এর বাষ্পীভবনের সময় তরল শীতল হওয়ার ঘটনাটি ব্যবহার করে; চাপের উপর জলের স্ফুটনাঙ্কের নির্ভরতা।

বাষ্পীভবনের সময়, একটি পদার্থ তরল অবস্থা থেকে বায়বীয় অবস্থায় (বাষ্প) যায়। দুটি ধরণের বাষ্পীভবন রয়েছে: বাষ্পীভবন এবং ফুটন্ত।

বাষ্পীভবনতরলের মুক্ত পৃষ্ঠ থেকে বাষ্পীভবন ঘটে।

কিভাবে বাষ্পীভবন সঞ্চালিত হয়? আমরা জানি যে কোনো তরলের অণুগুলি অবিচ্ছিন্ন এবং বিশৃঙ্খল গতিতে থাকে, কিছু দ্রুত এবং অন্যগুলি ধীর গতিতে চলে। একে অপরের প্রতি আকর্ষণ শক্তি তাদের উড়ে যেতে বাধা দেয়। যাইহোক, যদি তরলের পৃষ্ঠের কাছে যথেষ্ট বড় গতিশক্তি সহ একটি অণু উপস্থিত হয়, তবে এটি আন্তঃআণবিক আকর্ষণ শক্তিকে অতিক্রম করতে পারে এবং তরল থেকে উড়ে যেতে পারে। একই জিনিস আরেকটি দ্রুত অণু সঙ্গে পুনরাবৃত্তি হবে, দ্বিতীয়, তৃতীয়, ইত্যাদি সঙ্গে উড়ে, এই অণু তরল উপরে বাষ্প গঠন. এই বাষ্পের গঠন বাষ্পীভবন।

যেহেতু দ্রুততম অণুগুলি বাষ্পীভবনের সময় তরল থেকে উড়ে যায়, তাই তরলে থাকা অণুগুলির গড় গতিশক্তি ছোট থেকে ছোট হয়ে যায়। ফলে বাষ্পীভূত তরলের তাপমাত্রা হ্রাস পায়: তরল ঠান্ডা হয়। এ কারণেই, বিশেষ করে, ভেজা কাপড়ে একজন ব্যক্তি শুকনো কাপড়ের তুলনায় (বিশেষ করে যখন বাতাস হয়) ঠান্ডা অনুভব করেন।

একই সময়ে, সবাই জানে যে আপনি যদি একটি গ্লাসে জল ঢেলে দেন এবং টেবিলে রেখে দেন, তবে বাষ্পীভবন সত্ত্বেও, এটি ক্রমাগত শীতল হবে না, এটি হিমায়িত না হওয়া পর্যন্ত আরও বেশি ঠান্ডা হয়ে যাবে। কি এই বাধা দেয়? উত্তরটি খুব সহজ: গ্লাসের চারপাশে উষ্ণ বাতাসের সাথে পানির তাপ বিনিময়।

বাষ্পীভবনের সময় তরলের শীতলতা আরও লক্ষণীয় হয় যখন বাষ্পীভবন যথেষ্ট দ্রুত ঘটে (যাতে তরলের সাথে তাপ বিনিময়ের কারণে তার তাপমাত্রা পুনরুদ্ধার করার সময় না থাকে। পরিবেশ) উদ্বায়ী তরলগুলি দ্রুত বাষ্পীভূত হয়, যেখানে আন্তঃআণবিক আকর্ষণ শক্তিগুলি ছোট, উদাহরণস্বরূপ, ইথার, অ্যালকোহল, পেট্রল। আপনি যদি আপনার হাতের উপর এমন তরল ফেলে দেন তবে আমরা ঠান্ডা অনুভব করব। হাতের পৃষ্ঠ থেকে বাষ্পীভূত হয়ে, এই জাতীয় তরল ঠান্ডা হবে এবং এটি থেকে কিছুটা তাপ নিয়ে যাবে।

বাষ্পীভবনকারী পদার্থগুলি প্রকৌশলে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, মহাকাশ প্রযুক্তিতে, ডিসেন্ট যানবাহনগুলি এই জাতীয় পদার্থ দিয়ে লেপা হয়। গ্রহের বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, ঘর্ষণের ফলে দেহ-যন্ত্র গরম হয়ে যায় এবং এটিকে আবৃতকারী পদার্থ বাষ্পীভূত হতে শুরু করে। বাষ্পীভবন, এটি ঠান্ডা হয় মহাকাশযানএইভাবে এটি অতিরিক্ত গরম হওয়া থেকে সংরক্ষণ করে।

বাষ্পীভবনের সময় জলের শীতলতা বায়ুর আর্দ্রতা পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত যন্ত্রগুলিতেও ব্যবহৃত হয় - সাইকোমিটার(গ্রীক "সাইক্রোস" থেকে - ঠান্ডা)। সাইক্রোমিটার দুটি থার্মোমিটার নিয়ে গঠিত। তাদের মধ্যে একটি (শুকনো) বায়ুর তাপমাত্রা দেখায় এবং অন্যটি (যার জলাধারটি ক্যামব্রিক দিয়ে বাঁধা, জলে নামিয়ে দেওয়া হয়) - ভেজা ক্যামব্রিক থেকে বাষ্পীভবনের তীব্রতার কারণে নিম্ন তাপমাত্রা। বায়ু যত শুষ্ক হবে যার আর্দ্রতা পরিমাপ করা হচ্ছে, বাষ্পীভবন তত শক্তিশালী হবে এবং তাই ওয়েট-বাল্ব রিডিং কম হবে। বিপরীতভাবে, বাতাসের আর্দ্রতা যত বেশি হবে বাষ্পীভবনের তীব্রতা তত কম হবে এবং তাই উচ্চ তাপমাত্রাএই থার্মোমিটার দেখায়। শুকনো এবং ভেজা থার্মোমিটারের রিডিংয়ের উপর ভিত্তি করে, একটি বিশেষ (সাইক্রোমেট্রিক) টেবিল ব্যবহার করে, শতাংশ হিসাবে প্রকাশিত বায়ু আর্দ্রতা নির্ধারণ করা হয়। সর্বোচ্চ আর্দ্রতা 100% (এই আর্দ্রতায়, বস্তুর উপর শিশির দেখা যায়)। একজন ব্যক্তির জন্য, সবচেয়ে অনুকূল আর্দ্রতা 40 থেকে 60% এর মধ্যে বলে মনে করা হয়।

মাধ্যমে সহজ পরীক্ষাএটি স্থাপন করা সহজ যে তরলের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে এর মুক্ত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং বাতাসের উপস্থিতিতে বাষ্পীভবনের হার বৃদ্ধি পায়।

বাতাসের উপস্থিতিতে তরল কেন দ্রুত বাষ্পীভূত হয়? আসল বিষয়টি হল যে একই সাথে তরলের পৃষ্ঠে বাষ্পীভবনের সাথে বিপরীত প্রক্রিয়াটি ঘটে - ঘনীভবন. ঘনীভবন ঘটে এই কারণে যে বাষ্পের অণুগুলির একটি অংশ, এলোমেলোভাবে তরলের উপরে চলে যায়, আবার এটিতে ফিরে আসে। বাতাস তরল থেকে বেরিয়ে আসা অণুগুলিকে দূরে নিয়ে যায় এবং তাদের ফিরে আসতে দেয় না।

যখন বাষ্প তরলের সংস্পর্শে না থাকে তখন ঘনীভবনও ঘটতে পারে। এটি ঘনীভবন, উদাহরণস্বরূপ, এটি মেঘের গঠন ব্যাখ্যা করে: বায়ুমণ্ডলের ঠান্ডা স্তরে পৃথিবীর উপরে উঠতে থাকা জলীয় বাষ্পের অণুগুলিকে জলের ক্ষুদ্র ফোঁটাগুলিতে বিভক্ত করা হয়, যার সঞ্চয়গুলি মেঘ। বায়ুমণ্ডলে জলীয় বাষ্পের ঘনীভবন বৃষ্টি ও শিশিরও সৃষ্টি করে।

ফুটন্ত তাপমাত্রা বনাম চাপ

পানির স্ফুটনাঙ্ক 100°C; কেউ ভাবতে পারে যে এটি জলের একটি অন্তর্নিহিত সম্পত্তি, সেই জল, যেখানেই হোক না কেন এবং কোন পরিস্থিতিতে, সর্বদা 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটবে।

তবে এটি এমন নয়, এবং উচ্চ-পাহাড়ের গ্রামের বাসিন্দারা এটি সম্পর্কে ভাল জানেন।

এলব্রাসের চূড়ার কাছে পর্যটকদের জন্য একটি বাড়ি এবং একটি বৈজ্ঞানিক স্টেশন রয়েছে। নতুনরা মাঝে মাঝে ভাবছেন "ফুটন্ত জলে ডিম ফুটানো কতটা কঠিন" বা "কেন ফুটন্ত জল জ্বলে না।" এই অবস্থার অধীনে, তাদের বলা হয় যে এলব্রাসের শীর্ষে জল ইতিমধ্যে 82 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটেছে।

এখানে কি ব্যাপার? কোন শারীরিক ফ্যাক্টর ফুটন্ত ঘটনার সাথে হস্তক্ষেপ করে? উচ্চতার তাৎপর্য কি?

এই শারীরিক ফ্যাক্টর হল তরল পৃষ্ঠের উপর কাজ করে চাপ। যা বলা হয়েছে তার বৈধতা যাচাই করার জন্য আপনাকে পাহাড়ের চূড়ায় আরোহণের দরকার নেই।

বেলের নীচে উত্তপ্ত জল রেখে এবং তা থেকে বায়ু পাম্প করে বা পাম্প করে, একজনকে নিশ্চিত করা যেতে পারে যে চাপ বাড়লে স্ফুটনাঙ্ক বেড়ে যায় এবং কমে গেলে পড়ে।

জল শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট চাপে 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটে - 760 মিমি Hg। শিল্প. (বা 1 এটিএম)।

স্ফুটনাঙ্ক বনাম চাপ বক্ররেখা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 4.2। এলব্রাসের শীর্ষে, চাপ 0.5 atm, এবং এই চাপটি 82 ° C এর স্ফুটনাঙ্কের সাথে মিলে যায়।

ভাত। 4.2

কিন্তু জল 10-15 মিমি Hg এ ফুটন্ত। আর্ট।, আপনি গরম আবহাওয়ায় ফ্রেশ হতে পারেন। এই চাপে, স্ফুটনাঙ্ক 10-15 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নেমে যাবে।

আপনি এমনকি "ফুটন্ত জল" পেতে পারেন, যা হিমায়িত জলের তাপমাত্রা রয়েছে। এটি করার জন্য, আপনাকে 4.6 মিমি এইচজি চাপ কমাতে হবে। শিল্প.

একটি আকর্ষণীয় ছবি লক্ষ্য করা যেতে পারে যদি আপনি ঘণ্টার নীচে জল সহ একটি খোলা পাত্র রাখেন এবং বাতাসকে পাম্প করেন। পাম্পিং পানিকে ফুটিয়ে তুলবে, কিন্তু ফুটানোর জন্য তাপ প্রয়োজন। এটি থেকে নেওয়ার কোথাও নেই এবং জলকে তার শক্তি ছেড়ে দিতে হবে। ফুটন্ত পানির তাপমাত্রা কমতে শুরু করবে, কিন্তু পাম্পিং চলতে থাকলে চাপও কমতে থাকবে। অতএব, ফুটন্ত বন্ধ হবে না, জল ঠান্ডা হতে থাকবে এবং অবশেষে জমাট বাঁধবে।

এমন ফোঁড়া ঠান্ডা পানিবায়ু পাম্প করার সময় না শুধুমাত্র ঘটে. উদাহরণস্বরূপ, যখন একটি জাহাজের প্রপেলার ঘোরে, তখন চাপ দ্রুত গতিতে চলে ধাতু পৃষ্ঠজলের স্তরটি প্রবলভাবে নেমে আসে এবং এই স্তরের জল ফুটতে থাকে, অর্থাৎ বাষ্পে ভরা অসংখ্য বুদবুদ এতে উপস্থিত হয়। এই ঘটনাটিকে cavitation বলা হয় (ল্যাটিন শব্দ cavitas থেকে - cavity)।

চাপ কমিয়ে, আমরা ফুটন্ত পয়েন্ট কম করি। এটা বাড়ানো সম্পর্কে কি? আমাদের মত একটি গ্রাফ এই প্রশ্নের উত্তর. 15 atm এর চাপ পানি ফুটতে বিলম্ব করতে পারে, এটি শুধুমাত্র 200°C থেকে শুরু হবে এবং 80 atm-এর চাপ পানিকে শুধুমাত্র 300°C এ ফুটিয়ে তুলবে।

সুতরাং, একটি নির্দিষ্ট বাহ্যিক চাপ একটি নির্দিষ্ট স্ফুটনাঙ্কের সাথে মিলে যায়। কিন্তু এই বিবৃতিটি "ওভার ওভার" করা যেতে পারে, এই বলে: জলের প্রতিটি ফুটন্ত পয়েন্ট তার নিজস্ব নির্দিষ্ট চাপের সাথে মিলে যায়। এই চাপকে বাষ্পচাপ বলে।

স্ফুটনাঙ্ককে চাপের ফাংশন হিসাবে চিত্রিত করে বক্ররেখাও তাপমাত্রার ফাংশন হিসাবে বাষ্প চাপের বক্ররেখা।

একটি ফুটন্ত বিন্দু গ্রাফে (বা বাষ্প চাপের গ্রাফ) প্লট করা চিত্রগুলি দেখায় যে তাপমাত্রার সাথে বাষ্পের চাপ খুব দ্রুত পরিবর্তিত হয়। 0°C (অর্থাৎ, 273 K), বাষ্পের চাপ 4.6 mm Hg। আর্ট।, 100 ° C (373 K) এ এটি 760 mm Hg এর সমান। শিল্প।, অর্থাৎ 165 গুণ বৃদ্ধি পায়। যখন তাপমাত্রা দ্বিগুণ হয় (0 ° C, অর্থাৎ 273 K থেকে 273 ° C, অর্থাৎ 546 K), বাষ্পের চাপ 4.6 mm Hg থেকে বৃদ্ধি পায়। শিল্প. প্রায় 60 atm পর্যন্ত, অর্থাৎ প্রায় 10,000 বার।

অতএব, বিপরীতভাবে, স্ফুটনাঙ্ক চাপের সাথে ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয়। যখন চাপ 0.5 atm থেকে 1 atm-এ দ্বিগুণ হয়, তখন স্ফুটনাঙ্ক 82°C (355 K) থেকে 100°C (373 K) পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় এবং যখন চাপ 1 থেকে 2 atm থেকে দ্বিগুণ হয়, 100°C (373) থেকে K) থেকে 120°C (393 K)।

একই বক্ররেখা যা আমরা এখন বিবেচনা করছি তা পানিতে বাষ্পের ঘনীভবন (ঘন) নিয়ন্ত্রণ করে।

কম্প্রেশন বা কুলিংয়ের মাধ্যমে বাষ্পকে পানিতে রূপান্তরিত করা যায়।

ফুটন্ত এবং ঘনীভবন উভয় সময়ই, বাষ্পের জলে বা জলে বাষ্পে রূপান্তর সম্পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত বিন্দুটি বক্ররেখা থেকে সরে যাবে না। এটিও নিম্নরূপ প্রণয়ন করা যেতে পারে: আমাদের বক্ররেখার অবস্থার অধীনে, এবং শুধুমাত্র এই অবস্থার অধীনে, তরল এবং বাষ্পের সহাবস্থান সম্ভব। যদি একই সময়ে কোন তাপ যোগ করা না হয় বা অপসারণ করা হয়, তাহলে একটি বদ্ধ পাত্রে বাষ্প এবং তরলের পরিমাণ অপরিবর্তিত থাকবে। এই ধরনের বাষ্প এবং তরলকে ভারসাম্যপূর্ণ বলা হয় এবং তার তরলের সাথে ভারসাম্যপূর্ণ বাষ্পকে স্যাচুরেটেড বলা হয়।

ফুটন্ত এবং ঘনীভবনের বক্ররেখা, যেমন আমরা দেখি, এর আরেকটি অর্থ রয়েছে: এটি তরল এবং বাষ্পের ভারসাম্য বক্ররেখা। ভারসাম্য বক্ররেখা চিত্র ক্ষেত্রটিকে দুটি ভাগে ভাগ করে। বাম দিকে এবং উপরের দিকে (উচ্চ তাপমাত্রা এবং নিম্ন চাপের দিকে) বাষ্পের স্থির অবস্থার অঞ্চল। ডানদিকে এবং নীচে - তরলের স্থিতিশীল অবস্থার অঞ্চল।

বাষ্প-তরল ভারসাম্য বক্ররেখা, অর্থাৎ, চাপের উপর স্ফুটনাঙ্কের নির্ভরতা বা তাপমাত্রার উপর বাষ্পের চাপ কি একই, সমস্ত তরলের জন্য প্রায় একই। কিছু ক্ষেত্রে, পরিবর্তনটি কিছুটা তীক্ষ্ণ হতে পারে, অন্যদের ক্ষেত্রে কিছুটা ধীর, তবে সর্বদা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বাষ্পের চাপ দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

আমরা "গ্যাস" এবং "বাষ্প" শব্দগুলি বহুবার ব্যবহার করেছি। এই দুটি শব্দ প্রায় একই. আমরা বলতে পারি: জলের গ্যাস হল জলের বাষ্প, গ্যাস অক্সিজেন হল একটি অক্সিজেন তরলের বাষ্প। তবুও, এই দুটি শব্দ ব্যবহারে কিছু অভ্যাস গড়ে উঠেছে। যেহেতু আমরা একটি নির্দিষ্ট অপেক্ষাকৃত ছোট তাপমাত্রার পরিসরে অভ্যস্ত, তাই আমরা সাধারণত "গ্যাস" শব্দটি সেইসব পদার্থের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করি যাদের সাধারণ তাপমাত্রায় বাষ্পের চাপ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের উপরে থাকে। বিপরীতে, আমরা একটি বাষ্পের কথা বলি যখন, ঘরের তাপমাত্রা এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপে, পদার্থটি তরল আকারে আরও স্থিতিশীল থাকে।

উপরের যুক্তি থেকে এটা স্পষ্ট যে তরলের স্ফুটনাঙ্ক অবশ্যই বাহ্যিক চাপের উপর নির্ভর করে। পর্যবেক্ষণ এটি নিশ্চিত করে।

বাহ্যিক চাপ যত বেশি হবে স্ফুটনাঙ্ক তত বেশি। সুতরাং, 1.6 10 6 পা-এ পৌঁছানোর চাপে একটি বাষ্প বয়লারে, এমনকি 200 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়ও জল ফুটে না। চিকিৎসা প্রতিষ্ঠানে, hermetically সিল করা পাত্রে ফুটন্ত জল - অটোক্লেভ (চিত্র 6.11) উচ্চ চাপেও ঘটে। অতএব, স্ফুটনাঙ্ক 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসের চেয়ে অনেক বেশি। অটোক্লেভগুলি অস্ত্রোপচারের যন্ত্র, ড্রেসিং ইত্যাদি জীবাণুমুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।

বিপরীতভাবে, বাহ্যিক চাপ হ্রাস করে, আমরা এর ফলে স্ফুটনাঙ্ক কমিয়ে দেই। বায়ু পাম্পের ঘণ্টার নীচে, আপনি ঘরের তাপমাত্রায় জল ফোঁড়া করতে পারেন (চিত্র 6.12)। আপনি পাহাড়ে আরোহণ করার সাথে সাথে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ হ্রাস পায়, তাই স্ফুটনাঙ্ক হ্রাস পায়। 7134 মিটার উচ্চতায় (পামিরে লেনিন পিক), চাপ প্রায় 4 10 4 Pa ​​(300 mm Hg)। সেখানে জল প্রায় 70 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটে। এই পরিস্থিতিতে রান্না করা অসম্ভব, উদাহরণস্বরূপ, মাংস।

চিত্র 6.13 বাহ্যিক চাপের উপর জলের স্ফুটনাঙ্কের নির্ভরতা দেখায়। এটি সহজেই দেখা যায় যে এই বক্ররেখাটিও একটি বক্ররেখা যা তাপমাত্রার উপর স্যাচুরেটেড জলীয় বাষ্পের চাপের নির্ভরতা প্রকাশ করে।

তরল ফুটন্ত পয়েন্ট পার্থক্য

প্রতিটি তরলের নিজস্ব স্ফুটনাঙ্ক রয়েছে। তরলগুলির স্ফুটনাঙ্কের পার্থক্য একই তাপমাত্রায় তাদের স্যাচুরেটেড বাষ্পের চাপের পার্থক্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, ঘরের তাপমাত্রায় ইতিমধ্যেই ইথার বাষ্পের অর্ধেক বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চেয়ে বেশি চাপ রয়েছে। অতএব, ইথার বাষ্পের চাপ বায়ুমণ্ডলের সমান হওয়ার জন্য, তাপমাত্রায় সামান্য বৃদ্ধি (35 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত) প্রয়োজন। পারদের মধ্যে, স্যাচুরেটেড বাষ্পের ঘরের তাপমাত্রায় খুব নগণ্য চাপ থাকে। পারদের বাষ্পের চাপ শুধুমাত্র তাপমাত্রার উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির সাথে (357 ° C পর্যন্ত) বায়ুমণ্ডলের সমান হয়ে যায়। এই তাপমাত্রায়, যদি বাহ্যিক চাপ 105 Pa হয়, তাহলে পারদ ফুটতে থাকে।

পদার্থের স্ফুটনাঙ্কের পার্থক্য প্রযুক্তিতে দারুণ কাজে লাগে, উদাহরণস্বরূপ, পেট্রোলিয়াম পণ্য পৃথকীকরণে। যখন তেল উত্তপ্ত হয়, তখন এর সবচেয়ে মূল্যবান, উদ্বায়ী অংশগুলি (পেট্রোল) প্রথমে বাষ্পীভূত হয়, যা এইভাবে "ভারী" অবশিষ্টাংশ (তেল, জ্বালানী তেল) থেকে আলাদা করা যায়।

একটি তরল ফুটে যখন এর সম্পৃক্ত বাষ্পের চাপ তরলের ভিতরে চাপের সমান হয়।

§ 6.6। বাষ্পীভবনের উত্তাপ

তরলকে বাষ্পে পরিণত করতে কি শক্তির প্রয়োজন হয়? সম্ভবত হ্যাঁ! তাই না?

