वायुमंडलीय दाब पर मीथेन का क्वथनांक -161.5 . होता है0C.
P1 =1 एटीएम
P2 =2 एटीएम
T1 = -161.50सी =-161.5+273.2 =111.7K
एचVAP=8.2KJ/मोल
क्लॉसियस का प्रयोग - क्लैपेरॉन समीकरण
यह -152 . के बराबर है0 C.
अत: 2 atm के वाष्प दाब पर मीथेन का क्वथनांक बढ़कर -152 . हो जाता है0 C.
आम सवाल-जवाब
द्रव के वाष्प दाब को प्रभावित करने वाले कारक कौन-से हैं?
वाष्प का दबाव सिस्टम से आसपास के वातावरण में वाष्पित होने वाले वाष्प द्वारा क्षेत्र पर महसूस किए गए दबाव के कारण होता है।
सबसे महत्वपूर्ण कारक जिस पर वाष्प का दबाव निर्भर करता है वह तापमान और तरल को आपूर्ति की जाने वाली ऊष्मा ऊर्जा है। साथ ही, रासायनिक संरचना और जोड़ी गई अशुद्धियों से वाष्प का दबाव अलग-अलग होगा।
वाष्प दाब परमाणुओं के बीच अंतर-आणविक बंधन पर कैसे निर्भर करता है?
द्रव को ऊष्मीय ऊर्जा की आपूर्ति करने पर, परमाणुओं के बीच अंतर-आणविक बंधन टूट जाता है, और कण यादृच्छिक गति में चले जाते हैं।
यदि एक निश्चित तरल के मामले में परमाणु के बीच यह अंतर-आणविक बंधन कम है, जिसका अर्थ है कि परमाणुओं के बीच आकर्षण का एक कमजोर बल है, तो ये बंधन आसानी से टूट जाएंगे, यहां तक कि तरल को आपूर्ति की जाने वाली ऊर्जा की थोड़ी मात्रा और इस प्रकार वाष्प दबाव छोटे तापमान पर उच्च होगा।
क्वथनांक और वाष्प दाब एक दूसरे से कैसे संबंधित हैं?
वाष्प तरल आपूर्ति गर्मी के बढ़ते तापमान का परिणाम हैं।
एक क्वथनांक पर, तरल चरण गैसीय चरण में परिवर्तित हो जाता है और इस तापमान पर, वाष्प दबाव का गठन वायुमंडलीय दबाव के बराबर हो जाता है।
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