আমরা লক্ষ্য করেছি (§ 6.1 দেখুন) যে একটি তরলের বাষ্পীভবন তার শীতল হওয়ার সাথে থাকে। অপরিবর্তিত বাষ্পীভূত তরলের তাপমাত্রা বজায় রাখতে, বাইরে থেকে তাপ সরবরাহ করতে হবে। অবশ্যই, তাপ নিজেই আশেপাশের দেহ থেকে তরলে স্থানান্তরিত হতে পারে। সুতরাং, গ্লাসের জল বাষ্পীভূত হয়, তবে জলের তাপমাত্রা, যা আশেপাশের বাতাসের তাপমাত্রার চেয়ে কিছুটা কম, অপরিবর্তিত থাকে। সমস্ত জল বাষ্পীভূত না হওয়া পর্যন্ত তাপ বাতাস থেকে জলে স্থানান্তরিত হয়।

জল (বা অন্য কোন তরল) ফুটন্ত রাখার জন্য, তাপকে ক্রমাগত সরবরাহ করতে হবে, উদাহরণস্বরূপ, এটি একটি বার্নার দিয়ে গরম করে। এই ক্ষেত্রে, জল এবং পাত্রের তাপমাত্রা বাড়ে না, তবে প্রতি সেকেন্ডে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ বাষ্প তৈরি হয়।

সুতরাং, বাষ্পীভবন বা ফুটন্ত দ্বারা একটি তরলকে বাষ্পে রূপান্তর করতে, তাপের প্রবাহের প্রয়োজন হয়। একই তাপমাত্রায় প্রদত্ত তরল ভরকে বাষ্পে রূপান্তর করতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয় তাকে সেই তরলের বাষ্পীভবনের তাপ বলে।

শরীরে যে শক্তি সরবরাহ করা হয় তা কিসের জন্য ব্যবহৃত হয়? প্রথমত, তরল থেকে বায়বীয় অবস্থায় রূপান্তরের সময় এর অভ্যন্তরীণ শক্তি বাড়ানোর জন্য: সর্বোপরি, এই ক্ষেত্রে, পদার্থের আয়তন তরলের আয়তন থেকে স্যাচুরেটেড বাষ্পের আয়তনে বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, অণুগুলির মধ্যে গড় দূরত্ব বৃদ্ধি পায়, এবং তাই তাদের সম্ভাব্য শক্তি।

উপরন্তু, যখন একটি পদার্থের আয়তন বৃদ্ধি পায়, তখন বাহ্যিক চাপের শক্তির বিরুদ্ধে কাজ করা হয়। ঘরের তাপমাত্রায় বাষ্পীভবনের তাপের এই অংশটি সাধারণত বাষ্পীভবনের মোট তাপের কয়েক শতাংশ।

বাষ্পীভবনের তাপ নির্ভর করে তরলের প্রকার, তার ভর এবং তাপমাত্রার উপর। তরলের প্রকারের উপর বাষ্পীভবনের তাপের নির্ভরতা একটি মান দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যাকে বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ বলে।

একটি প্রদত্ত তরলের বাষ্পীকরণের নির্দিষ্ট তাপ হল একটি তরলের বাষ্পীভবনের তাপের সাথে তার ভরের অনুপাত:

(6.6.1)

কোথায় r- তরল বাষ্পীকরণের নির্দিষ্ট তাপ; t- তরল ভর; প্র nবাষ্পীভবন এর তাপ। বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপের জন্য SI ইউনিট হল জুল প্রতি কিলোগ্রাম (J/kg)।

জলের বাষ্পীকরণের নির্দিষ্ট তাপ খুব বেশি: 2.256 10 6 জে/কেজি 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়। অন্যান্য তরলের জন্য (অ্যালকোহল, ইথার, পারদ, কেরোসিন, ইত্যাদি), বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ 3-10 গুণ কম।

বাষ্পীভবন চাপ নিয়ন্ত্রণ করতে, কেভিপি নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করুন, যা বাষ্পীভবনের নিচের দিকে সাকশন লাইনে ইনস্টল করা আছে (চিত্র 6.13)।

এর প্রধান ফাংশন ছাড়াও, বাষ্পীভবন চাপ নিয়ন্ত্রক বাষ্পীভবন চাপের একটি শক্তিশালী ড্রপের ক্ষেত্রে সুরক্ষা প্রদান করে যাতে জল চিলারগুলির বাষ্পীভবনগুলির তাপ বিনিময় পথে শীতল জল জমা হওয়া রোধ করা যায়।

নিয়ন্ত্রক নিম্নরূপ কাজ করে: যখন চাপ সেট চাপের উপরে ওঠে, নিয়ন্ত্রক খোলে, এবং যখন চাপ সেট মানের নীচে নেমে যায়, তখন এটি বন্ধ হয়ে যায়। নিয়ন্ত্রণ সংকেত শুধুমাত্র নিয়ন্ত্রকের খাঁড়ি এ চাপ.

বিভিন্ন বাষ্পীভবন সহ ইনস্টলেশনে এবং বিভিন্ন বাষ্পীভবন চাপে কাজ করে, সর্বোচ্চ চাপ সহ বাষ্পীভবনের পরে নিয়ন্ত্রক ইনস্টল করা হয়। স্টপ চলাকালীন রেফ্রিজারেন্টের ঘনীভবন এড়াতে, ন্যূনতম চাপ সহ বাষ্পীভবনের পরপরই সাকশন লাইনে একটি নন-রিটার্ন ভালভ মাউন্ট করা হয়। সমান্তরাল বাষ্পীভবন এবং একটি সাধারণ কম্প্রেসার সহ ইনস্টলেশনগুলিতে, বাষ্পীভবনগুলিতে একই চাপ বজায় রাখার জন্য সাকশন লাইনে একটি নিয়ন্ত্রক ইনস্টল করা হয়।

এই ধরনের নিয়ন্ত্রক ছাড়াও, এক বা একাধিক ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে বাষ্পীভবন চাপ স্থিতিশীল হয় ঠান্ডা ঘর, ক্যাবিনেট, ইত্যাদি, শীতল করার ক্ষমতার বিস্তৃত পরিসরে সেট তাপমাত্রা (±0.5 K) বজায় রাখার উচ্চ নির্ভুলতা প্রদান করে - নামমাত্র মূল্যের 10 থেকে 100% পর্যন্ত।

8. কর্মক্ষমতা নিয়ন্ত্রক.

ক্ষমতা নিয়ন্ত্রণকারী (চিত্র 6.14) খুব কম রেফ্রিজারেন্ট চার্জ সহ ইনস্টলেশনে বাষ্পীভবনের তাপের লোডের পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে কম্প্রেসারের শীতল ক্ষমতাকে সাহায্য করে। তারা কম স্তন্যপান চাপ এবং অকেজো শুরু এড়াতে.

বাষ্পীভবনের তাপের লোড কমে যাওয়ার সাথে সাথে সাকশন চাপ কমে যায়, যার ফলে সার্কিটে ভ্যাকুয়াম তৈরি হয়, যা ইনস্টলেশনে আর্দ্রতা প্রবেশের বিপদের দিকে নিয়ে যায়। যখন স্তন্যপান চাপ নির্ধারিত মানের নীচে নেমে যায়, তখন নিয়ন্ত্রকটি খোলে, যার ফলে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ গরম গ্যাস স্রাব থেকে সাকশনে চলে যায়। ফলস্বরূপ, সাকশন চাপ বৃদ্ধি পায় এবং শীতল করার ক্ষমতা হ্রাস পায়। নিয়ন্ত্রক শুধুমাত্র স্তন্যপান লাইনের চাপে প্রতিক্রিয়া দেখায়, যেমন এটা থেকে প্রস্থান এ.

9. শুরু নিয়ন্ত্রক.

স্টার্ট রেগুলেটরগুলি কম্প্রেসারকে খুব বেশি স্তন্যপান চাপের মানগুলিতে চলতে এবং শুরু হতে বাধা দেয়, যা মেশিনের দীর্ঘ থামার পরে বা বাষ্পীভবন ডিফ্রস্ট করার পরে ঘটে।

প্রারম্ভিক নিয়ন্ত্রক কেভিএল "নিজের পরে" থ্রোটলিং চাপ নিয়ন্ত্রকদের প্রকারের অন্তর্গত। এটি নিয়ন্ত্রক এবং সংকোচকারীর মধ্যে সাকশন লাইনে একটি ধ্রুবক চাপ বজায় রাখে এবং স্টার্ট-আপে কম্প্রেসার আনলোড করে।

নিয়ন্ত্রক খাঁড়ি চাপ নীচে থেকে বেলোতে এবং উপরে থেকে ভালভ প্লেটের উপর কাজ করে। যেহেতু বেলোর কার্যকরী ক্ষেত্রটি ছিদ্রের ক্ষেত্রফলের সমতুল্য, তাই ইনলেট চাপ নিরপেক্ষ হয়। আউটলেট চাপ (ক্র্যাঙ্ককেসে) নীচের দিক থেকে ভালভ প্লেটের উপর কাজ করে, সামঞ্জস্যযোগ্য স্প্রিংয়ের টান শক্তিকে প্রতিরোধ করে। এই দুটি শক্তি নিয়ন্ত্রকের ভারপ্রাপ্ত শক্তি। যখন আউটলেটে (ক্র্যাঙ্ককেসে) নিয়ন্ত্রিত চাপ কমে যায়, তখন ভালভটি খোলে, রেফ্রিজারেন্ট বাষ্পকে কম্প্রেসারে প্রবেশ করে। জন্য হিমায়ন ইউনিটউচ্চ ক্ষমতা, KVL স্টার্ট-আপ কন্ট্রোলারের সমান্তরাল মাউন্ট করা সম্ভব। এই ক্ষেত্রে, প্রতিটি পাইপলাইনে একই চাপ ড্রপের অবস্থা থেকে নিয়ন্ত্রকদের নির্বাচন করা হয় এবং সমতুল্য কর্মক্ষমতা।

নিয়ন্ত্রকটি সর্বাধিক মানগুলির সাথে সামঞ্জস্য করা হয়, অতিক্রম না করে, তবে, সংকোচকারী বা ঘনীভূত ইউনিটের জন্য প্রস্তুতকারকের দ্বারা প্রস্তাবিত মানগুলি। সংকোচকারীর সাকশন লাইনে চাপ গেজের রিডিং অনুযায়ী সেটিং করা হয়।

স্টার্ট নিয়ন্ত্রক বাষ্পীভবন এবং সংকোচকারী (চিত্র 6.15) মধ্যে স্তন্যপান লাইনে ইনস্টল করা হয়।

এই নিয়ন্ত্রকটিতে, 1/4" বোর ব্যাস বিশিষ্ট ইনলেট পাইপের একটি ম্যানোমেট্রিক আউটলেটের মাধ্যমে একটি বাষ্প নিষ্কাশন লাইন সংযোগ করা সম্ভব৷ এই নিয়ন্ত্রণের পদ্ধতির সাহায্যে, বাষ্প নিষ্কাশন "নিজের পরে" করা হয়৷

একটি প্রারম্ভিক নিয়ন্ত্রকের পছন্দ পাঁচটি প্রধান সূচক দ্বারা নির্ধারিত হয়:

রেফ্রিজারেন্টের প্রকার

সিস্টেমের কর্মক্ষমতা,

স্তন্যপান নকশা চাপ,

সর্বাধিক নকশা চাপ,

নিয়ন্ত্রক মধ্যে চাপ ড্রপ.

ডিজাইন এবং সর্বাধিক ডিজাইনের সাকশন চাপের মধ্যে পার্থক্য নির্ধারণ করে কতক্ষণ ভালভ খুলবে। নিয়ন্ত্রক জুড়ে চাপ হ্রাস একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ কারণ সাকশন লাইনে চাপ হ্রাস মেশিনের কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে। অতএব, নিয়ন্ত্রক জুড়ে চাপ ড্রপ একটি সর্বনিম্ন রাখা আবশ্যক. সাধারণত, নিম্ন তাপমাত্রার হিমায়ন ব্যবস্থায়, চাপ 3...7 kPa হয়। বেশিরভাগ রেফ্রিজারেশন সিস্টেমের জন্য সর্বোচ্চ চাপ ড্রপ হল 14 kPa।

ভালভের সর্বাধিক খোলার সময়, নিয়ন্ত্রক, একদিকে, সর্বাধিক কার্যকারিতা প্রদান করে এবং অন্যদিকে, বড় চাপের ক্ষতি করে, যা সিস্টেমের কার্যকারিতা হ্রাস করে। অতএব, রেগুলেটর জুড়ে চাপের ড্রপ যতটা সম্ভব কম রাখতে হবে।

তরলের তীব্র বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়াটি একটি তাপমাত্রায় শুরু হয় যখন তরলের বাষ্পের চাপ তরলের উপরে গ্যাস বায়ুমণ্ডলের বাহ্যিক চাপকে ছাড়িয়ে যায়। ফুটন্ত বিন্দুতে, তরলের সমগ্র ভরে বাষ্পের গঠন ঘটে এবং কার্যত প্রবাহিত হয় স্থির তাপমাত্রাতরল (একক-উপাদান) এবং বাষ্পের সম্পূর্ণ রূপান্তর না হওয়া পর্যন্ত। কৃত্রিমভাবে চাপ কমিয়ে, তরলকে আরও বেশি ফুটিয়ে তোলা সম্ভব নিম্ন তাপমাত্রাআহ, যা প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেহেতু কম তাপমাত্রায় অপারেশনের জন্য সরঞ্জামের জন্য উপযুক্ত উপাদান খুঁজে পাওয়া সহজ। আধুনিক ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তির নিষ্পত্তিতে শক্তিশালী ঘূর্ণমান পাম্প রয়েছে যা একটি ভ্যাকুয়াম তৈরি করতে সক্ষম যেখানে অবশিষ্ট চাপ 0.001 mmHg এর বেশি হয় না এবং জেট ডিফিউশন পাম্প যা 10v-7-10v-8 mmHg পর্যন্ত ভ্যাকুয়াম তৈরি করে। শিল্প.
উচ্চ বিশুদ্ধতা ধাতু পেতে ভ্যাকুয়াম পাতন ব্যবহার করা হয়; Zn, Cd, Mg, Ca, ইত্যাদি। সাধারণত তারা দ্রবীভূত ধাতুর গলনাঙ্কে বাষ্পের চাপের চেয়ে সামান্য বেশি চাপে কাজ করে। তারপরে, তরল ধাতু পাতন করে, একটি কঠিন ঘনীভূত হয়, যা এটি খুব প্রয়োগ করা সম্ভব করে তোলে। সহজ নকশাপাতন যন্ত্র চিত্রে দেখানো হয়েছে। 24. ডিভাইসটি একটি সিলিন্ডার, যার নীচের অংশে তরল পাতিত ধাতু সহ একটি পাত্র রয়েছে। সিলিন্ডারের উপরের অংশে একটি বিশেষ যৌগিক ধাতব সিলিন্ডারে (কনডেন্সার) বাষ্পগুলিকে একটি স্ফটিক ভূত্বকের আকারে ঘনীভূত করা হয়, যা প্রক্রিয়া শেষ হওয়ার পরে, কনডেন্সারের সাথে একসাথে সরানো হয়। ধাতু গরম করার আগে, প্রথমে, ভ্যাকুয়াম পাম্পের সাহায্যে ডিভাইসের বাইরে বায়ু পাম্প করা হয় এবং তারপরে সময়ে সময়ে ভ্যাকুয়াম পুনরুদ্ধার করা হয়, যা সরঞ্জামের ফুটো হয়ে বাইরে থেকে বাতাসের ফুটো হওয়ার কারণে পরিবর্তিত হয়। যদি যন্ত্রটি পর্যাপ্ত হারমেটিক হয়, তবে পাতনের সময়, যেহেতু কোন অ-সংক্ষিপ্ত গ্যাস নির্গত হয় না, স্থায়ী কাজভ্যাকুয়াম পাম্পের প্রয়োজন নেই।

বর্ণিত ডিভাইসটি অত্যন্ত সহজ, এটি ইস্পাত বা তাপ-প্রতিরোধী ধাতু খাদ দিয়ে তৈরি। যা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, এর কভার এবং সমস্ত সিলিং - সিলিং অংশগুলিকে জল দিয়ে ঠান্ডা করা হয়, অর্থাত্ তারা ঘরের তাপমাত্রায় কাজ করে, যা খুব উন্নত সিল্যান্ট - রাবার, ভ্যাকুয়াম পুটিস ইত্যাদি ব্যবহারের অনুমতি দেয়৷ ভ্যাকুয়ামের ব্যবহার পাতন দ্বারা পরিষ্কার করার অনুমতি দেয় তুলনামূলকভাবে কম তাপমাত্রা (700 -900 °) ক্যালসিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম, বেরিয়ামের মতো রাসায়নিকভাবে সক্রিয় এবং খুব আক্রমনাত্মক ধাতু, যার পাতন বায়ুমণ্ডলীয় চাপে সরঞ্জামের জন্য উপাদান নির্বাচনের অসম্ভবতার কারণে সম্ভব নয়।
আসুন ভ্যাকুয়ামে বাষ্পীভবন প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করি।
রাষ্ট্রীয় চিত্র তরল - ক্রমহ্রাসমান চাপ সহ বাষ্পের বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চিত্রের মতো একই চরিত্র রয়েছে, কেবলমাত্র তরল এবং বাষ্পের রেখাগুলি নিম্ন তাপমাত্রার অঞ্চলে চলে যায়। এটি অনুসরণ করে যে একটি ভ্যাকুয়ামে তাদের দ্রবণের বাষ্পীভবনের সময় উপাদানগুলির পৃথকীকরণের কার্যকারিতা প্রায় বায়ুমণ্ডলীয় চাপের মতোই, তবে নিম্ন তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয়; প্রয়োগ করা ভ্যাকুয়াম যত গভীর হবে তাপমাত্রা তত কম। ভ্যাকুয়াম অপারেশনের একটি বৈশিষ্ট্য হল বাষ্পের সাথে ছোট তরল ফোঁটাগুলির প্রবেশের অনুপস্থিতি, যা বায়ুমণ্ডলীয় চাপের অধীনে কাজ করার সময় সর্বদা পরিলক্ষিত হয়। তরল দ্রুত ফুটানোর সময়, তরলের গভীরতা থেকে বাষ্পের ফেটে যাওয়া বুদবুদগুলি স্প্ল্যাশ দেয়, যা বাষ্প দ্বারা কনডেন্সারে চলে যায় এবং পাতনকে দূষিত করে। একটি ভ্যাকুয়ামে (যথেষ্ট গভীর), স্প্যাটারিং ঘটে না, যেহেতু ফুটন্ত প্রক্রিয়া বায়ুমণ্ডলীয় চাপে ফুটন্ত থেকে মৌলিকভাবে আলাদা। একটি ভ্যাকুয়ামে, বাষ্পের গঠন শুধুমাত্র তরলের পৃষ্ঠে ঘটে, বুদবুদগুলি তরলের ভিতরে তৈরি হয় না, পৃষ্ঠটি শান্ত থাকে, ফুটে না, তাই, স্প্ল্যাশগুলি ঘটতে পারে না। অতএব, ভ্যাকুয়াম পাতন বায়ুমণ্ডলীয় পাতনের চেয়ে একটি বিশুদ্ধ পাতন তৈরি করে।
ভ্যাকুয়ামে ফুটন্ত প্রক্রিয়ার অদ্ভুততা দেখানোর জন্য একটি উদাহরণ ব্যবহার করা যাক। এক ক্ষেত্রে বায়ুমণ্ডলীয় চাপে (760 mm Hg) 250 মিমি স্তর গভীরতার একটি পাত্রে জল ফুটতে দিন। তারপর বাহ্যিক চাপ কাটিয়ে উঠতে জলের পৃষ্ঠ থেকে নির্গত বাষ্পের অবশ্যই বায়ুমণ্ডলীয় চাপ (760 mm Hg) থাকতে হবে, যা 100 ° জলের পৃষ্ঠের তাপমাত্রায় বিকাশ লাভ করে। জাহাজের নীচে গঠিত বাষ্পের বুদবুদের অবশ্যই একটি বৃহত্তর চাপ থাকতে হবে, কারণ বায়ুমণ্ডলের চাপ ছাড়াও, এটি অবশ্যই কাটিয়ে উঠতে হবে। উদপ্রেষ 250 মিমি উচ্চতা সহ জলের একটি কলাম, যা 18 মিমি Hg এর অতিরিক্ত চাপের সাথে মিলে যায়। শিল্প. এইভাবে, জাহাজের নিচ থেকে নির্গত বাষ্পে 760 + 18 = 778 mm Hg চাপ থাকতে হবে। শিল্প।, যা জাহাজের নীচে জলের তাপমাত্রা 100.6 ° এর সাথে মিলে যায়। নীচের অংশে (0.6°) জলের এত সামান্য অতিরিক্ত উত্তাপ বেশ বাস্তব, এবং ফুটন্ত প্রক্রিয়াটি এমনভাবে এগিয়ে যায় যে স্তরটির পুরো ভরে বাষ্প তৈরি হয়। বুদবুদগুলি ভূপৃষ্ঠে ভেঙ্গে যাওয়ার সাথে সাথে জল জোরালোভাবে ফুটতে থাকে এবং স্প্ল্যাশ হয়।
এখন 4.58 mm Hg এর ভ্যাকুয়ামে পানির একই স্তর ফুটানোর কথা বিবেচনা করুন। শিল্প. ফুটন্তের জন্য, জলের পৃষ্ঠের স্তরের তাপমাত্রা 0 ° থাকতে হবে, যেখানে স্যাচুরেটেড বাষ্পের চাপ 4.58 মিমি Hg। শিল্প. নীচে যে বুদ্বুদ তৈরি হয় তা অবশ্যই 250 মিমি জলের কলামের হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপকে অতিক্রম করতে হবে, যা 18 মিমি Hg চাপের সাথে মিলে যায়। শিল্প।, এবং মোট চাপ 4.58 + 18 = 22.58 মিমি Hg। শিল্প. পানিতে ~ 23 ° তাপমাত্রায় এমন একটি স্যাচুরেটেড বাষ্পের চাপ থাকবে, অর্থাৎ, জাহাজের নীচে একটি বাষ্প বুদবুদ তৈরি করার জন্য, নীচে 23 ° তাপমাত্রা থাকা প্রয়োজন। নীচে এবং পৃষ্ঠের কাছাকাছি তাপমাত্রার মধ্যে এই ধরনের পার্থক্য পাওয়া অসম্ভব, কারণ এটি পরিচলন স্রোত দ্বারা প্রতিরোধ করা হবে। ফলস্বরূপ, তরল স্তরের গভীরতায় বুদবুদ তৈরি হবে না এবং বাষ্পীভবন শুধুমাত্র তরলের পৃষ্ঠ থেকে বাহিত হবে।
ধাতু গলে উচ্চ তাপ পরিবাহিতা থাকে, যা তরলের স্থানীয় অত্যধিক উত্তাপকে বাধা দেয় এবং ফলস্বরূপ, বুদবুদ গঠনের সাথে ফুটন্ত হয়।
যতক্ষণ না যন্ত্রের চাপ খুব কম হয়ে যায়, ততক্ষণ তরল পৃষ্ঠ এবং বাষ্পের মধ্যে অণুর বিনিময় ঘটে এবং একটি মোবাইল তরল-বাষ্পের ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয়। বাষ্পের একটি প্রচলিত গ্যাস প্রবাহ কনডেন্সারে প্রবাহিত হয় এবং পাতন প্রক্রিয়ার ফলাফল তরল-বাষ্প অবস্থার চিত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়।
যন্ত্রে চাপ এত কম হলে অণুর গড় মুক্ত পথ হয়ে যায় আরো মাপডিভাইস, পাতন প্রক্রিয়ার প্রকৃতি আমূল পরিবর্তন করে।
এই অবস্থার অধীনে, বাষ্প এবং তরলের মধ্যে কোন অণুর বিনিময় নেই, একটি মোবাইল তরল-বাষ্প ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয় না এবং তরল-বাষ্প অবস্থার চিত্র বাষ্পীভবন প্রক্রিয়া বর্ণনা করে না। বাষ্পীভবন এবং কনডেনসারের মধ্যে সাধারণ গ্যাস এসচার। তিনি গঠিত হয়, তরলের পৃষ্ঠ থেকে বিচ্ছিন্ন বাষ্পের অণুগুলি একটি সরল পথ অনুসরণ করে, অন্যান্য অণুর সাথে সংঘর্ষ ছাড়াই, তারা কনডেন্সারের ঠান্ডা পৃষ্ঠে পড়ে এবং সেখানে থাকে - তারা ঘনীভূত হয়; বাষ্পীভবন প্রক্রিয়া সম্পূর্ণরূপে অপরিবর্তনীয় এবং আণবিক বাষ্পীভবনের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। পাতনের ফলাফল বাষ্পীভবনের হার দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা বাষ্পীভূত পদার্থ এবং তাপমাত্রার প্রকারের উপর নির্ভর করে এবং যদি এই চাপ যথেষ্ট কম হয় তবে সিস্টেমে বাহ্যিক চাপ থেকে স্বাধীন। এই অবস্থার অধীনে বাষ্পীভবনের হার Langmuir সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:

একক পৃষ্ঠ থেকে প্রতি সেকেন্ডে বাষ্পীভূত হওয়া পদার্থের ভরকে বাষ্পীভবনের হার হিসাবে গ্রহণ করে, পারদের মিলিমিটারে বাষ্পের চাপ p প্রকাশ করে এবং R এবং π এর মানগুলিকে তাদের সংখ্যাসূচক মানের সাথে প্রতিস্থাপন করে, আমরা সমীকরণ পাই (III, 13) ) একটি ভিন্ন আকারে, ব্যবহারিক গণনার জন্য সুবিধাজনক:

আণবিক বাষ্পীভবনে, একই বাষ্পের চাপযুক্ত পদার্থগুলিকে পৃথক করা যেতে পারে যদি তাদের আণবিক ওজন ভিন্ন হয়, যেমনটি আইসোটোপ বিচ্ছেদের পরীক্ষা দ্বারা প্রমাণিত হয়।

17.10.2019

রাশিয়ান সেগমেন্টে, হফম্যান-গ্রুপের ব্যবসা বিকশিত হচ্ছে। কোম্পানির গ্রুপের অংশীদাররা রাশিয়ান ফেডারেশনে বছরের পর বছর বিক্রয়ের পরিমাণ বাড়াতে পরিচালনা করে....

17.10.2019

প্লাস্টিক একটি ব্যবহারিক এবং সস্তা উপাদান। এটি জিনিসগুলির উত্পাদনে এর ব্যাপক প্রয়োগের কারণ। তবে এর অসুবিধাও আছে...

17.10.2019

স্টেইনলেস স্টীল ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় বিভিন্ন ক্ষেত্রশিল্প এবং নির্মাণ। ঘূর্ণিত ধাতু এবং এটি থেকে পণ্য জাহাজ নির্মাণ উদ্যোগ দ্বারা ব্যবহৃত হয় এবং ...

17.10.2019

বুনন তার হয় নির্মান সামগ্রীএকটি পাতলা থ্রেডের আকারে, যার তৈরির জন্য রোলড লো-কার্বন ইস্পাত ব্যবহার করা হয়, সাপেক্ষে...

17.10.2019

কর্ক প্যানেল থেকে তৈরি করা হয় প্রাকৃতিক উপাদান. এর জন্য, ওক ছাল ব্যবহার করা হয় (কর্ক ওক উত্তর আফ্রিকায় এবং দক্ষিণের কিছু অঞ্চলে বৃদ্ধি পায় ...

17.10.2019

অর্থনৈতিক কার্যকলাপপ্রায়ই প্রাকৃতিক মাটি ক্ষয় প্রক্রিয়া বাড়ায়. ত্রাণ ধীরে ধীরে পরিবর্তন হচ্ছে, চ্যানেল তৈরি হচ্ছে, নদীর গতিপথ, খাদ পরিবর্তন হচ্ছে ...

17.10.2019

লেবেল ফাংশন পরিবর্তিত হতে পারে. একটি পণ্যের উপর লেবেল লাগানোর পরে, তারা প্রস্তুতকারক এবং পণ্য সম্পর্কে ডেটার উৎস হয়ে ওঠে, প্রচারের মাধ্যম হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং...

ব্যাপার রাজ্যের

লোহার বাষ্প এবং কঠিন বায়ু

শব্দের এক অদ্ভুত সমন্বয় তাই না? যাইহোক, এটি মোটেই বাজে কথা নয়: লোহার বাষ্প এবং কঠিন বায়ু উভয়ই প্রকৃতিতে বিদ্যমান, তবে সাধারণ পরিস্থিতিতে নয়।

আমরা কি শর্ত সম্পর্কে কথা বলছি? পদার্থের অবস্থা দুটি পরিস্থিতি দ্বারা নির্ধারিত হয়: তাপমাত্রা এবং চাপ।

আমাদের জীবন অপেক্ষাকৃত সামান্য পরিবর্তনশীল পরিস্থিতিতে সঞ্চালিত হয়। বায়ুর চাপ একটি বায়ুমণ্ডলের চারপাশে কয়েক শতাংশের মধ্যে ওঠানামা করে; বায়ুর তাপমাত্রা, বলুন, মস্কো অঞ্চলে -30 থেকে + 30 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে রয়েছে; পরম তাপমাত্রা স্কেলে, যেখানে সম্ভাব্য সর্বনিম্ন তাপমাত্রা (-273 ° সে) শূন্য হিসাবে নেওয়া হয়; এই ব্যবধানটি কম চিত্তাকর্ষক দেখাবে: 240-300 K, যা গড় মানের মাত্র ±10%।

এটা খুবই স্বাভাবিক যে আমরা এই সাধারণ পরিস্থিতিতে অভ্যস্ত, এবং সেইজন্য, কথা বলছি সহজ সত্যযেমন: "লোহা একটি কঠিন, বায়ু একটি গ্যাস", ইত্যাদি, আমরা যোগ করতে ভুলে যাই: "স্বাভাবিক অবস্থার অধীনে"।

লোহাকে উত্তপ্ত করা হলে তা প্রথমে গলে যায় এবং তারপর বাষ্পীভূত হয়। বায়ু ঠান্ডা হলে, এটি প্রথমে একটি তরলে পরিণত হবে, এবং তারপর দৃঢ় হবে।

এমনকি যদি পাঠক কখনও লোহার বাষ্প এবং কঠিন বায়ুর সাথে দেখা না করে তবে তিনি সম্ভবত সহজেই বিশ্বাস করবেন যে তাপমাত্রা পরিবর্তন করে যে কোনও পদার্থ কঠিন, তরল এবং বায়বীয় অবস্থায় পাওয়া যেতে পারে, বা যেমন তারা বলে, কঠিন, তরল অবস্থায়। বা বায়বীয় পর্যায়গুলি।

এটিতে বিশ্বাস করা সহজ কারণ একটি পদার্থ, যা ছাড়া পৃথিবীতে জীবন অসম্ভব, প্রত্যেকেই একটি গ্যাসের আকারে, এবং একটি তরল হিসাবে এবং একটি কঠিন দেহের আকারে উভয়ই পর্যবেক্ষণ করেছিল। আমরা অবশ্যই জল সম্পর্কে কথা বলছি।

কোন অবস্থার অধীনে একটি পদার্থ এক অবস্থা থেকে অন্য অবস্থায় পরিবর্তিত হয়?

ফুটন্ত

যদি আমরা থার্মোমিটারটিকে কেটলিতে ঢালা জলে নামিয়ে দেই, বৈদ্যুতিক চুলা চালু করি এবং থার্মোমিটারের পারদ নিরীক্ষণ করি, আমরা নিম্নলিখিতগুলি দেখতে পাব: প্রায় অবিলম্বে পারদের স্তর উপরে উঠবে। এটা ইতিমধ্যেই 90, 95, অবশেষে 100°C। জল ফুটে, এবং একই সময়ে পারদের উত্থান থেমে যায়। কয়েক মিনিট ধরে পানি ফুটছে, কিন্তু পারদের মাত্রা বদলায় না। যতক্ষণ না সমস্ত জল ফুটে ওঠে, তাপমাত্রার পরিবর্তন হবে না (চিত্র 4.1)।

ভাত। 4.1

পানির তাপমাত্রার পরিবর্তন না হলে তাপ কোথায় যায়? উত্তর সুস্পষ্ট। জলকে বাষ্পে পরিণত করার প্রক্রিয়ায় শক্তির প্রয়োজন হয়।

আসুন এক গ্রাম জলের শক্তি এবং তা থেকে গঠিত বাষ্পের তুলনা করি। বাষ্পের অণুগুলি জলের অণুগুলির থেকে অনেক দূরে। এটা স্পষ্ট যে এর কারণে, জলের সম্ভাব্য শক্তি বাষ্পের সম্ভাব্য শক্তি থেকে আলাদা হবে।

আকৃষ্ট কণাগুলির সম্ভাব্য শক্তি একে অপরের কাছে যাওয়ার সাথে সাথে হ্রাস পায়। অতএব, বাষ্প শক্তি আরো শক্তিজল, এবং জলকে বাষ্পে পরিণত করার জন্য শক্তি প্রয়োজন। এই অতিরিক্ত শক্তি একটি কেটলিতে ফুটন্ত জলে বৈদ্যুতিক চুলা দ্বারা যোগাযোগ করা হয়।

জলকে বাষ্পে পরিণত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি; বাষ্পীভবনের তাপ বলা হয়। 1 গ্রাম জলকে বাষ্পে পরিণত করতে 539 ক্যালোরি লাগে (এটি 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসের তাপমাত্রার চিত্র)।

যদি 539 ক্যালরি 1 গ্রাম হয়, তাহলে 1 মোল জলের জন্য 18 * 539 \u003d 9700 ক্যালরি খরচ হবে। আন্তঃআণবিক বন্ধন ভাঙতে এই পরিমাণ তাপ ব্যয় করতে হবে।

আপনি এই চিত্রটিকে ইন্ট্রামলিকুলার বন্ড ভাঙতে প্রয়োজনীয় কাজের পরিমাণের সাথে তুলনা করতে পারেন। 1 মোল জলীয় বাষ্পকে পরমাণুতে বিভক্ত করতে প্রায় 220,000 ক্যালোরি প্রয়োজন, অর্থাৎ 25 গুণ বেশি শক্তি। এটি পরমাণুগুলিকে একটি অণুতে একত্রিত করে এমন শক্তিগুলির তুলনায় অণুগুলিকে একে অপরের সাথে আবদ্ধ করে এমন শক্তিগুলির দুর্বলতাকে সরাসরি প্রমাণ করে।

ফুটন্ত তাপমাত্রা বনাম চাপ

পানির স্ফুটনাঙ্ক 100°C; কেউ ভাবতে পারে যে এটি জলের একটি অন্তর্নিহিত সম্পত্তি, সেই জল, যেখানেই হোক না কেন এবং কোন পরিস্থিতিতে, সর্বদা 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটবে।

তবে এটি এমন নয়, এবং উচ্চ-পাহাড়ের গ্রামের বাসিন্দারা এটি সম্পর্কে ভাল জানেন।

এলব্রাসের চূড়ার কাছে পর্যটকদের জন্য একটি বাড়ি এবং একটি বৈজ্ঞানিক স্টেশন রয়েছে। নতুনরা মাঝে মাঝে ভাবছেন "ফুটন্ত জলে ডিম ফুটানো কতটা কঠিন" বা "কেন ফুটন্ত জল জ্বলে না।" এই অবস্থার অধীনে, তাদের বলা হয় যে এলব্রাসের শীর্ষে জল ইতিমধ্যে 82 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটেছে।

এখানে কি ব্যাপার? কোন শারীরিক ফ্যাক্টর ফুটন্ত ঘটনার সাথে হস্তক্ষেপ করে? উচ্চতার তাৎপর্য কি?

এই শারীরিক ফ্যাক্টর হল তরল পৃষ্ঠের উপর কাজ করে চাপ। যা বলা হয়েছে তার বৈধতা যাচাই করার জন্য আপনাকে পাহাড়ের চূড়ায় আরোহণের দরকার নেই।

বেলের নীচে উত্তপ্ত জল রেখে এবং তা থেকে বায়ু পাম্প করে বা পাম্প করে, একজনকে নিশ্চিত করা যেতে পারে যে চাপ বাড়লে স্ফুটনাঙ্ক বেড়ে যায় এবং কমে গেলে পড়ে।

জল শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট চাপে 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটে - 760 মিমি Hg। শিল্প. (বা 1 এটিএম)।

স্ফুটনাঙ্ক বনাম চাপ বক্ররেখা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 4.2। এলব্রাসের শীর্ষে, চাপ 0.5 atm, এবং এই চাপটি 82 ° C এর স্ফুটনাঙ্কের সাথে মিলে যায়।

ভাত। 4.2

কিন্তু জল 10-15 মিমি Hg এ ফুটন্ত। আর্ট।, আপনি গরম আবহাওয়ায় ফ্রেশ হতে পারেন। এই চাপে, স্ফুটনাঙ্ক 10-15 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নেমে যাবে।

আপনি এমনকি "ফুটন্ত জল" পেতে পারেন, যা হিমায়িত জলের তাপমাত্রা রয়েছে। এটি করার জন্য, আপনাকে 4.6 মিমি এইচজি চাপ কমাতে হবে। শিল্প.

একটি আকর্ষণীয় ছবি লক্ষ্য করা যেতে পারে যদি আপনি ঘণ্টার নীচে জল সহ একটি খোলা পাত্র রাখেন এবং বাতাসকে পাম্প করেন। পাম্পিং পানিকে ফুটিয়ে তুলবে, কিন্তু ফুটানোর জন্য তাপ প্রয়োজন। এটি থেকে নেওয়ার কোথাও নেই এবং জলকে তার শক্তি ছেড়ে দিতে হবে। ফুটন্ত পানির তাপমাত্রা কমতে শুরু করবে, কিন্তু পাম্পিং চলতে থাকলে চাপও কমতে থাকবে। অতএব, ফুটন্ত বন্ধ হবে না, জল ঠান্ডা হতে থাকবে এবং অবশেষে জমাট বাঁধবে।

ঠান্ডা জলের এই ধরনের ফুটন্ত শুধুমাত্র বায়ু পাম্প করা হলেই ঘটে না। উদাহরণস্বরূপ, যখন একটি জাহাজের প্রপেলার ঘোরে, তখন ধাতব পৃষ্ঠের কাছে দ্রুত গতিশীল জলের একটি স্তরের চাপ তীব্রভাবে হ্রাস পায় এবং এই স্তরের জল ফুটতে থাকে, অর্থাৎ, এতে বাষ্পে ভরা অসংখ্য বুদবুদ উপস্থিত হয়। এই ঘটনাটিকে cavitation বলা হয় (ল্যাটিন শব্দ cavitas থেকে - cavity)।

চাপ কমিয়ে, আমরা ফুটন্ত পয়েন্ট কম করি। এটা বাড়ানো সম্পর্কে কি? আমাদের মত একটি গ্রাফ এই প্রশ্নের উত্তর. 15 atm এর চাপ পানি ফুটতে বিলম্ব করতে পারে, এটি শুধুমাত্র 200°C থেকে শুরু হবে এবং 80 atm-এর চাপ পানিকে শুধুমাত্র 300°C এ ফুটিয়ে তুলবে।

সুতরাং, একটি নির্দিষ্ট বাহ্যিক চাপ একটি নির্দিষ্ট স্ফুটনাঙ্কের সাথে মিলে যায়। কিন্তু এই বিবৃতিটি "ওভার ওভার" করা যেতে পারে, এই বলে: জলের প্রতিটি ফুটন্ত পয়েন্ট তার নিজস্ব নির্দিষ্ট চাপের সাথে মিলে যায়। এই চাপকে বাষ্পচাপ বলে।

স্ফুটনাঙ্ককে চাপের ফাংশন হিসাবে চিত্রিত করে বক্ররেখাও তাপমাত্রার ফাংশন হিসাবে বাষ্প চাপের বক্ররেখা।

একটি ফুটন্ত বিন্দু গ্রাফে (বা বাষ্প চাপের গ্রাফ) প্লট করা চিত্রগুলি দেখায় যে তাপমাত্রার সাথে বাষ্পের চাপ খুব দ্রুত পরিবর্তিত হয়। 0°C (অর্থাৎ, 273 K), বাষ্পের চাপ 4.6 mm Hg। আর্ট।, 100 ° C (373 K) এ এটি 760 mm Hg এর সমান। শিল্প।, অর্থাৎ 165 গুণ বৃদ্ধি পায়। যখন তাপমাত্রা দ্বিগুণ হয় (0 ° C, অর্থাৎ 273 K থেকে 273 ° C, অর্থাৎ 546 K), বাষ্পের চাপ 4.6 mm Hg থেকে বৃদ্ধি পায়। শিল্প. প্রায় 60 atm পর্যন্ত, অর্থাৎ প্রায় 10,000 বার।

অতএব, বিপরীতভাবে, স্ফুটনাঙ্ক চাপের সাথে ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয়। যখন চাপ 0.5 atm থেকে 1 atm-এ দ্বিগুণ হয়, তখন স্ফুটনাঙ্ক 82°C (355 K) থেকে 100°C (373 K) পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় এবং যখন চাপ 1 থেকে 2 atm থেকে দ্বিগুণ হয়, 100°C (373) থেকে K) থেকে 120°C (393 K)।

একই বক্ররেখা যা আমরা এখন বিবেচনা করছি তা পানিতে বাষ্পের ঘনীভবন (ঘন) নিয়ন্ত্রণ করে।

কম্প্রেশন বা কুলিংয়ের মাধ্যমে বাষ্পকে পানিতে রূপান্তরিত করা যায়।

ফুটন্ত এবং ঘনীভবন উভয় সময়ই, বাষ্পের জলে বা জলে বাষ্পে রূপান্তর সম্পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত বিন্দুটি বক্ররেখা থেকে সরে যাবে না। এটিও নিম্নরূপ প্রণয়ন করা যেতে পারে: আমাদের বক্ররেখার অবস্থার অধীনে, এবং শুধুমাত্র এই অবস্থার অধীনে, তরল এবং বাষ্পের সহাবস্থান সম্ভব। যদি একই সময়ে কোন তাপ যোগ করা না হয় বা অপসারণ করা হয়, তাহলে একটি বদ্ধ পাত্রে বাষ্প এবং তরলের পরিমাণ অপরিবর্তিত থাকবে। এই ধরনের বাষ্প এবং তরলকে ভারসাম্যপূর্ণ বলা হয় এবং তার তরলের সাথে ভারসাম্যপূর্ণ বাষ্পকে স্যাচুরেটেড বলা হয়।

ফুটন্ত এবং ঘনীভবনের বক্ররেখা, যেমন আমরা দেখি, এর আরেকটি অর্থ রয়েছে: এটি তরল এবং বাষ্পের ভারসাম্য বক্ররেখা। ভারসাম্য বক্ররেখা চিত্র ক্ষেত্রটিকে দুটি ভাগে ভাগ করে। বাম দিকে এবং উপরের দিকে (উচ্চ তাপমাত্রা এবং নিম্ন চাপের দিকে) বাষ্পের স্থির অবস্থার অঞ্চল। ডানদিকে এবং নীচে - তরলের স্থিতিশীল অবস্থার অঞ্চল।

বাষ্প-তরল ভারসাম্য বক্ররেখা, অর্থাৎ, চাপের উপর স্ফুটনাঙ্কের নির্ভরতা বা তাপমাত্রার উপর বাষ্পের চাপ কি একই, সমস্ত তরলের জন্য প্রায় একই। কিছু ক্ষেত্রে, পরিবর্তনটি কিছুটা তীক্ষ্ণ হতে পারে, অন্যদের ক্ষেত্রে কিছুটা ধীর, তবে সর্বদা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বাষ্পের চাপ দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

আমরা "গ্যাস" এবং "বাষ্প" শব্দগুলি বহুবার ব্যবহার করেছি। এই দুটি শব্দ প্রায় একই. আমরা বলতে পারি: জলের গ্যাস হল জলের বাষ্প, গ্যাস অক্সিজেন হল একটি অক্সিজেন তরলের বাষ্প। তবুও, এই দুটি শব্দ ব্যবহারে কিছু অভ্যাস গড়ে উঠেছে। যেহেতু আমরা একটি নির্দিষ্ট অপেক্ষাকৃত ছোট তাপমাত্রার পরিসরে অভ্যস্ত, তাই আমরা সাধারণত "গ্যাস" শব্দটি সেইসব পদার্থের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করি যাদের সাধারণ তাপমাত্রায় বাষ্পের চাপ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের উপরে থাকে। বিপরীতে, আমরা একটি বাষ্পের কথা বলি যখন, ঘরের তাপমাত্রা এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপে, পদার্থটি তরল আকারে আরও স্থিতিশীল থাকে।

বাষ্পীভবন

ফুটন্ত একটি দ্রুত প্রক্রিয়া, এবং অল্প সময়ের মধ্যে ফুটন্ত জলের কোন চিহ্ন নেই, এটি বাষ্পে পরিণত হয়।

কিন্তু জল বা অন্যান্য তরলকে বাষ্পে রূপান্তরের আরেকটি ঘটনা আছে - এটি বাষ্পীভবন। বাষ্পীভবন যেকোনো তাপমাত্রায় ঘটে, চাপ নির্বিশেষে, যা স্বাভাবিক অবস্থায় সর্বদা 760 mm Hg এর কাছাকাছি থাকে। শিল্প. বাষ্পীভবন, ফুটন্ত থেকে ভিন্ন, একটি খুব ধীর প্রক্রিয়া। কোলোনের বোতলটি আমরা বন্ধ করতে ভুলে গেছি কয়েকদিনের মধ্যে খালি হয়ে যাবে; আরও বেশি সময় o জল সহ একটি সসার দাঁড়াবে, তবে তাড়াতাড়ি বা পরে এটি শুকিয়ে যাবে।

বাষ্পীভবন প্রক্রিয়ায় বায়ু একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। নিজেই, এটি জলকে বাষ্পীভূত হতে বাধা দেয় না। যত তাড়াতাড়ি আমরা তরলের পৃষ্ঠটি খুলি, জলের অণুগুলি বাতাসের নিকটতম স্তরে যেতে শুরু করবে।

এই স্তরে বাষ্পের ঘনত্ব দ্রুত বৃদ্ধি পাবে; অল্প সময়ের পরে, বাষ্পের চাপ মাঝারি তাপমাত্রার স্থিতিস্থাপকতার বৈশিষ্ট্যের সমান হয়ে যাবে। এই ক্ষেত্রে, বায়ুর অনুপস্থিতিতে বাষ্পের চাপ ঠিক একই রকম হবে।

বায়ুতে বাষ্পের রূপান্তর অবশ্যই চাপ বৃদ্ধির অর্থ নয়। জল পৃষ্ঠের উপরে স্থানের মোট চাপ বাড়ে না, শুধুমাত্র এই চাপের অংশ যা বাষ্প দ্বারা নেওয়া হয় বাড়ে, এবং সেই অনুযায়ী, বাষ্প দ্বারা স্থানচ্যুত হওয়া বাতাসের অনুপাত হ্রাস পায়।

পানির উপরে বাতাসে মিশ্রিত বাষ্প আছে, উপরে বাষ্পবিহীন বাতাসের স্তর রয়েছে। তারা অবশ্যম্ভাবীভাবে মিশে যাবে। জলীয় বাষ্প ক্রমাগত উচ্চ স্তরে চলে যাবে এবং এর জায়গায়, বায়ু নীচের স্তরে প্রবাহিত হবে, যাতে জলের অণু থাকে না। অতএব, জলের নিকটতম স্তরে, স্থানগুলি সর্বদা নতুন জলের অণুর জন্য মুক্ত করা হবে। জল ক্রমাগত বাষ্পীভূত হবে, স্থিতিস্থাপকতার সমান পৃষ্ঠে জলীয় বাষ্পের চাপ বজায় রাখবে এবং জল সম্পূর্ণরূপে বাষ্পীভূত না হওয়া পর্যন্ত প্রক্রিয়াটি অব্যাহত থাকবে।

আমরা কোলোন এবং জল উদাহরণ দিয়ে শুরু. এটা সুপরিচিত যে তারা বিভিন্ন হারে বাষ্পীভূত হয়। ইথার খুব দ্রুত বাষ্পীভূত হয়, অ্যালকোহল বরং দ্রুত এবং জল অনেক বেশি ধীরে ধীরে। ঘরের তাপমাত্রায় এই তরলগুলির বাষ্পের চাপের মান যদি আমরা রেফারেন্স বইতে খুঁজে পাই তবে ব্যাপারটি কী তা আমরা অবিলম্বে বুঝতে পারব। এখানে সংখ্যাগুলি রয়েছে: ইথার - 437 মিমি এইচজি। শিল্প।, অ্যালকোহল - 44.5 মিমি Hg। শিল্প. এবং জল - 17.5 মিমি Hg। শিল্প.

স্থিতিস্থাপকতা যত বেশি হবে, বাতাসের সংলগ্ন স্তরে বাষ্প তত বেশি হবে এবং তরলটি দ্রুত বাষ্পীভূত হবে। আমরা জানি যে তাপমাত্রার সাথে বাষ্পের চাপ বৃদ্ধি পায়। গরমের সাথে বাষ্পীভবনের হার কেন বৃদ্ধি পায় তা স্পষ্ট।

বাষ্পীভবনের হার অন্যভাবেও প্রভাবিত হতে পারে। আমরা যদি বাষ্পীভবনে সাহায্য করতে চাই, তাহলে আমাদের অবশ্যই তরল থেকে দ্রুত বাষ্প অপসারণ করতে হবে, অর্থাৎ, বাতাসের মিশ্রণের গতি বাড়াতে হবে। এই কারণেই তরল ফুঁ দিয়ে বাষ্পীভবন ব্যাপকভাবে ত্বরান্বিত হয়। জল, যদিও এটিতে তুলনামূলকভাবে ছোট বাষ্পের চাপ রয়েছে, যদি সসারটি বাতাসে স্থাপন করা হয় তবে তা দ্রুত অদৃশ্য হয়ে যাবে।

জল থেকে বেরিয়ে আসা একজন সাঁতারু কেন বাতাসে ঠান্ডা অনুভব করে তা বোধগম্য। বায়ু বাষ্পের সাথে বাতাসের মিশ্রণকে ত্বরান্বিত করে এবং তাই বাষ্পীভবনকে ত্বরান্বিত করে এবং বাষ্পীভবনের জন্য তাপ মানবদেহ ছেড়ে দিতে বাধ্য হয়।

একজন ব্যক্তির সুস্থতা বাতাসে প্রচুর বা সামান্য জলীয় বাষ্প আছে কিনা তা নির্ভর করে। এবং শুকনো এবং ভেজা বাতাসঅপ্রীতিকর আর্দ্রতা 60% হলে স্বাভাবিক বলে বিবেচিত হয়। এর মানে হল যে জলীয় বাষ্পের ঘনত্ব একই তাপমাত্রায় স্যাচুরেটেড জলীয় বাষ্পের ঘনত্বের 60%।

যদি আর্দ্র বাতাসকে ঠান্ডা করা হয়, তাহলে শেষ পর্যন্ত এতে জলীয় বাষ্পের চাপ এই তাপমাত্রায় বাষ্পের চাপের সমান হবে। বাষ্পটি স্যাচুরেটেড হয়ে উঠবে এবং তাপমাত্রা আরও কমে যাওয়ার সাথে সাথে এটি জলে ঘনীভূত হতে শুরু করবে। সকালের শিশির, ময়শ্চারাইজিং ঘাস এবং পাতা, এই ঘটনার কারণেই উপস্থিত হয়।

20°C এ, স্যাচুরেটেড জলীয় বাষ্পের ঘনত্ব প্রায় 0.00002 g/cm 3। আমরা ভাল বোধ করব যদি বাতাসে এই সংখ্যক জলীয় বাষ্পের 60% থাকে - যার অর্থ 1 সেমি 3 এ এক গ্রামের এক লক্ষ ভাগের সামান্য বেশি।

যদিও এই চিত্রটি ছোট, এটি একটি ঘরের জন্য চিত্তাকর্ষক পরিমাণে বাষ্পের দিকে পরিচালিত করবে। এটি গণনা করা সহজ যে 12 মিটার 2 এবং 3 মিটার উচ্চতার একটি মাঝারি আকারের ঘরে, প্রায় এক কিলোগ্রাম জল স্যাচুরেটেড বাষ্পের আকারে "ফিট" করতে পারে।

সুতরাং, আপনি যদি এমন একটি ঘর শক্তভাবে বন্ধ করেন এবং একটি খোলা ব্যারেল জল রাখেন, তবে ব্যারেলের ক্ষমতা যাই হোক না কেন, এক লিটার জল বাষ্প হয়ে যাবে।

পারদের জন্য সংশ্লিষ্ট পরিসংখ্যানের সাথে পানির জন্য এই ফলাফলের তুলনা করা আকর্ষণীয়। 20°C এর একই তাপমাত্রায়, সম্পৃক্ত পারদ বাষ্পের ঘনত্ব 10 -8 গ্রাম/সেমি 3।

যে ঘরে আমরা শুধু আলোচনা করেছি, সেখানে 1 গ্রামের বেশি পারদ বাষ্প মাপসই হবে না।

যাইহোক, পারদ বাষ্প অত্যন্ত বিষাক্ত, এবং 1 গ্রাম পারদ বাষ্প যে কোনও ব্যক্তির স্বাস্থ্যের মারাত্মক ক্ষতি করতে পারে। পারদের সাথে কাজ করার সময়, খেয়াল রাখতে হবে যে পারদের ক্ষুদ্রতম ফোঁটাও ছিটকে না যায়।

সংকটপূর্ণ তাপমাত্রা

কিভাবে গ্যাসকে তরলে পরিণত করা যায়? ফুটন্ত গ্রাফ এই প্রশ্নের উত্তর দেয়। আপনি তাপমাত্রা কমিয়ে বা চাপ বাড়িয়ে গ্যাসকে তরলে পরিণত করতে পারেন।

19 শতকে, তাপমাত্রা কমানোর চেয়ে চাপ বাড়ানো সহজ বলে মনে হয়েছিল। এই শতাব্দীর শুরুতে, মহান ইংরেজ পদার্থবিজ্ঞানী মাইকেল ফারাডা বাষ্প চাপের মানগুলির সাথে গ্যাসকে সংকুচিত করতে সক্ষম হন এবং এইভাবে অনেক গ্যাসকে (ক্লোরিন, কার্বন ডাই অক্সাইড, ইত্যাদি) তরলে পরিণত করেন।

যাইহোক, কিছু গ্যাস - হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন - নিজেদেরকে তরলীকরণে ধার দেয়নি। চাপ যতই বাড়ানো হোক না কেন, তারা তরলে পরিণত হয়নি। কেউ হয়তো ভেবেছিল যে অক্সিজেন এবং অন্যান্য গ্যাস তরল হতে পারে না। তারা সত্য, বা স্থায়ী, গ্যাস হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছিল।

আসলে, ব্যর্থতাগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিস্থিতিতে একটি ভুল বোঝাবুঝির কারণে হয়েছিল।

ভারসাম্যের মধ্যে একটি তরল এবং একটি বাষ্প বিবেচনা করুন এবং স্ফুটনাঙ্ক বাড়ার সাথে সাথে এবং অবশ্যই, সেই অনুযায়ী চাপ বাড়ার সাথে সাথে তাদের কী ঘটে তা বিবেচনা করুন। অন্য কথায়, কল্পনা করুন যে ফুটন্ত গ্রাফের একটি বিন্দু বক্ররেখা বরাবর উপরে উঠছে। এটা স্পষ্ট যে তরল তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে প্রসারিত হয় এবং এর ঘনত্ব হ্রাস পায়। বাষ্প জন্য, ফুটন্ত পয়েন্ট বৃদ্ধি? অবশ্যই, এটি এর সম্প্রসারণে অবদান রাখে, কিন্তু, আমরা আগেই বলেছি, স্যাচুরেশন বাষ্পের চাপ স্ফুটনাঙ্কের তুলনায় অনেক দ্রুত বৃদ্ধি পায়। অতএব, বাষ্পের ঘনত্ব পড়ে না, বরং, ক্রমবর্ধমান স্ফুটনাঙ্কের সাথে দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

যেহেতু তরল ড্রপের ঘনত্ব এবং বাষ্পের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, তারপরে, ফুটন্ত বক্ররেখা বরাবর "উপরে" সরে গেলে, আমরা অনিবার্যভাবে এমন একটি বিন্দুতে পৌঁছাব যেখানে তরল এবং বাষ্পের ঘনত্ব সমান হয়ে যায় (চিত্র 4.3)।

ভাত। 4.3

এই উল্লেখযোগ্য বিন্দুতে, যাকে সমালোচনামূলক বিন্দু বলা হয়, ফুটন্ত বক্ররেখা শেষ হয়ে যায়। যেহেতু গ্যাস এবং তরলের মধ্যে সমস্ত পার্থক্য ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে হয়, তাই জটিল বিন্দুতে তরল এবং গ্যাসের বৈশিষ্ট্য একই হয়ে যায়। প্রতিটি পদার্থের নিজস্ব গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রা এবং নিজস্ব সমালোচনামূলক চাপ রয়েছে। এইভাবে, জলের জন্য, গুরুত্বপূর্ণ বিন্দুটি 374°C তাপমাত্রা এবং 218.5 atm চাপের সাথে মিলে যায়।

আপনি যদি এমন একটি গ্যাসকে সংকুচিত করেন যার তাপমাত্রা সমালোচনামূলক একটির নিচে থাকে, তাহলে এর সংকোচনের প্রক্রিয়াটি ফুটন্ত বক্ররেখা অতিক্রমকারী একটি তীর দ্বারা চিত্রিত করা হবে (চিত্র 4.4)। এর মানে হল যে বাষ্প চাপের সমান চাপে পৌঁছানোর মুহুর্তে (ফুটন্ত বক্ররেখার সাথে তীরের ছেদ বিন্দু), গ্যাসটি তরলে ঘনীভূত হতে শুরু করবে। যদি আমাদের পাত্রটি স্বচ্ছ হত, তবে এই মুহুর্তে আমরা জাহাজের নীচে একটি তরল স্তর গঠনের শুরু দেখতে পেতাম। ধ্রুবক চাপে, তরলের স্তর বৃদ্ধি পাবে যতক্ষণ না, অবশেষে, সমস্ত গ্যাস তরলে পরিণত হয়। আরও কম্প্রেশন চাপ বৃদ্ধি প্রয়োজন হবে.

ভাত। 4.4

যখন গ্যাস সংকুচিত হয় তখন পরিস্থিতি সম্পূর্ণ ভিন্ন হয়, যার তাপমাত্রা গুরুতর একের চেয়ে বেশি। কম্প্রেশন প্রক্রিয়াটি আবার নীচে থেকে উপরে যাওয়ার তীর হিসাবে চিত্রিত করা যেতে পারে। কিন্তু এখন এই তীর ফুটন্ত বক্ররেখা অতিক্রম করে না। এর অর্থ হল সংকোচনের সময়, বাষ্প ঘনীভূত হবে না, তবে কেবল ক্রমাগত ঘনীভূত হবে।

ক্রিটিক্যালের উপরে তাপমাত্রায়, একটি ইন্টারফেস দ্বারা বিভক্ত একটি তরল এবং একটি গ্যাসের অস্তিত্ব অসম্ভব: কোনো ঘনত্বের সাথে সংকুচিত হলে, একটি সমজাতীয় পদার্থ পিস্টনের নীচে থাকবে এবং এটি কখন বলা যেতে পারে তা বলা কঠিন। গ্যাস এবং কখন এটি একটি তরল বলা যেতে পারে।

একটি সমালোচনামূলক বিন্দুর উপস্থিতি দেখায় যে তরল এবং বায়বীয় অবস্থার মধ্যে কোন মৌলিক পার্থক্য নেই। প্রথম নজরে, এটা মনে হতে পারে যে শুধুমাত্র ক্ষেত্রে এই ধরনের কোন মৌলিক পার্থক্য নেই যখন আমরা সমালোচনামূলক তাপমাত্রার উপরে তাপমাত্রা সম্পর্কে কথা বলি। এই, তবে, ক্ষেত্রে নয়. একটি ক্রিটিকাল পয়েন্টের অস্তিত্ব একটি তরল - একটি বাস্তব তরল যা একটি গ্লাসে ঢেলে দেওয়া যেতে পারে - একটি বায়বীয় অবস্থায় ফুটন্তের কোনো আভাস ছাড়াই রূপান্তরের সম্ভাবনা নির্দেশ করে৷

এই রূপান্তর পথটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 4.4। পরিচিত তরল একটি ক্রস সঙ্গে চিহ্নিত করা হয়. আপনি যদি চাপ একটু কম করেন (তীর নিচে), এটি ফুটবে, যদি আপনি তাপমাত্রা একটু বাড়ান (ডান দিকে তীর) এটি ফুটবে। কিন্তু আমরা সম্পূর্ণ ভিন্ন কিছু করব। আমরা তরলকে খুব জোরালোভাবে সংকুচিত করব, ক্রিটিক্যালের উপরে চাপে। তরলের অবস্থার প্রতিনিধিত্বকারী বিন্দুটি উল্লম্বভাবে উপরের দিকে যাবে। তারপরে আমরা তরল গরম করি - এই প্রক্রিয়াটি একটি অনুভূমিক রেখা দ্বারা চিত্রিত হয়। এখন, আমরা ক্রিটিক্যাল টেম্পারেচারের ডানদিকে নিজেদের খুঁজে পাওয়ার পর, আমরা চাপকে প্রারম্ভিক তাপমাত্রায় কমিয়ে দেব। যদি আমরা এখন তাপমাত্রা কমিয়ে দেই, তাহলে আমরা সবচেয়ে আসল বাষ্প পেতে পারি, যা এই তরল থেকে সহজ এবং সংক্ষিপ্ত উপায়ে পাওয়া যেতে পারে।

এইভাবে, চাপ এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনের মাধ্যমে ক্রিটিক্যাল পয়েন্টকে বাইপাস করার জন্য, তরল থেকে বা বাষ্প থেকে তরল ক্রমাগত পরিবর্তনের মাধ্যমে বাষ্প প্রাপ্ত করা সবসময় সম্ভব। এই ধরনের ক্রমাগত পরিবর্তনের জন্য ফুটন্ত বা ঘনীভূতকরণের প্রয়োজন হয় না।

অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, হাইড্রোজেনের মতো গ্যাসগুলিকে তরল করার প্রাথমিক প্রচেষ্টা তাই ব্যর্থ হয়েছিল কারণ একটি গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রার অস্তিত্ব জানা ছিল না। এই গ্যাসগুলির খুব কম সমালোচনামূলক তাপমাত্রা রয়েছে: নাইট্রোজেনের আছে -147°C, অক্সিজেনের আছে -119°C, হাইড্রোজেনের আছে -240°C, বা 33 K. রেকর্ড ধারক হল হিলিয়াম, এর গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রা হল 4.3 K৷ এই গ্যাসগুলিকে পরিণত করুন তরল শুধুমাত্র এক উপায়ে করা যেতে পারে - এটি নির্দিষ্ট এক নীচে তাদের তাপমাত্রা কমাতে প্রয়োজন.

কম তাপমাত্রা পাচ্ছে

উল্লেখযোগ্য তাপমাত্রা হ্রাস অর্জন করা যেতে পারে ভিন্ন পথ. তবে সমস্ত পদ্ধতির ধারণা একই: আমাদের অবশ্যই শরীরের অভ্যন্তরীণ শক্তি ব্যয় করার জন্য আমরা যে শরীরকে ঠান্ডা করতে চাই তাকে বাধ্য করতে হবে।

এটা কিভাবে করতে হবে? একটি উপায় হল বাইরে থেকে তাপ সরবরাহ না করে তরল ফুটানো। এটি করার জন্য, আমরা জানি, চাপ কমাতে হবে - এটি বাষ্প চাপের মান কমাতে। ফুটানোর জন্য যে তাপ ব্যয় করা হয় তা তরল এবং তরল এবং বাষ্পের তাপমাত্রা থেকে ধার করা হবে এবং এর সাথে বাষ্পের চাপ পড়বে। অতএব, ফুটন্ত যাতে বন্ধ না হয় এবং দ্রুত ঘটতে পারে তার জন্য, তরল দিয়ে পাত্র থেকে বাতাসকে ক্রমাগত পাম্প করতে হবে।

যাইহোক, এই প্রক্রিয়া চলাকালীন তাপমাত্রা হ্রাসের একটি সীমা রয়েছে: বাষ্পের চাপ শেষ পর্যন্ত সম্পূর্ণ নগণ্য হয়ে যায় এবং এমনকি শক্তিশালী পাম্পিং পাম্পগুলি প্রয়োজনীয় চাপ তৈরি করতে পারে না।

তাপমাত্রা কমানো চালিয়ে যাওয়ার জন্য, ফলে তরল দিয়ে গ্যাসকে ঠান্ডা করে, এটিকে কম ফুটন্ত পয়েন্ট সহ তরলে পরিণত করা সম্ভব।

এখন পাম্পিং প্রক্রিয়াটি দ্বিতীয় পদার্থের সাথে পুনরাবৃত্তি করা যেতে পারে এবং এইভাবে নিম্ন তাপমাত্রা পাওয়া যেতে পারে। প্রয়োজন হলে, নিম্ন তাপমাত্রা প্রাপ্ত করার জন্য যেমন একটি "ক্যাসকেড" পদ্ধতি প্রসারিত করা যেতে পারে।

গত শতাব্দীর শেষের দিকে তারা ঠিক এটাই করেছিল; গ্যাসের তরলকরণটি পর্যায়ক্রমে সম্পাদিত হয়েছিল: ইথিলিন, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, হাইড্রোজেন, -103, -183, -196 এবং -253 ডিগ্রি সেলসিয়াসের স্ফুটনাঙ্ক সহ পদার্থগুলি পর্যায়ক্রমে তরলে রূপান্তরিত হয়েছিল। তরল হাইড্রোজেন থাকার ফলে, আপনি সর্বনিম্ন ফুটন্ত তরলও পেতে পারেন - হিলিয়াম (-269 ° C)। "বামে" প্রতিবেশী "ডানে" প্রতিবেশী পেতে সাহায্য করেছে।

ক্যাসকেড কুলিং পদ্ধতি প্রায় একশ বছরের পুরনো। 1877 সালে এই পদ্ধতিতে তরল বায়ু পাওয়া যায়।

1884-1885 সালে। তরল হাইড্রোজেন প্রথমবারের মতো উত্পাদিত হয়েছিল। অবশেষে, আরও বিশ বছর পরে, শেষ দুর্গটি নেওয়া হয়েছিল: 1908 সালে, হল্যান্ডের লেইডেন শহরের কামেরলিং-ওনস হিলিয়ামকে একটি তরলে পরিণত করেছিল - সর্বনিম্ন সমালোচনামূলক তাপমাত্রার একটি পদার্থ। এই গুরুত্বপূর্ণ বৈজ্ঞানিক কৃতিত্বের ৭০তম বার্ষিকী সম্প্রতি পালিত হয়েছে।

বহু বছর ধরে লাইডেন ল্যাবরেটরিই ছিল একমাত্র "নিম্ন-তাপমাত্রার" পরীক্ষাগার। এখন সমস্ত দেশে এমন কয়েক ডজন পরীক্ষাগার রয়েছে, যে গাছপালাগুলি প্রযুক্তিগত উদ্দেশ্যে তরল বায়ু, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং হিলিয়াম উত্পাদন করে তা উল্লেখ করার মতো নয়।

কম তাপমাত্রা পাওয়ার জন্য ক্যাসকেড পদ্ধতি এখন খুব কমই ব্যবহৃত হয়। প্রযুক্তিগত ইনস্টলেশনগুলিতে, তাপমাত্রা কমানোর জন্য, গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি কমাতে আরেকটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়: গ্যাসটি দ্রুত প্রসারিত হতে এবং অভ্যন্তরীণ শক্তির ব্যয়ে কাজ সম্পাদন করতে বাধ্য হয়।

উদাহরণস্বরূপ, যদি বেশ কয়েকটি বায়ুমণ্ডলে সংকুচিত বায়ুকে একটি সম্প্রসারণকারীতে রাখা হয়, তবে যখন পিস্টন সরানোর বা টারবাইন ঘোরানোর কাজ করা হয়, তখন বাতাস এত তীব্রভাবে শীতল হবে যে এটি একটি তরলে পরিণত হবে। কার্বন ডাই অক্সাইড, যদি এটি দ্রুত সিলিন্ডার থেকে মুক্তি পায়, তাহলে এটি এত তীব্রভাবে শীতল হয় যে এটি মাছিতে "বরফে" পরিণত হয়।

তরল গ্যাস ব্যাপকভাবে প্রকৌশলে ব্যবহৃত হয়। তরল অক্সিজেন জেট ইঞ্জিনে জ্বালানী মিশ্রণের একটি উপাদান হিসাবে বিস্ফোরক প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়।

বায়ু তৈরি করা গ্যাসগুলিকে আলাদা করতে ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে বায়ু তরলতা ব্যবহার করা হয়।

প্রযুক্তির বিভিন্ন ক্ষেত্রে, তরল বায়ু তাপমাত্রায় কাজ করা প্রয়োজন। কিন্তু অনেক শারীরিক গবেষণার জন্য, এই তাপমাত্রা যথেষ্ট কম নয়। প্রকৃতপক্ষে, যদি আমরা ডিগ্রি সেলসিয়াসকে একটি পরম স্কেলে অনুবাদ করি, তাহলে আমরা দেখতে পাব যে তরল বাতাসের তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রার প্রায় 1/3। পদার্থবিজ্ঞানের জন্য অনেক বেশি আকর্ষণীয় হল "হাইড্রোজেন" তাপমাত্রা, অর্থাৎ, 14-20 K এর তাপমাত্রা এবং বিশেষ করে "হিলিয়াম" তাপমাত্রা। তরল হিলিয়াম পাম্প করা হলে প্রাপ্ত সর্বনিম্ন তাপমাত্রা হল 0.7 K।

পদার্থবিদরা পরম শূন্যের অনেক কাছাকাছি আসতে পেরেছেন। বর্তমানে, তাপমাত্রা এক ডিগ্রির মাত্র কয়েক হাজার ভাগের পরম শূন্য ছাড়িয়ে গেছে। যাইহোক, এই অতি-নিম্ন তাপমাত্রাগুলি এমনভাবে প্রাপ্ত হয় যা আমরা উপরে বর্ণিতগুলির মতো নয়।

AT গত বছরগুলোনিম্ন-তাপমাত্রার পদার্থবিদ্যা সরঞ্জাম উৎপাদনে নিযুক্ত শিল্পের একটি বিশেষ শাখার জন্ম দিয়েছে যা পরম শূন্যের কাছাকাছি তাপমাত্রায় বড় আয়তন বজায় রাখা সম্ভব করে তোলে; পাওয়ার তারগুলি তৈরি করা হয়েছে যার বাসবারগুলি 10 K এর কম তাপমাত্রায় কাজ করে।

সুপার কুলড বাষ্প এবং সুপারহিটেড তরল

ফুটন্ত বিন্দুর পরিবর্তনের সময়, বাষ্প অবশ্যই ঘনীভূত হবে, তরলে পরিণত হবে। যাহোক,; দেখা যাচ্ছে যে বাষ্প যদি তরলের সংস্পর্শে না আসে এবং বাষ্পটি যদি খুব খাঁটি হয়, তবে একটি সুপার কুলড বা সুপারস্যাচুরেটেড বাষ্প পাওয়া সম্ভব - একটি বাষ্প যা অনেক আগেই তরল হয়ে যাওয়া উচিত ছিল।

সুপারস্যাচুরেটেড বাষ্প খুব অস্থির। কখনও কখনও একটি ধাক্কা বা বাষ্পের একটি দানা মহাকাশে নিক্ষেপ একটি বিলম্বিত ঘনীভবন শুরু করার জন্য যথেষ্ট।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে বাষ্পের অণুগুলির ঘনীভবন বাষ্পে ছোট বিদেশী কণার প্রবর্তনের দ্বারা ব্যাপকভাবে সহজতর হয়। ধুলো বাতাসে, জলীয় বাষ্পের সুপারস্যাচুরেশন ঘটে না। ধোঁয়ার puffs সঙ্গে ঘনীভূত হতে পারে. সর্বোপরি, ধোঁয়া ছোট কঠিন কণা দ্বারা গঠিত। বাষ্পে প্রবেশ করে, এই কণাগুলি নিজেদের চারপাশে অণু সংগ্রহ করে এবং ঘনীভবনের কেন্দ্রে পরিণত হয়।

সুতরাং, যদিও অস্থির, তরলের "জীবনের" জন্য অভিযোজিত তাপমাত্রা পরিসরে বাষ্প থাকতে পারে।

একটি তরল কি একই অবস্থার অধীনে বাষ্পের অঞ্চলে 'বাঁচতে' পারে? অন্য কথায়, একটি তরল সুপারহিট করা কি সম্ভব?

এটা আপনি পারেন সক্রিয় আউট. এটি করার জন্য, এটি নিশ্চিত করা প্রয়োজন যে তরলের অণুগুলি তার পৃষ্ঠ থেকে দূরে না যায়। র্যাডিক্যাল প্রতিকার হল মুক্ত পৃষ্ঠকে নির্মূল করা, অর্থাৎ তরলটিকে এমন একটি পাত্রে রাখা যেখানে এটি শক্ত দেয়াল দ্বারা চারদিকে সংকুচিত হবে। এইভাবে, বেশ কয়েকটি ডিগ্রির ক্রম অতিরিক্ত গরম করা সম্ভব, অর্থাৎ, ফুটন্ত বক্ররেখার ডানদিকে তরল অবস্থা চিত্রিত বিন্দুকে সরানো (চিত্র 4.4)।

অত্যধিক উত্তাপ হল একটি তরলকে একটি বাষ্প অঞ্চলে স্থানান্তরিত করা, তাই একটি তরলকে অতিরিক্ত গরম করা তাপ সরবরাহ এবং চাপ হ্রাস করে উভয়ই অর্জন করা যেতে পারে।

আপনি আশ্চর্যজনক ফলাফল অর্জন করতে পারেন শেষ উপায়. জল বা অন্যান্য তরল, সাবধানে দ্রবীভূত গ্যাস থেকে মুক্ত (এটি করা সহজ নয়), একটি পিস্টন সহ একটি পাত্রে স্থাপন করা হয় যা তরলের পৃষ্ঠে পৌঁছায়। পাত্র এবং পিস্টন অবশ্যই তরল দিয়ে ভেজাতে হবে। আপনি যদি এখন পিস্টনটিকে আপনার দিকে টেনে নেন, তাহলে পিস্টনের নীচে লেগে থাকা জল এটিকে অনুসরণ করবে। কিন্তু জলের স্তর, পিস্টনের সাথে লেগে থাকা, জলের পরবর্তী স্তরটিকে টেনে নেবে, এই স্তরটি নীচের অংশটিকে টানবে, ফলস্বরূপ, তরলটি প্রসারিত হবে।

শেষ পর্যন্ত, জলের কলামটি ভেঙ্গে যাবে (এটি জলের কলাম, এবং জল নয়, যা পিস্টন থেকে আসবে), তবে এটি তখন ঘটবে যখন প্রতি ইউনিট এলাকায় শক্তি দশ কিলোগ্রামে পৌঁছাবে। অন্য কথায়, তরলে দশটি বায়ুমণ্ডলের একটি ঋণাত্মক চাপ তৈরি হয়।

এমনকি কম ইতিবাচক চাপেও, পদার্থের বাষ্প অবস্থা স্থিতিশীল। একটি তরল একটি নেতিবাচক চাপ আনা যেতে পারে. আপনি "ওভারহিটিং" এর আরও আকর্ষণীয় উদাহরণ কল্পনা করতে পারবেন না।

গলে যাওয়া

এমন কোন শক্ত শরীর নেই যা প্রয়োজনের মতো তাপমাত্রা বৃদ্ধিকে প্রতিরোধ করবে। শীঘ্রই বা পরে একটি কঠিন টুকরা তরলে পরিণত হয়; ঠিক আছে, কিছু ক্ষেত্রে আমরা গলনাঙ্কে পৌঁছতে সক্ষম হব না - রাসায়নিক পচন ঘটতে পারে।

তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে অণুগুলি দ্রুত এবং দ্রুত গতিতে চলে। অবশেষে, এমন একটি মুহূর্ত আসে যখন "অত্যধিক "ঝুলন্ত" অণুগুলির মধ্যে শৃঙ্খলা বজায় রাখা অসম্ভব হয়ে পড়ে। কঠিন শরীর গলে যায়। টাংস্টেনের সর্বোচ্চ গলনাঙ্ক রয়েছে: 3380 ° C। সোনা 1063 ° C-এ গলে যায়, 1539 ° C-তে লোহা। তবে , এছাড়াও ফ্লুসিবল ধাতু রয়েছে। বুধ, যেমনটি সুপরিচিত, ইতিমধ্যেই -39 ° C তাপমাত্রায় গলে যায়। জৈব পদার্থের উচ্চ গলনাঙ্ক থাকে না। ন্যাপথলিন 80 ° C, টলুইন - -94.5 ° C তাপমাত্রায় গলে যায়।

শরীরের গলনাঙ্ক পরিমাপ করুন, বিশেষ করে যদি এটি পরিমাপ করা তাপমাত্রা পরিসরে গলে যায় প্রচলিত থার্মোমিটার, বেশ সহজ। আপনার চোখ দিয়ে গলে যাওয়া শরীরকে অনুসরণ করা মোটেই প্রয়োজনীয় নয়। থার্মোমিটারের পারদ কলামটি দেখার জন্য এটি যথেষ্ট। গলে যাওয়া শুরু না হওয়া পর্যন্ত, শরীরের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় (চিত্র 4.5)। গলে যাওয়া শুরু হওয়ার সাথে সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধি বন্ধ হয়ে যায় এবং গলনা প্রক্রিয়া সম্পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকবে।

ভাত। 4.5

তরলকে বাষ্পে রূপান্তরের মতো, কঠিনকে তরলে রূপান্তরের জন্য তাপের প্রয়োজন হয়। এর জন্য প্রয়োজনীয় তাপকে ফিউশনের সুপ্ত তাপ বলে। উদাহরণস্বরূপ, এক কিলোগ্রাম বরফ গলতে 80 কিলোক্যালরি প্রয়োজন।

বরফ একটি উচ্চ তাপ লয় সঙ্গে শরীরের এক. বরফ গলতে প্রয়োজন, উদাহরণস্বরূপ, একই ভরের সীসা গলানোর চেয়ে 10 গুণ বেশি শক্তি। অবশ্যই, আমরা নিজেই গলে যাওয়ার কথা বলছি, আমরা এখানে বলছি না যে সীসা গলতে শুরু করার আগে, এটি অবশ্যই + 327 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গরম করতে হবে। গলে যাওয়া বরফের উচ্চ তাপের কারণে তুষার গলে যাওয়ার গতি কমে যায়। কল্পনা করুন যে গলে যাওয়ার তাপ 10 গুণ কম হবে। তাহলে বসন্তের বন্যা প্রতি বছর অকল্পনীয় বিপর্যয় ডেকে আনত।

সুতরাং, বরফের সংমিশ্রণের তাপ দুর্দান্ত, তবে তুলনা করলে এটিও ছোট সুনির্দিষ্ট তাপ 540 kcal/kg এ বাষ্পীভবন (সাত গুণ কম)। যাইহোক, এই পার্থক্য খুবই স্বাভাবিক। একটি তরলকে বাষ্পে রূপান্তর করার সময়, আমাদের অবশ্যই একটি থেকে অন্য অণুগুলিকে ছিঁড়ে ফেলতে হবে, এবং গলানোর সময়, আমাদের কেবল অণুগুলির বিন্যাসের ক্রমটি ধ্বংস করতে হবে, তাদের প্রায় একই দূরত্বে রেখে। এটা স্পষ্ট যে দ্বিতীয় ক্ষেত্রে কম কাজ প্রয়োজন।

একটি নির্দিষ্ট গলনাঙ্কের উপস্থিতি স্ফটিক পদার্থের একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য। এই ভিত্তিতেই এগুলিকে অন্যান্য কঠিন পদার্থ থেকে আলাদা করা সহজ, যাকে বলা হয় নিরাকার বা চশমা। অজৈব এবং জৈব উভয় পদার্থের মধ্যে চশমা পাওয়া যায়। উইন্ডো ফলকেসাধারণত সোডিয়াম এবং ক্যালসিয়াম সিলিকেট থেকে তৈরি হয়; উপরে ডেস্কপ্রায়শই জৈব গ্লাস রাখুন (এটিকে প্লেক্সিগ্লাসও বলা হয়)।

নিরাকার পদার্থ, স্ফটিকের বিপরীতে, একটি নির্দিষ্ট গলনাঙ্ক নেই। গ্লাস গলে না, কিন্তু নরম হয়। উত্তপ্ত হলে, কাচের একটি টুকরা প্রথমে শক্ত থেকে নরম হয়ে যায়, এটি সহজেই বাঁকানো বা প্রসারিত হতে পারে; উচ্চ তাপমাত্রায়, টুকরাটি তার নিজস্ব মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাবে তার আকার পরিবর্তন করতে শুরু করে। এটি উত্তপ্ত হওয়ার সাথে সাথে কাচের পুরু সান্দ্র ভর সেই পাত্রের আকার নেয় যেখানে এটি থাকে। এই ভর প্রথমে মধুর মতো পুরু, তারপর টক ক্রিমের মতো, এবং অবশেষে, এটি প্রায় জলের মতো কম-সান্দ্রতা তরল হয়ে যায়। আমাদের সমস্ত ইচ্ছা সহ, আমরা এখানে কঠিন থেকে তরলে রূপান্তরের জন্য একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা নির্দেশ করতে পারি না। এর কারণগুলি কাচের গঠন এবং কাঠামোর মধ্যে মৌলিক পার্থক্যের মধ্যে রয়েছে স্ফটিক দেহ. উপরে উল্লিখিত হিসাবে, পরমাণু মধ্যে নিরাকার দেহএলোমেলোভাবে সাজানো। গঠনে চশমাগুলো তরল পদার্থের মতো। এমনকি কঠিন কাচের মধ্যেও অণুগুলো এলোমেলোভাবে সাজানো থাকে। এর মানে হল যে কাচের তাপমাত্রা বৃদ্ধি শুধুমাত্র তার অণুগুলির কম্পনের পরিসীমা বৃদ্ধি করে, তাদের ধীরে ধীরে আরও বেশি করে চলাচলের স্বাধীনতা দেয়। অতএব, গ্লাসটি ধীরে ধীরে নরম হয় এবং একটি তীক্ষ্ণ "কঠিন" - "তরল" রূপান্তর দেখায় না, যা অণুগুলির বিন্যাস থেকে একটি এলোমেলো বিন্যাসে রূপান্তরের বৈশিষ্ট্য।

যখন এটি ফুটন্ত বক্ররেখার কথা আসে, আমরা বলেছিলাম যে তরল এবং বাষ্প, একটি অস্থির অবস্থায় থাকা সত্ত্বেও, বিদেশী অঞ্চলে বাস করতে পারে - বাষ্পকে সুপার কুল করা যেতে পারে এবং ফুটন্ত বক্ররেখার বাম দিকে স্থানান্তরিত করা যেতে পারে, তরলকে সুপারহিট করা যেতে পারে এবং ডানদিকে টানতে পারে। এই বক্ররেখার।

একটি তরল সঙ্গে একটি স্ফটিক ক্ষেত্রে অনুরূপ ঘটনা সম্ভব? দেখা যাচ্ছে যে এখানে সাদৃশ্যটি অসম্পূর্ণ।

আপনি যদি স্ফটিকটিকে গরম করেন তবে এটি তার গলনাঙ্কে গলতে শুরু করবে। স্ফটিক অতিরিক্ত গরম করা যাবে না। বিপরীতে, তরল ঠান্ডা করার মাধ্যমে, কিছু ব্যবস্থা গ্রহণ করা হলে, গলনাঙ্কটি তুলনামূলকভাবে সহজে "পিছলে যাওয়া" সম্ভব। কিছু তরল, বড় subcoolings অর্জন করা যেতে পারে. এমনকি এমন তরলও রয়েছে যেগুলি সুপার কুল করা সহজ, কিন্তু ক্রিস্টালাইজ করা কঠিন। এই জাতীয় তরল ঠান্ডা হওয়ার সাথে সাথে এটি আরও বেশি সান্দ্র হয়ে ওঠে এবং অবশেষে স্ফটিক না করে শক্ত হয়ে যায়। এমনই কাচ।

এছাড়াও আপনি জল ঠান্ডা করতে পারেন। এমনকি তীব্র তুষারপাতের মধ্যেও কুয়াশার ফোঁটা জমে নাও থাকতে পারে। যদি একটি পদার্থের একটি স্ফটিক, একটি বীজ, একটি সুপার কুলড তরলে নিক্ষেপ করা হয়, তাহলে অবিলম্বে স্ফটিককরণ শুরু হবে।

অবশেষে, অনেক ক্ষেত্রে বিলম্বিত ক্রিস্টালাইজেশন একটি ঝাঁকুনি বা অন্যান্য এলোমেলো ঘটনা দ্বারা শুরু হতে পারে। এটা জানা যায়, উদাহরণস্বরূপ, যে স্ফটিক গ্লিসারল প্রথম মাধ্যমে পরিবহন সময় প্রাপ্ত করা হয়েছিল রেলপথ. দীর্ঘক্ষণ দাঁড়িয়ে থাকার পরে চশমাগুলি স্ফটিক হতে শুরু করতে পারে (ডেভিট্রিফাই, বা "পতন", যেমন তারা প্রযুক্তিতে বলে)।

কিভাবে একটি স্ফটিক বৃদ্ধি

প্রায় কোনো পদার্থ নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে স্ফটিক দিতে পারে। স্ফটিকগুলি একটি দ্রবণ থেকে বা প্রদত্ত পদার্থের গলে যাওয়া থেকে, সেইসাথে এর বাষ্প থেকেও পাওয়া যেতে পারে (উদাহরণস্বরূপ, আয়োডিনের কালো হীরা-আকৃতির স্ফটিকগুলি সহজেই এর বাষ্প থেকে ক্ষরণ করে যখন স্বাভাবিক চাপতরল অবস্থায় মধ্যবর্তী স্থানান্তর ছাড়া)।

পানিতে টেবিল লবণ বা চিনি দ্রবীভূত করা শুরু করুন। ঘরের তাপমাত্রায় (20 ডিগ্রি সেলসিয়াস), আপনি একটি মুখী গ্লাসে মাত্র 70 গ্রাম লবণ দ্রবীভূত করতে সক্ষম হবেন। লবণের আরও সংযোজন দ্রবীভূত হবে না এবং পলি আকারে নীচে স্থির হবে। যে দ্রবণে আর দ্রবীভূত হয় না তাকে স্যাচুরেটেড বলে। যদি আপনি তাপমাত্রা পরিবর্তন করেন, তাহলে পদার্থের দ্রবণীয়তার মাত্রাও পরিবর্তিত হবে। সবাই ভাল করেই জানেন যে গরম জল ঠান্ডা জলের চেয়ে অনেক সহজে বেশিরভাগ পদার্থকে দ্রবীভূত করে।

এখন কল্পনা করুন - আপনি 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় চিনির একটি স্যাচুরেটেড দ্রবণ প্রস্তুত করেছেন এবং এটি 20 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ঠান্ডা করতে শুরু করেছেন। 30 ডিগ্রি সেলসিয়াসে, আপনি 100 গ্রাম জলে 223 গ্রাম চিনি দ্রবীভূত করতে সক্ষম হন, 20 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে, 205 গ্রাম দ্রবীভূত হয়। তারপর, 30 থেকে 20 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ঠান্ডা হলে, 18 গ্রাম "অতিরিক্ত" হবে এবং হিসাবে তারা বলে, সমাধানের বাইরে পড়বে। সুতরাং, স্ফটিক পাওয়ার সম্ভাব্য উপায়গুলির মধ্যে একটি হল স্যাচুরেটেড দ্রবণকে ঠান্ডা করা।

আপনি এটি ভিন্নভাবে করতে পারেন। একটি স্যাচুরেটেড লবণের দ্রবণ প্রস্তুত করুন এবং একটি খোলা গ্লাসে রেখে দিন। কিছুক্ষণ পরে, আপনি স্ফটিকের চেহারা পাবেন। কেন তারা গঠন? যত্ন সহকারে পর্যবেক্ষণ দেখাবে যে একই সাথে স্ফটিক গঠনের সাথে, আরেকটি পরিবর্তন ঘটেছে - জলের পরিমাণ হ্রাস পেয়েছে। জল বাষ্পীভূত, এবং "অতিরিক্ত" পদার্থ সমাধান হাজির। সুতরাং, স্ফটিক গঠনের জন্য আরেকটি সম্ভাব্য উপায় হল একটি সমাধানের বাষ্পীভবন।

কিভাবে দ্রবণ থেকে স্ফটিক গঠিত হয়?

আমরা বলেছিলাম যে স্ফটিকগুলি সমাধানের "পড়ে যায়"; এটি কি এমনভাবে বোঝার দরকার যে এক সপ্তাহ ধরে কোনও স্ফটিক ছিল না এবং এক মুহুর্তের মধ্যে এটি হঠাৎ একবারে উপস্থিত হয়েছিল? না, এটি এমন নয়: স্ফটিক বৃদ্ধি পায়। এটা সম্ভব নয়, অবশ্যই, চোখের সাথে বৃদ্ধির খুব প্রাথমিক মুহূর্ত সনাক্ত করা. প্রথমে, দ্রবণের কিছু এলোমেলোভাবে চলমান অণু বা পরমাণু গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় আনুমানিক ক্রমে একত্রিত হয় স্ফটিক জাফরি. এই ধরনের পরমাণু বা অণুর সমষ্টিকে নিউক্লিয়াস বলে।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে দ্রবণে কোন বহিরাগত মিনিট ধূলিকণার উপস্থিতিতে প্রায়শই নিউক্লিয়াস তৈরি হয়। একটি ছোট বীজ স্ফটিক একটি স্যাচুরেটেড দ্রবণে স্থাপন করা হলে দ্রুততম এবং সহজতম স্ফটিককরণ শুরু হয়। এই ক্ষেত্রে, দ্রবণ থেকে একটি কঠিন বিচ্ছিন্নতা নতুন স্ফটিক গঠনে গঠিত হবে না, তবে বীজের বৃদ্ধিতে থাকবে।

ভ্রূণের বৃদ্ধি অবশ্যই বীজের বৃদ্ধির থেকে আলাদা নয়। একটি বীজ ব্যবহার করার অর্থ হল যে এটি মুক্তিপ্রাপ্ত পদার্থটিকে নিজের উপর "টান" করে এবং এইভাবে বিপুল সংখ্যক নিউক্লিয়াসের যুগপত গঠনকে বাধা দেয়। যদি অনেকগুলি নিউক্লিয়াস গঠিত হয়, তবে তারা বৃদ্ধির সময় একে অপরের সাথে হস্তক্ষেপ করবে এবং আমাদের বড় স্ফটিক পেতে দেবে না।

নিউক্লিয়াসের পৃষ্ঠে বিতরণ করা দ্রবণ থেকে পরমাণু বা অণুর অংশগুলি কীভাবে নির্গত হয়?

অভিজ্ঞতা দেখায় যে একটি নিউক্লিয়াস বা একটি বীজের বৃদ্ধির মধ্যে থাকে, যেমনটি ছিল, মুখগুলিকে মুখের লম্ব দিকের দিকে সমান্তরালভাবে সরানো। এই ক্ষেত্রে, মুখের মধ্যে কোণগুলি স্থির থাকে (আমরা ইতিমধ্যেই জানি যে কোণের স্থায়িত্ব হল একটি স্ফটিকের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য, যা তার জালির কাঠামো থেকে অনুসরণ করে)।

ডুমুর উপর. 4.6 একই পদার্থের তিনটি স্ফটিকের রূপরেখা দেওয়া হয়েছে যা তাদের বৃদ্ধির সময় ঘটে। অনুরূপ নিদর্শন একটি মাইক্রোস্কোপ অধীনে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে. বাম দিকে দেখানো ক্ষেত্রে, মুখের সংখ্যা বৃদ্ধির সময় সংরক্ষণ করা হয়। মাঝের অঙ্কনটি একটি নতুন মুখ প্রদর্শিত (উপরের ডানদিকে) এবং আবার অদৃশ্য হওয়ার উদাহরণ দেয়।

ভাত। 4.6

এটি লক্ষ করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ যে মুখগুলির বৃদ্ধির হার, অর্থাৎ, তাদের চলাচলের গতি নিজেদের সাথে সমান্তরাল, বিভিন্ন মুখের জন্য একই নয়। এই ক্ষেত্রে, ঠিক সেই মুখগুলি যেগুলি সবচেয়ে দ্রুত নড়াচড়া করে, উদাহরণস্বরূপ, মধ্যম চিত্রে নীচের বাম মুখ, "অতিগ্রো" (অদৃশ্য)। বিপরীতভাবে, ধীরে ধীরে ক্রমবর্ধমান মুখগুলি সবচেয়ে প্রশস্ত, যেমন তারা বলে, সবচেয়ে উন্নত।

শেষ চিত্রে এটি বিশেষভাবে স্পষ্ট। আকারহীন খণ্ডটি অন্যান্য স্ফটিকগুলির মতো একই আকার ধারণ করে কারণ বৃদ্ধির হার অ্যানিসোট্রপির কারণে। ভাল-সংজ্ঞায়িত দিকগুলি অন্যদের খরচে সবচেয়ে দৃঢ়ভাবে বিকাশ করে এবং এই পদার্থের সমস্ত নমুনার মধ্যে স্ফটিককে একটি ফর্ম বৈশিষ্ট্য দেয়।

একটি বল একটি বীজ হিসাবে নেওয়া হলে খুব সুন্দর ক্রান্তিকালীন ফর্ম পরিলক্ষিত হয়, এবং সমাধানটি পর্যায়ক্রমে সামান্য ঠান্ডা এবং উত্তপ্ত হয়। উত্তপ্ত হলে, দ্রবণ অসম্পৃক্ত হয়ে যায় এবং বীজ আংশিকভাবে দ্রবীভূত হয়। শীতল হওয়ার ফলে দ্রবণের পরিপূর্ণতা এবং বীজের বৃদ্ধি ঘটে। কিন্তু অণুগুলো ভিন্নভাবে বসতি স্থাপন করে, যেন কিছু নির্দিষ্ট স্থানে অগ্রাধিকার দেয়। পদার্থটি এভাবে বলের এক স্থান থেকে অন্য স্থানে স্থানান্তরিত হয়।

প্রথমত, ছোট বৃত্ত-আকৃতির মুখগুলি বলের পৃষ্ঠে উপস্থিত হয়। বৃত্তগুলি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায় এবং একে অপরকে স্পর্শ করে, সোজা প্রান্ত বরাবর একত্রিত হয়। বলটি পলিহেড্রনে পরিণত হয়। তারপরে কিছু মুখ অন্যদেরকে ছাড়িয়ে যায়, কিছু মুখ অতিবৃদ্ধি করে এবং স্ফটিকটি তার বৈশিষ্ট্যযুক্ত আকৃতি অর্জন করে (চিত্র 4.7)।

ভাত। 4.7

স্ফটিকগুলির বৃদ্ধি পর্যবেক্ষণ করার সময়, বৃদ্ধির প্রধান বৈশিষ্ট্যটি আকর্ষণীয় - মুখগুলির সমান্তরাল আন্দোলন। দেখা যাচ্ছে যে মুক্তিপ্রাপ্ত পদার্থটি স্তরগুলিতে মুখ তৈরি করে: একটি স্তর সম্পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত, পরবর্তীটি তৈরি করা শুরু করে না।

ডুমুর উপর. 4.8 পরমাণুর "অসমাপ্ত" প্যাকিং দেখায়। অক্ষর দ্বারা নির্দেশিত অবস্থানগুলির মধ্যে কোনটিতে নতুন পরমাণু সবচেয়ে দৃঢ়ভাবে ধরে থাকবে, স্ফটিকের সাথে সংযুক্ত থাকবে? A-তে সন্দেহ নেই, যেহেতু এখানে তিনি তিন দিক থেকে প্রতিবেশীদের আকর্ষণ অনুভব করেন, যখন B-তে - দুই থেকে, এবং C-তে - শুধুমাত্র এক দিক থেকে। অতএব, কলামটি প্রথমে সম্পূর্ণ হয়, তারপরে পুরো সমতল, এবং শুধুমাত্র তারপরে একটি নতুন প্লেন স্থাপন শুরু হয়।

ভাত। 4.8

অনেক ক্ষেত্রে, একটি গলিত ভর থেকে স্ফটিক গঠিত হয় - একটি গলিত থেকে। প্রকৃতিতে, এটি একটি বিশাল স্কেলে ঘটে: বেসাল্ট, গ্রানাইট এবং অন্যান্য অনেক শিলা জ্বলন্ত ম্যাগমা থেকে উদ্ভূত হয়েছিল।

আসুন কিছু স্ফটিক পদার্থ গরম করা শুরু করি, উদাহরণস্বরূপ, শিলা লবণ। 804°C পর্যন্ত, রক সল্ট স্ফটিক সামান্য পরিবর্তিত হবে: তারা শুধুমাত্র সামান্য প্রসারিত হয়, এবং পদার্থ শক্ত থাকে। একটি পদার্থ সহ একটি পাত্রে স্থাপিত একটি তাপমাত্রা মিটার উত্তপ্ত হলে তাপমাত্রার ক্রমাগত বৃদ্ধি দেখায়। 804 ডিগ্রি সেলসিয়াসে, আমরা অবিলম্বে দুটি নতুন, আন্তঃসংযুক্ত ঘটনা আবিষ্কার করব: পদার্থটি গলতে শুরু করবে এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি বন্ধ হয়ে যাবে। যতক্ষণ না সমস্ত পদার্থ তরলে পরিণত হয়; তাপমাত্রা পরিবর্তন হবে না; তাপমাত্রার আরও বৃদ্ধি ইতিমধ্যে তরল গরম করছে। সমস্ত স্ফটিক পদার্থের একটি নির্দিষ্ট গলনাঙ্ক রয়েছে। বরফ গলে 0°C, লোহা গলে 1527°C, পারদ গলে -39°C, ইত্যাদি।

আমরা ইতিমধ্যে জানি, প্রতিটি স্ফটিকের মধ্যে একটি পদার্থের পরমাণু বা অণুগুলি একটি অর্ডারকৃত G প্যাকিং তৈরি করে এবং তাদের গড় অবস্থানের চারপাশে ছোট ছোট কম্পন তৈরি করে। শরীর গরম হওয়ার সাথে সাথে দোলনের প্রশস্ততার সাথে দোদুল্যমান কণার গতিও বৃদ্ধি পায়। ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে কণার গতির এই বৃদ্ধি প্রকৃতির মৌলিক নিয়মগুলির মধ্যে একটি, যা কঠিন, তরল বা বায়বীয় যে কোনও অবস্থায় পদার্থের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।

যখন স্ফটিকের একটি নির্দিষ্ট, পর্যাপ্ত উচ্চ তাপমাত্রায় পৌঁছে যায়, তখন এর কণাগুলির দোলনগুলি এতটাই শক্তিশালী হয়ে ওঠে যে কণাগুলির একটি সঠিক বিন্যাস অসম্ভব হয়ে পড়ে - স্ফটিক গলে যায়। গলে যাওয়া শুরু হওয়ার সাথে সাথে, সরবরাহ করা তাপ আর কণার বেগ বাড়ানোর জন্য ব্যবহার করা হয় না, কিন্তু স্ফটিক জালিকে ধ্বংস করতে ব্যবহৃত হয়। তাই তাপমাত্রা বৃদ্ধি স্থগিত। পরবর্তী উত্তাপ হল তরল কণার বেগ বৃদ্ধি।

আমাদের কাছে আগ্রহের গলে যাওয়া থেকে স্ফটিককরণের ক্ষেত্রে, উপরের ঘটনাগুলি পরিলক্ষিত হয় বিপরীত ক্রম: তরল ঠান্ডা হওয়ার সাথে সাথে এর কণাগুলি তাদের বিশৃঙ্খল গতিবিধি কমিয়ে দেয়; যখন একটি নির্দিষ্ট, যথেষ্ট কম তাপমাত্রায় পৌঁছে যায়, তখন কণার গতিবেগ ইতিমধ্যেই এত কম হয় যে তাদের মধ্যে কিছু, আকর্ষণীয় শক্তির ক্রিয়াকলাপে, স্ফটিক নিউক্লিয়াস গঠন করে একে অপরের সাথে সংযুক্ত হতে শুরু করে। যতক্ষণ না সমস্ত পদার্থ স্ফটিক হয়ে যায়, তাপমাত্রা স্থির থাকে। এই তাপমাত্রা সাধারণত গলনাঙ্কের সমান।

যদি বিশেষ ব্যবস্থা গ্রহণ না করা হয়, তবে অনেক জায়গায় অবিলম্বে গলে যাওয়া থেকে স্ফটিককরণ শুরু হবে। স্ফটিকগুলি নিয়মিত পলিহেড্রনের আকারে বৃদ্ধি পাবে যা আমরা উপরে বর্ণিত ঠিক একইভাবে তাদের বৈশিষ্ট্যযুক্ত। যাইহোক, মুক্ত বৃদ্ধি দীর্ঘস্থায়ী হয় না: ক্রমবর্ধমান, স্ফটিকগুলি একে অপরের সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয়, যোগাযোগের বিন্দুতে বৃদ্ধি বন্ধ হয়ে যায় এবং দৃঢ় দেহ একটি দানাদার কাঠামো অর্জন করে। প্রতিটি শস্য একটি পৃথক স্ফটিক, যা তার সঠিক রূপ নিতে ব্যর্থ হয়েছে।

অনেক অবস্থার উপর নির্ভর করে এবং সর্বোপরি শীতল হওয়ার হারের উপর নির্ভর করে, একটি কঠিন শরীরে কমবেশি বড় দানা থাকতে পারে: শীতল যত ধীর হবে, দানা তত বড় হবে। স্ফটিক দেহের শস্যের আকার এক সেন্টিমিটারের এক মিলিয়ন থেকে কয়েক মিলিমিটার পর্যন্ত। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, দানাদার স্ফটিক গঠন একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। সলিডের সাধারণত এমন একটি সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত কাঠামো থাকে।

প্রযুক্তির জন্য, ধাতুগুলির দৃঢ়করণের প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত আগ্রহের বিষয়। ঢালাইয়ের সময় এবং ছাঁচে ধাতুর দৃঢ়ীকরণের সময় যে ঘটনাগুলি ঘটে তা পদার্থবিদদের দ্বারা বিশদভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে।

বেশিরভাগ অংশে, দৃঢ়করণের সময়, গাছের মতো একক স্ফটিক বৃদ্ধি পায়, যাকে ডেনড্রাইট বলা হয়। অন্যান্য ক্ষেত্রে, ডেনড্রাইটগুলি এলোমেলোভাবে ভিত্তিক হয়, অন্য ক্ষেত্রে, তারা একে অপরের সমান্তরাল হয়।

ডুমুর উপর. 4.9 একটি ডেনড্রাইটের বৃদ্ধির পর্যায়গুলি দেখায়। এই আচরণের সাথে, একটি ডেনড্রাইট অন্য একই রকমের সাথে মিলিত হওয়ার আগে অতিরিক্ত বৃদ্ধি পেতে পারে। তারপর আমরা ঢালাই মধ্যে dendrites খুঁজে পাবেন না. ঘটনাগুলিও ভিন্নভাবে বিকশিত হতে পারে: ডেনড্রাইটগুলি একে অপরের সাথে মিলিত হতে পারে এবং বৃদ্ধি পেতে পারে (একটির শাখার ফাঁকে অন্যটির শাখা) যখন তারা এখনও "তরুণ" থাকে।

ভাত। 4.9

এইভাবে, ঢালাইয়ের উদ্ভব হতে পারে যার শস্য (চিত্র 2.22-এ দেখানো হয়েছে) একটি খুব ভিন্ন কাঠামো আছে। এবং ধাতুগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে এই কাঠামোর প্রকৃতির উপর নির্ভর করে। শীতলকরণের হার এবং তাপ অপসারণ ব্যবস্থা পরিবর্তন করে দৃঢ়করণের সময় ধাতুর আচরণ নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব।

এখন আসুন কিভাবে একটি বড় একক স্ফটিক বৃদ্ধি সম্পর্কে কথা বলা যাক। এটা স্পষ্ট যে স্ফটিক এক জায়গা থেকে বৃদ্ধি নিশ্চিত করার জন্য ব্যবস্থা গ্রহণ করা আবশ্যক। এবং যদি ইতিমধ্যে বেশ কয়েকটি স্ফটিক বাড়তে শুরু করে, তবে যে কোনও ক্ষেত্রে এটি নিশ্চিত করা দরকার যে বৃদ্ধির শর্তগুলি তাদের মধ্যে একটির জন্য অনুকূল।

এখানে, উদাহরণস্বরূপ, নিম্ন-গলে যাওয়া ধাতুগুলির স্ফটিক বৃদ্ধির সময় তারা কীভাবে এগিয়ে যায়। একটি টানা প্রান্ত সহ একটি কাচের টেস্টটিউবে ধাতুটি গলিত হয়। একটি উল্লম্ব নলাকার চুল্লির ভিতরে একটি থ্রেড দ্বারা স্থগিত একটি টেস্ট টিউব ধীরে ধীরে নিচে নামানো হয়। টানা প্রান্তটি ধীরে ধীরে চুল্লি থেকে প্রস্থান করে এবং শীতল হয়। ক্রিস্টালাইজেশন শুরু হয়। প্রথমে, বেশ কয়েকটি স্ফটিক তৈরি হয়, কিন্তু যেগুলি পাশে বৃদ্ধি পায় সেগুলি টেস্ট টিউবের দেয়ালের সাথে বিশ্রাম নেয় এবং তাদের বৃদ্ধি ধীর হয়ে যায়। শুধুমাত্র যে স্ফটিক টেস্টটিউবের অক্ষ বরাবর বৃদ্ধি পায়, অর্থাৎ, গলে যাওয়ার গভীরে, অনুকূল অবস্থায় থাকবে। টেস্ট টিউব নামানোর সাথে সাথে, গলে যাওয়ার নতুন অংশ, নিম্ন তাপমাত্রার অঞ্চলে পড়ে, এই একক স্ফটিককে "খাওয়া" করবে। অতএব, সমস্ত স্ফটিক, তিনি একা বেঁচে আছেন; টিউবটি নিচু হওয়ার সাথে সাথে এটি তার অক্ষ বরাবর বাড়তে থাকে। শেষ পর্যন্ত, সমস্ত গলিত ধাতু একটি একক স্ফটিকের আকারে দৃঢ় হয়।

একই ধারণা অবাধ্য রুবি স্ফটিক বৃদ্ধির অন্তর্নিহিত। পদার্থের একটি সূক্ষ্ম গুঁড়া শিখা মাধ্যমে squirted হয়. একই সময়ে, গুঁড়ো গলে যায়; ক্ষুদ্র ফোঁটাগুলি একটি খুব ছোট অঞ্চলের অবাধ্য সমর্থনে পড়ে, যা অনেকগুলি স্ফটিক গঠন করে। ড্রপগুলি স্ট্যান্ডের উপর আরও পড়ে যাওয়ার সাথে সাথে সমস্ত স্ফটিকগুলি বৃদ্ধি পায়, কিন্তু আবার, শুধুমাত্র একটি যেটি পতনশীল ফোঁটাগুলি "গ্রহণ" করার জন্য সবচেয়ে অনুকূল অবস্থানে থাকে।

বড় স্ফটিক জন্য কি?

শিল্প এবং বিজ্ঞান প্রায়ই বড় একক স্ফটিক প্রয়োজন. তাত্পর্যপূর্ণপ্রযুক্তির জন্য, তাদের রোচেল লবণ এবং কোয়ার্টজের স্ফটিক রয়েছে, যা যান্ত্রিক ক্রিয়াগুলিকে (উদাহরণস্বরূপ, চাপ) বৈদ্যুতিক ভোল্টেজে রূপান্তর করার অসাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

অপটিক্যাল শিল্পে ক্যালসাইট, রক সল্ট, ফ্লোরাইট ইত্যাদির বড় স্ফটিক প্রয়োজন।

ঘড়ি শিল্পের জন্য রুবি, নীলকান্তমণি এবং আরও কিছু মূল্যবান পাথরের স্ফটিক প্রয়োজন। আসল বিষয়টি হ'ল সাধারণ ঘড়িগুলির পৃথক চলমান অংশগুলি প্রতি ঘন্টায় 20,000 কম্পন তৈরি করে। এই ধরনের একটি উচ্চ লোড অ্যাক্সেল টিপস এবং বিয়ারিংয়ের গুণমানের উপর অস্বাভাবিকভাবে উচ্চ চাহিদা রাখে। ঘর্ষণ সবচেয়ে ছোট হবে যখন একটি রুবি বা নীলকান্তমণি 0.07-0.15 মিমি ব্যাস সহ একটি অ্যাক্সেলের ডগায় ভারবহন হিসাবে কাজ করে। এই পদার্থগুলির কৃত্রিম স্ফটিকগুলি খুব টেকসই এবং ইস্পাত দ্বারা খুব কম ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এটা মহান যে কৃত্রিম পাথরএইভাবে একই প্রাকৃতিক পাথর থেকে ভাল.

যাইহোক, সেমিকন্ডাক্টরের একক স্ফটিকের বৃদ্ধি - সিলিকন এবং জার্মেনিয়াম - শিল্পের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ।

গলনাঙ্কের উপর চাপের প্রভাব

চাপ পরিবর্তন করা হলে, গলনাঙ্কও পরিবর্তন হবে। আমরা একই নিয়মিততার সাথে দেখা করি যখন আমরা ফুটানোর কথা বলি। আরো চাপ; স্ফুটনাঙ্ক উচ্চতর। একটি নিয়ম হিসাবে, এটি গলে যাওয়ার জন্যও সত্য। যাইহোক, অল্প সংখ্যক পদার্থ রয়েছে যা অস্বাভাবিকভাবে আচরণ করে: তাদের গলনাঙ্ক ক্রমবর্ধমান চাপের সাথে হ্রাস পায়।

আসল বিষয়টি হ'ল বেশিরভাগ কঠিন পদার্থ তাদের তরলের চেয়ে ঘন। এই ড্র্যাভিলের ব্যতিক্রম হল অবিকল সেই সমস্ত পদার্থ যার গলনাঙ্ক চাপের পরিবর্তনের সাথে স্বাভাবিকভাবে পরিবর্তিত হয় না, উদাহরণস্বরূপ, জল। বরফ পানির চেয়ে হালকা, এবং চাপ বাড়ার সাথে সাথে বরফের গলনাঙ্ক কমে যায়।

সংকোচন একটি ঘন রাষ্ট্র গঠনের প্রচার করে। যদি একটি কঠিন তরল থেকে ঘন হয়, তাহলে সংকোচন দৃঢ় হতে সাহায্য করে এবং গলতে বাধা দেয়। কিন্তু যদি গলন কম্প্রেশন দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়, তাহলে এর অর্থ হল পদার্থটি শক্ত থাকে, যেখানে আগে এই তাপমাত্রায় এটি ইতিমধ্যেই গলে যেত, অর্থাৎ, ক্রমবর্ধমান চাপের সাথে, গলনাঙ্ক বৃদ্ধি পায়। অস্বাভাবিক ক্ষেত্রে, তরল কঠিন থেকে ঘন হয়, এবং চাপ তরল গঠনে সাহায্য করে, অর্থাৎ, গলনাঙ্ক কমিয়ে দেয়।

গলনাঙ্কের উপর চাপের প্রভাব ফুটন্তের তুলনায় অনেক কম। 100 kgf/cm 2 এর বেশি চাপ বৃদ্ধি বরফের গলনাঙ্ককে 1°C কম করে।

কেন স্কেটগুলি কেবল বরফের উপর চড়ে, কিন্তু সমানভাবে মসৃণ কাঠের উপর নয়? দৃশ্যত, একমাত্র ব্যাখ্যা হল জলের গঠন, যা স্কেটকে লুব্রিকেট করে। উদ্ভূত দ্বন্দ্ব বোঝার জন্য, আমাদের নিম্নলিখিতটি মনে রাখতে হবে: ব্লান্ট স্কেটগুলি বরফের উপর খুব খারাপভাবে স্লাইড করে। বরফ কাটার জন্য স্কেটগুলিকে তীক্ষ্ণ করা দরকার। এই ক্ষেত্রে, রিজের প্রান্তের শুধুমাত্র ডগা বরফের উপর চাপ দেয়। বরফের চাপ হাজার হাজার বায়ুমণ্ডলে পৌঁছায়, বরফ এখনও গলে যায়।

কঠিন পদার্থের বাষ্পীভবন

যখন তারা বলে "একটি পদার্থ বাষ্পীভূত হয়", তখন তারা সাধারণত বোঝায় যে একটি তরল বাষ্পীভূত হয়। কিন্তু কঠিন পদার্থও বাষ্পীভূত হতে পারে। কখনও কখনও কঠিন পদার্থের বাষ্পীভবনকে পরমানন্দ বলা হয়।

বাষ্পীভূত কঠিন, উদাহরণস্বরূপ, ন্যাপথলিন। ন্যাপথালিন 80 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গলে যায় এবং ঘরের তাপমাত্রায় বাষ্পীভূত হয়। এটি ন্যাপথলিনের এই বৈশিষ্ট্য যা এটিকে পতঙ্গ নির্মূল করতে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।

ন্যাপথলিন দিয়ে আবৃত একটি পশম কোট ন্যাপথলিন বাষ্পে পরিপূর্ণ হয় এবং এমন একটি বায়ুমণ্ডল তৈরি করে যা মথরা দাঁড়াতে পারে না। যে কোনো কিছুর গন্ধ কঠিনএকটি মহান পরিমাণে sublimes. সর্বোপরি, গন্ধটি অণু দ্বারা তৈরি হয় যা পদার্থ থেকে ভেঙে আমাদের নাকে পৌঁছেছে। যাইহোক, এমন আরও ঘন ঘন ঘটনা রয়েছে যেখানে পদার্থটি একটি নগণ্য মাত্রায় উন্নীত হয়, কখনও কখনও এমন একটি ডিগ্রি যা এমনকি খুব সতর্ক গবেষণা করেও সনাক্ত করা যায় না। নীতিগতভাবে, যে কোনও কঠিন পদার্থ (অবশ্যই যে কোনও, এমনকি লোহা বা তামা) বাষ্পীভূত হয়। যদি আমরা পরমানন্দ সনাক্ত না করি, তবে এর অর্থ হল স্যাচুরেটিং বাষ্পের ঘনত্ব খুব কম।

এটা দেখা যায় যে কক্ষ তাপমাত্রায় তীব্র গন্ধ আছে এমন কিছু পদার্থ কম তাপমাত্রায় এটি হারায়।

ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে কঠিনের সাথে সাম্যাবস্থায় সম্পৃক্ত বাষ্পের ঘনত্ব দ্রুত বৃদ্ধি পায়। আমরা চিত্রে দেখানো বরফের বক্ররেখা দিয়ে এই আচরণটি চিত্রিত করেছি। 4.10। সত্য, বরফের গন্ধ নেই ...

ভাত। 4.10

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, একটি সাধারণ কারণে কঠিনের স্যাচুরেটেড বাষ্পের ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করা অসম্ভব - পদার্থটি আগে গলে যাবে।

বরফও বাষ্পীভূত হয়। এটি গৃহিণীদের কাছে সুপরিচিত যারা ঠান্ডা আবহাওয়ায় শুকানোর জন্য ভেজা লন্ড্রি ঝুলিয়ে রাখে। প্রথমে জল জমে যায়, তারপর বরফ বাষ্প হয়ে যায় এবং লন্ড্রি শুকিয়ে যায়।

ট্রিপল পয়েন্ট

সুতরাং, এমন কিছু শর্ত রয়েছে যার অধীনে বাষ্প, তরল এবং স্ফটিক ভারসাম্যে জোড়ায় জোড়ায় থাকতে পারে। তিনটি রাষ্ট্রই কি ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে? চাপ-তাপমাত্রার চিত্রে এমন একটি বিন্দু বিদ্যমান, একে ট্রিপল বলা হয়। সে কোথায়?

আপনি যদি শূন্য ডিগ্রীতে একটি বন্ধ পাত্রে ভাসমান বরফের সাথে জল রাখেন, তাহলে ভিতরে মুক্ত স্থানজল (এবং "বরফ") বাষ্প প্রবাহিত হতে শুরু করবে। 4.6 মিমি এইচজি বাষ্পের চাপে। শিল্প. বাষ্পীভবন বন্ধ হবে এবং স্যাচুরেশন শুরু হবে। এখন তিনটি পর্যায় - বরফ, জল এবং বাষ্প - ভারসাম্য থাকবে। এই ট্রিপল পয়েন্ট.

বিভিন্ন রাজ্যের মধ্যে সম্পর্ক পরিষ্কারভাবে এবং স্পষ্টভাবে চিত্রে দেখানো জলের জন্য চিত্র দ্বারা দেখানো হয়েছে। 4.11।

ভাত। 4.11

এই জাতীয় চিত্র যে কোনও দেহের জন্য তৈরি করা যেতে পারে।

চিত্রের বক্ররেখাগুলি আমাদের কাছে পরিচিত - এগুলি বরফ এবং বাষ্প, বরফ এবং জল, জল এবং বাষ্পের মধ্যে ভারসাম্য বক্ররেখা। যথারীতি, চাপ উল্লম্বভাবে প্লট করা হয়, এবং তাপমাত্রা অনুভূমিকভাবে প্লট করা হয়।

তিনটি বক্ররেখা ট্রিপল বিন্দুতে ছেদ করে এবং চিত্রটিকে তিনটি এলাকায় ভাগ করে - বরফ, জল এবং জলীয় বাষ্পের বসবাসের স্থান।

রাষ্ট্রীয় চিত্র একটি সংক্ষিপ্ত রেফারেন্স। এর উদ্দেশ্য হল অমুক এবং অমুক চাপ এবং অমুক তাপমাত্রায় শরীরের কোন অবস্থা স্থিতিশীল সেই প্রশ্নের উত্তর দেওয়া।

যদি জল বা বাষ্প "বাম অঞ্চল" এর অবস্থার মধ্যে স্থাপন করা হয়, তারা বরফ হয়ে যাবে। যদি একটি তরল বা একটি কঠিন শরীর "নিম্ন অঞ্চলে" প্রবর্তিত হয়, তাহলে বাষ্প প্রাপ্ত হবে। "ডান অঞ্চলে" বাষ্প ঘনীভূত হবে এবং বরফ গলে যাবে।

পর্যায়গুলির অস্তিত্বের চিত্রটি আপনাকে তাৎক্ষণিকভাবে উত্তর দিতে দেয় যখন উত্তপ্ত বা সংকুচিত হলে পদার্থের কী ঘটে। একটি ধ্রুবক চাপে উত্তাপকে ডায়াগ্রামে একটি অনুভূমিক রেখা হিসাবে দেখানো হয়েছে। একটি বিন্দু এই রেখা বরাবর বাম থেকে ডানে চলে, শরীরের অবস্থার প্রতিনিধিত্ব করে।

চিত্রটি এমন দুটি লাইন দেখায়, তাদের মধ্যে একটি স্বাভাবিক চাপে উত্তপ্ত হয়। লাইন উপরে আছে ট্রিপল পয়েন্ট. অতএব, এটি প্রথমে গলে যাওয়া বক্ররেখা অতিক্রম করবে এবং তারপরে, অঙ্কনের বাইরে, বাষ্পীভবন বক্ররেখা অতিক্রম করবে। স্বাভাবিক চাপে বরফ 0°C এ গলে যাবে এবং ফলস্বরূপ পানি 100°C এ ফুটবে।

খুব কম চাপে উত্তপ্ত বরফের জন্য পরিস্থিতি ভিন্ন হবে, বলুন 5 mm Hg এর নিচে। শিল্প. গরম করার প্রক্রিয়াটি ট্রিপল পয়েন্টের নীচে একটি লাইন দ্বারা উপস্থাপিত হয়। গলে যাওয়া এবং ফুটন্ত বক্ররেখা এই রেখার সাথে ছেদ করে না। এই ধরনের সামান্য চাপে, গরম করার ফলে বরফ সরাসরি বাষ্পে রূপান্তরিত হবে।

ডুমুর উপর. 4.12, একই চিত্রটি দেখায় যে চিত্রটিতে একটি ক্রস দিয়ে চিহ্নিত অবস্থায় জলীয় বাষ্প সংকুচিত হলে কী একটি আকর্ষণীয় ঘটনা ঘটবে। বাষ্প প্রথমে বরফে পরিণত হবে এবং তারপর গলে যাবে। চিত্রটি আপনাকে অবিলম্বে বলতে দেয় যে কী চাপে স্ফটিকের বৃদ্ধি শুরু হবে এবং কখন গলে যাবে।

ভাত। 4.12

সমস্ত পদার্থের স্টেট ডায়াগ্রাম একে অপরের অনুরূপ। বড়, প্রতিদিনের দৃষ্টিকোণ থেকে, পার্থক্য দেখা দেয় এই কারণে যে ডায়াগ্রামে ট্রিপল পয়েন্টের অবস্থান বিভিন্ন পদার্থের জন্য খুব আলাদা হতে পারে।

সর্বোপরি, আমরা "স্বাভাবিক অবস্থার" কাছাকাছি, অর্থাৎ প্রাথমিকভাবে একটি বায়ুমণ্ডলের কাছাকাছি চাপে থাকি। স্বাভাবিক চাপের রেখার সাথে সম্পর্কিত পদার্থের ট্রিপল বিন্দু কীভাবে অবস্থিত তা আমাদের জন্য খুবই গুরুত্বপূর্ণ।

যদি ট্রিপল বিন্দুতে চাপ বায়ুমণ্ডলের চেয়ে কম হয়, তবে আমাদের জন্য, "স্বাভাবিক" অবস্থায় বাস করা, পদার্থটি গলে যাচ্ছে। যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, এটি প্রথমে তরলে পরিণত হয় এবং তারপরে ফুটতে থাকে।

বিপরীত ক্ষেত্রে - যখন ট্রিপল পয়েন্টে চাপ বায়ুমণ্ডলের চেয়ে বেশি হয় - উত্তপ্ত হলে আমরা তরল দেখতে পাব না, কঠিন সরাসরি বাষ্পে পরিণত হবে। এইভাবে "শুকনো বরফ" আচরণ করে, যা আইসক্রিম বিক্রেতাদের জন্য খুব সুবিধাজনক। আইসক্রিমের ব্লকগুলি "শুকনো বরফ" এর টুকরো দিয়ে স্থানান্তরিত করা যেতে পারে এবং ভয় পাবেন না যে আইসক্রিম ভিজে যাবে। "শুষ্ক বরফ" হল কঠিন কার্বন ডাই অক্সাইড CO 2। এই পদার্থের ট্রিপল পয়েন্ট 73 atm এ অবস্থিত। অতএব, যখন কঠিন CO 2 উত্তপ্ত হয়, তখন তার অবস্থা চিত্রিত বিন্দুটি অনুভূমিকভাবে সরে যায়, শুধুমাত্র কঠিনের বাষ্পীভবন বক্ররেখা অতিক্রম করে (যেমন সাধারণ বরফপ্রায় 5 মিমি এইচজি চাপে। শিল্প.).

আমরা ইতিমধ্যে পাঠককে বলেছি কিভাবে কেলভিন স্কেলে এক ডিগ্রী তাপমাত্রা নির্ণয় করা হয়, বা, এসআই সিস্টেমে এখন একটি কেলভিন প্রয়োজন। যাইহোক, এটি তাপমাত্রা নির্ধারণের নীতি সম্পর্কে ছিল। সমস্ত মেট্রোলজি ইনস্টিটিউটে আদর্শ গ্যাস থার্মোমিটার নেই। অতএব, তাপমাত্রার স্কেল পদার্থের বিভিন্ন অবস্থার মধ্যে প্রকৃতি দ্বারা নির্ধারিত ভারসাম্য বিন্দুর সাহায্যে নির্মিত হয়।

পানির ট্রিপল পয়েন্ট এতে বিশেষ ভূমিকা পালন করে। ডিগ্রী কেলভিন এখন পানির ট্রিপল পয়েন্টের থার্মোডাইনামিক তাপমাত্রার 273.16 তম হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। অক্সিজেনের ট্রিপল পয়েন্ট 54.361 K এর সমান নেওয়া হয়। সোনার দৃঢ়ীকরণ তাপমাত্রা 1337.58 K-তে সেট করা হয়। এই রেফারেন্স পয়েন্টগুলি ব্যবহার করে যে কোনও থার্মোমিটার সঠিকভাবে ক্রমাঙ্কিত করা যেতে পারে।

একই পরমাণু, কিন্তু... ভিন্ন স্ফটিক

কালো ম্যাট নরম গ্রাফাইট যা দিয়ে আমরা লিখি, এবং চকচকে স্বচ্ছ, শক্ত, কাচ কাটাহীরা একই কার্বন পরমাণু থেকে নির্মিত হয়. এই দুটি অভিন্ন পদার্থের বৈশিষ্ট্য এত আলাদা কেন?

স্তরযুক্ত গ্রাফাইটের জালিটি স্মরণ করুন, যার প্রতিটি পরমাণুর তিনটি নিকটতম প্রতিবেশী রয়েছে এবং হীরার জালি, যার পরমাণুর চারটি নিকটতম প্রতিবেশী রয়েছে। এই উদাহরণটি স্পষ্টভাবে দেখায় যে স্ফটিকগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি পরমাণুর পারস্পরিক বিন্যাসের দ্বারা নির্ধারিত হয়। গ্রাফাইট অবাধ্য ক্রুসিবল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যা দুই থেকে তিন হাজার ডিগ্রী পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে এবং 700 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় হীরা পুড়ে যায়; হীরার ঘনত্ব 3.5 এবং গ্রাফাইটের ঘনত্ব 2.3; গ্রাফাইট পরিচালনা করে বিদ্যুৎ, হীরা - পরিচালনা করে না, ইত্যাদি

এটি শুধুমাত্র কার্বন নয় যে বিভিন্ন স্ফটিক উত্পাদন এই বৈশিষ্ট্য আছে. প্রায় প্রতি রাসায়নিক উপাদান, এবং শুধুমাত্র একটি উপাদান নয়, কিন্তু যে কোনো রাসায়নিক পদার্থবিভিন্ন জাতের মধ্যে থাকতে পারে। ছয় রকমের বরফ, নয় রকমের সালফার, চার রকমের লোহা পরিচিত।

রাষ্ট্রীয় চিত্র নিয়ে আলোচনা করার সময়, আমরা বিভিন্ন ধরণের স্ফটিক সম্পর্কে কথা বলিনি এবং একটি কঠিন দেহের একক অঞ্চল আঁকলাম। এবং অনেকগুলি পদার্থের জন্য এই ক্ষেত্রটি বিভাগগুলিতে বিভক্ত, যার প্রতিটি একটি কঠিন দেহের একটি নির্দিষ্ট "গ্রেড" বা যেমন তারা বলে, একটি নির্দিষ্ট কঠিন পর্যায় (একটি নির্দিষ্ট স্ফটিক পরিবর্তন) এর সাথে মিলে যায়।

প্রতিটি স্ফটিক পর্যায়ের স্থিতিশীল অবস্থার নিজস্ব অঞ্চল রয়েছে, চাপ এবং তাপমাত্রার একটি নির্দিষ্ট পরিসর দ্বারা সীমাবদ্ধ। একটি স্ফটিক বৈচিত্র্যের অন্যটিতে রূপান্তরের নিয়মগুলি গলে যাওয়া এবং বাষ্পীভবনের নিয়মগুলির মতোই।

প্রতিটি চাপের জন্য, আপনি তাপমাত্রা নির্দিষ্ট করতে পারেন যেখানে উভয় ধরনের স্ফটিক শান্তিপূর্ণভাবে সহাবস্থান করবে। তাপমাত্রা বাড়ালে এক ধরনের স্ফটিক দ্বিতীয় ধরনের স্ফটিকে পরিণত হবে। যদি তাপমাত্রা কমানো হয়, বিপরীত রূপান্তর ঘটবে।

স্বাভাবিক চাপে লাল সালফার হলুদ হয়ে যাওয়ার জন্য, 110 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে তাপমাত্রা প্রয়োজন। এই তাপমাত্রার উপরে, গলনাঙ্ক পর্যন্ত, লাল সালফারের বৈশিষ্ট্যযুক্ত পরমাণুর বিন্যাস স্থিতিশীল। তাপমাত্রা হ্রাস পায়, পরমাণুর কম্পন হ্রাস পায় এবং 110 ° সে থেকে শুরু করে প্রকৃতি পরমাণুর আরও সুবিধাজনক ব্যবস্থা খুঁজে পায়। একটি স্ফটিকের আরেকটিতে রূপান্তর ঘটে।

ছয় বিভিন্ন বরফকেউ নাম নিয়ে আসেনি। তাই তারা বলে: বরফ এক, বরফ দুই, ...., বরফ সাত। সাতটি হলে কেমন হয়, যদি ছয়টি জাত থাকে? ঘটনাটি হল যে বারবার পরীক্ষার সময় আইস ফোর সনাক্ত করা যায়নি।

যদি প্রায় শূন্য তাপমাত্রায় জলকে সংকুচিত করা হয়, তবে প্রায় 2000 atm চাপে 5 বরফ তৈরি হয় এবং প্রায় 6000 atm চাপে বরফ ছয় তৈরি হয়।

বরফ দুই এবং বরফ তিন শূন্য ডিগ্রির নিচে তাপমাত্রায় স্থিতিশীল।

বরফ সাত - গরম বরফ; এটা কম্প্রেশন থেকে আসে গরম পানিপ্রায় 20,000 atm চাপ পর্যন্ত।

সাধারণ বরফ ছাড়া সব বরফই পানির চেয়ে ভারী। স্বাভাবিক অবস্থায় উত্পাদিত বরফ অস্বাভাবিক আচরণ করে; বিপরীতে, আদর্শ থেকে ভিন্ন পরিস্থিতিতে প্রাপ্ত বরফ স্বাভাবিকভাবে আচরণ করে।

আমরা বলি যে প্রতিটি স্ফটিক পরিবর্তন অস্তিত্বের একটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্র দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। কিন্তু যদি তাই হয়, তাহলে একই অবস্থার অধীনে গ্রাফাইট এবং হীরা কীভাবে বিদ্যমান?

স্ফটিক জগতে এই ধরনের "অনাচার" খুবই সাধারণ। স্ফটিক জন্য "বিদেশী" অবস্থার মধ্যে বসবাস করার ক্ষমতা প্রায় নিয়ম। যদি একটি বাষ্প বা একটি তরল অস্তিত্বের অন্যান্য অঞ্চলে স্থানান্তর করার জন্য, একজনকে বিভিন্ন কৌশল অবলম্বন করতে হয়, তবে একটি স্ফটিক, বিপরীতভাবে, প্রকৃতির দ্বারা নির্ধারিত সীমানার মধ্যে থাকতে বাধ্য করা যায় না।

অতিরিক্ত উত্তাপ এবং স্ফটিকগুলির সুপারকুলিংকে চরম ভিড়ের পরিস্থিতিতে একটি অর্ডারকে অন্যটিতে রূপান্তর করার অসুবিধা দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। হলুদ সালফার 95.5 ডিগ্রি সেলসিয়াসে লাল হওয়া উচিত। কম বা কম দ্রুত গরম করার সাথে, আমরা এই রূপান্তর বিন্দুটিকে "এড়িয়ে যাব" এবং তাপমাত্রাকে সালফারের গলনাঙ্ক 113°C পর্যন্ত নিয়ে আসব।

যখন স্ফটিকগুলি সংস্পর্শে আসে তখন প্রকৃত রূপান্তর তাপমাত্রা সনাক্ত করা সবচেয়ে সহজ। যদি একটিকে অন্যটির উপরে ঘনিষ্ঠভাবে স্থাপন করা হয় এবং 96 ডিগ্রি সেলসিয়াসে রাখা হয়, তাহলে হলুদ লাল খেয়ে ফেলবে এবং 95 ডিগ্রি সেলসিয়াসে হলুদ লালকে শোষণ করবে। "ক্রিস্টাল-লিকুইড" ট্রানজিশনের বিপরীতে, "ক্রিস্টাল-ক্রিস্টাল" রূপান্তরগুলি সাধারণত সুপারকুলিং এবং অতিরিক্ত গরম হওয়ার সময় উভয় ক্ষেত্রেই বিলম্বিত হয়।

কিছু ক্ষেত্রে, আমরা পদার্থের এমন অবস্থার সাথে মোকাবিলা করছি, যা সম্পূর্ণ ভিন্ন তাপমাত্রায় বসবাস করবে বলে মনে করা হয়।

যখন তাপমাত্রা +13 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নেমে আসে তখন সাদা টিনের রঙ ধূসর হওয়া উচিত। আমরা সাধারণত সাদা টিনের সাথে মোকাবিলা করি এবং জানি যে শীতকালে এটি দিয়ে কিছুই করা হয় না। এটি পুরোপুরি 20-30 ডিগ্রি হাইপোথার্মিয়া সহ্য করে। তবে তীব্র শীতে সাদা টিন ধূসর হয়ে যায়। এই সত্যটি সম্পর্কে অজ্ঞতা এমন একটি পরিস্থিতি যা স্কটের দক্ষিণ মেরুতে অভিযানকে ধ্বংস করেছিল (1912)। অভিযানে নেওয়া তরল জ্বালানী টিন দিয়ে ব্রেজ করা জাহাজে ছিল। প্রচন্ড সর্দিতে, সাদা টিন ধূসর পাউডারে পরিণত হয় - পাত্রগুলি বিক্রি করা হয়নি; এবং জ্বালানী ছড়িয়ে পড়ে। আশ্চর্যের কিছু নেই যে সাদা টিনের উপর ধূসর দাগের উপস্থিতিকে টিন প্লেগ বলা হয়।

ঠিক যেমন সালফারের ক্ষেত্রে, 13 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নীচে তাপমাত্রায় সাদা টিন ধূসর হয়ে যেতে পারে; যদি ধূসর জাতের একটি ক্ষুদ্র দানা একটি পিউটার বস্তুর উপর পড়ে।

একই পদার্থের বিভিন্ন প্রকারের অস্তিত্ব এবং তাদের পারস্পরিক রূপান্তরে বিলম্ব হয় অতি মূল্যবাণপ্রযুক্তির জন্য।

ঘরের তাপমাত্রায়, লোহার পরমাণুগুলি একটি দেহ-কেন্দ্রিক ঘন জালি তৈরি করে যেখানে পরমাণুগুলি শীর্ষবিন্দুতে এবং ঘনকের কেন্দ্রে অবস্থান দখল করে। প্রতিটি পরমাণুর 8টি প্রতিবেশী রয়েছে। উচ্চ তাপমাত্রায়, লোহার পরমাণু একটি ঘন "প্যাকিং" গঠন করে - প্রতিটি পরমাণুর 12টি প্রতিবেশী থাকে। 8 প্রতিবেশীর সাথে লোহা নরম, 12 প্রতিবেশীর সাথে লোহা শক্ত। দেখা যাচ্ছে যে ঘরের তাপমাত্রায় দ্বিতীয় ধরণের আয়রন পাওয়া সম্ভব। এই পদ্ধতি - শক্ত করা - ধাতুবিদ্যায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

শক্ত করা খুব সহজভাবে করা হয় - একটি ধাতব বস্তু লাল-গরম, এবং তারপর জল বা তেলে নিক্ষেপ করা হয়। শীতলকরণ এত দ্রুত ঘটে যে কাঠামোর রূপান্তর, যা উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল, ঘটতে সময় নেই। এইভাবে, একটি উচ্চ-তাপমাত্রা কাঠামো এটির জন্য অস্বাভাবিক পরিস্থিতিতে অনির্দিষ্টকালের জন্য বিদ্যমান থাকবে: একটি স্থিতিশীল কাঠামোতে পুনঃপ্রতিস্থাপন এত ধীরে ধীরে হয় যে এটি কার্যত অদৃশ্য।

লোহার শক্ত হওয়ার বিষয়ে কথা বলা, আমরা সম্পূর্ণরূপে সঠিক ছিল না। ইস্পাত টেম্পারড, অর্থাৎ লোহা যাতে কার্বনের এক শতাংশ ভগ্নাংশ থাকে। খুব ছোট কার্বন অমেধ্যের উপস্থিতি শক্ত লোহাকে নরমে রূপান্তরিত করতে বিলম্ব করে এবং শক্ত হওয়ার অনুমতি দেয়। সম্পূর্ণরূপে খাঁটি লোহা হিসাবে, এটি শক্ত করা সম্ভব নয় - কাঠামোর রূপান্তরটি সবচেয়ে আকস্মিক শীতল হওয়ার সাথেও ঘটতে পারে।

স্টেট ডায়াগ্রামের ধরণের উপর নির্ভর করে, চাপ বা তাপমাত্রা পরিবর্তন করে, নির্দিষ্ট রূপান্তর অর্জিত হয়।

অনেক স্ফটিক থেকে স্ফটিক রূপান্তর শুধুমাত্র চাপের পরিবর্তনের সাথে পরিলক্ষিত হয়। এভাবে কালো ফসফরাস পাওয়া যায়।

ভাত। 4.13

একই সময়ে উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপ উভয়ই ব্যবহার করে শুধুমাত্র গ্রাফাইটকে হীরাতে পরিণত করা সম্ভব হয়েছিল। ডুমুর উপর. 4.13 কার্বনের রাষ্ট্র চিত্র দেখায়। দশ হাজার বায়ুমণ্ডলের নিচে চাপে এবং 4000 K এর নিচে তাপমাত্রায় গ্রাফাইট একটি স্থিতিশীল পরিবর্তন। এইভাবে, হীরা "বিদেশী" অবস্থায় বাস করে, অতএব, ছাড়া বিশেষ কাজগ্রাফাইটে রূপান্তর করা যেতে পারে। কিন্তু বিপরীত সমস্যাটি ব্যবহারিক স্বার্থের। শুধুমাত্র চাপ বাড়িয়ে গ্রাফাইটকে হীরাতে রূপান্তর করা সম্ভব নয়। কঠিন অবস্থায় পর্যায় রূপান্তর দৃশ্যত খুব ধীরে ধীরে এগিয়ে যায়। স্টেট ডায়াগ্রাম ভিউ প্রম্পট সঠিক সমাধান: একই সময়ে চাপ এবং তাপ বাড়ান। তারপরে আমরা (ডায়াগ্রামের ডান কোণে) গলিত কার্বন পাই। এটি ঠান্ডা করা উচ্চ চাপ, আমাদের হীরার এলাকায় প্রবেশ করতে হবে।

এই জাতীয় প্রক্রিয়ার বাস্তব সম্ভাবনা 1955 সালে প্রমাণিত হয়েছিল এবং বর্তমানে সমস্যাটিকে প্রযুক্তিগতভাবে সমাধান করা বলে মনে করা হয়।

আশ্চর্যজনক তরল

আপনি যদি শরীরের তাপমাত্রা কমিয়ে দেন, তবে শীঘ্রই বা পরে এটি শক্ত হয়ে যাবে এবং একটি স্ফটিক কাঠামো অর্জন করবে। কি চাপে শীতল হয় তা বিবেচ্য নয়। এই পরিস্থিতিটি পদার্থবিজ্ঞানের আইনগুলির দৃষ্টিকোণ থেকে বেশ স্বাভাবিক এবং বোধগম্য বলে মনে হচ্ছে, যার সাথে আমরা ইতিমধ্যে পরিচিত হয়েছি। প্রকৃতপক্ষে, তাপমাত্রা কমিয়ে, আমরা তাপীয় গতির তীব্রতা হ্রাস করি। যখন অণুগুলির চলাচল এত দুর্বল হয়ে যায় যে এটি তাদের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া শক্তিতে আর হস্তক্ষেপ করে না, তখন অণুগুলি একটি ঝরঝরে ক্রমে সারিবদ্ধ হয় - তারা একটি স্ফটিক তৈরি করে। আরও শীতলকরণ অণুগুলি থেকে তাদের চলাচলের সমস্ত শক্তি কেড়ে নেবে, এবং পরম শূন্যে পদার্থটিকে একটি নিয়মিত জালিতে বিশ্রামে অণু আকারে উপস্থিত থাকতে হবে।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে সমস্ত পদার্থ এইভাবে আচরণ করে। সব, এক এবং শুধুমাত্র ছাড়া: যেমন একটি "খাম" হিলিয়াম হয়.

আমরা ইতিমধ্যে পাঠককে হিলিয়াম সম্পর্কে কিছু তথ্য দিয়েছি। হিলিয়াম তার গুরুতর তাপমাত্রার জন্য রেকর্ড রাখে। কোনো পদার্থেরই 4.3 কে-এর কম তাপমাত্রা নেই। যাইহোক, এই রেকর্ডের মানে আশ্চর্যজনক কিছু নয়। আরেকটি বিষয় আকর্ষণীয়: হিলিয়ামকে ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রার নিচে ঠান্ডা করে, প্রায় পরম শূন্যে পৌঁছালে, আমরা কঠিন হিলিয়াম পাব না। হিলিয়াম পরম শূন্যেও তরল থাকে।

আমরা যে গতিবিধির রূপরেখা দিয়েছি তার দৃষ্টিকোণ থেকে হিলিয়ামের আচরণ সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যাতীত এবং প্রকৃতির এই জাতীয় আইনগুলির সীমিত বৈধতার লক্ষণগুলির মধ্যে একটি, যা সর্বজনীন বলে মনে হয়েছিল।

যদি শরীর তরল হয়, তবে এর পরমাণুগুলি গতিশীল। কিন্তু সর্বোপরি, শরীরকে পরম শূন্যে ঠান্ডা করে, আমরা এটি থেকে চলাচলের সমস্ত শক্তি কেড়ে নিয়েছি। আমাদের স্বীকার করতে হবে যে হিলিয়ামের গতির এমন শক্তি রয়েছে যা কেড়ে নেওয়া যায় না। এই উপসংহারটি আমরা এখন পর্যন্ত যে মেকানিক্স নিয়ে কাজ করছি তার সাথে বেমানান। এই যান্ত্রিকতা অনুসারে আমরা অধ্যয়ন করেছি, একটি শরীরের গতি সর্বদা তার সমস্ত গতিশক্তি কেড়ে নিয়ে সম্পূর্ণ থেমে যেতে পারে; একইভাবে, শীতল জাহাজের দেয়ালের সাথে সংঘর্ষের সময় তাদের শক্তি কেড়ে নিয়ে অণুগুলির চলাচল বন্ধ করা সম্ভব। হিলিয়ামের জন্য, এই জাতীয় মেকানিক্স স্পষ্টতই উপযুক্ত নয়।

হিলিয়ামের "অদ্ভুত" আচরণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ একটি সত্যের ইঙ্গিত। দৃশ্যমান গতির প্রত্যক্ষ অধ্যয়নের দ্বারা প্রতিষ্ঠিত মেকানিক্সের মৌলিক নিয়মগুলিকে আমরা পরমাণুর জগতে প্রয়োগ করার অসম্ভবতার সাথে প্রথম দেখা করেছি। সংস্থা, আইন, যা পদার্থবিজ্ঞানের অটুট ভিত্তি বলে মনে হয়েছিল।

সত্য যে হিলিয়াম পরম শূন্যে স্ফটিক হতে "অস্বীকার করে" আমরা এখন পর্যন্ত যে মেকানিক্স অধ্যয়ন করেছি তার সাথে কোনোভাবেই মিলিত হতে পারে না। যে দ্বন্দ্বের সাথে আমরা প্রথমবারের মতো দেখা করেছি - যান্ত্রিকতার নিয়মের প্রতি পরমাণুর জগতের অবাধ্যতা - এটি পদার্থবিজ্ঞানের আরও তীক্ষ্ণ এবং তীক্ষ্ণ দ্বন্দ্বের শৃঙ্খলের প্রথম লিঙ্ক।

এই দ্বন্দ্বগুলি যান্ত্রিকতার ভিত্তিগুলিকে সংশোধন করার প্রয়োজনের দিকে নিয়ে যায় পারমাণবিক বিশ্ব. এই পুনর্বিবেচনাটি অত্যন্ত গভীর এবং প্রকৃতি সম্পর্কে আমাদের সম্পূর্ণ বোঝার পরিবর্তনের দিকে নিয়ে যায়।

পারমাণবিক জগতের মেকানিক্সের আমূল সংশোধনের প্রয়োজনীয়তার অর্থ এই নয় যে আমাদের অধ্যয়ন করা মেকানিক্সের আইনগুলিকে শেষ করে দেওয়া উচিত। পাঠককে অপ্রয়োজনীয় জিনিস শিখতে বাধ্য করা অন্যায় হবে। পুরানো মেকানিক্স বৃহৎ সংস্থার জগতে সম্পূর্ণ বৈধ। ইতিমধ্যেই এটি পদার্থবিদ্যার প্রাসঙ্গিক অধ্যায়গুলিকে সম্পূর্ণ সম্মানের সাথে আচরণ করার জন্য যথেষ্ট। যাইহোক, এটাও গুরুত্বপূর্ণ যে "পুরানো" মেকানিক্সের বেশ কিছু আইন "নতুন" মেকানিক্সে চলে যায়। এর মধ্যে রয়েছে, বিশেষ করে, শক্তি সংরক্ষণের আইন।

পরম শূন্যে "অপরিবর্তনীয়" শক্তির উপস্থিতি হিলিয়ামের বিশেষ সম্পত্তি নয়। প্রস্থান; "শূন্য" শক্তি সব পদার্থে বিদ্যমান।

শুধুমাত্র হিলিয়ামে এই শক্তি পরমাণুগুলিকে সঠিক স্ফটিক জালি তৈরি করতে বাধা দিতে যথেষ্ট।

মনে করবেন না যে হিলিয়াম থাকতে পারে না স্ফটিক অবস্থা. হিলিয়ামের স্ফটিককরণের জন্য, এটি শুধুমাত্র প্রায় 25 atm চাপ বৃদ্ধি করা প্রয়োজন। একটি উচ্চ চাপে বাহিত শীতল বেশ সাধারণ বৈশিষ্ট্য সহ কঠিন স্ফটিক হিলিয়াম গঠনের দিকে পরিচালিত করবে। হিলিয়াম একটি মুখকেন্দ্রিক ঘন জালি গঠন করে।

ডুমুর উপর. 4.14 হিলিয়ামের অবস্থার একটি চিত্র দেখায়। এটি একটি ট্রিপল পয়েন্টের অনুপস্থিতিতে অন্যান্য সমস্ত পদার্থের চিত্র থেকে তীব্রভাবে পৃথক। গলে যাওয়া এবং ফুটন্ত বক্ররেখা ছেদ করে না।

ভাত। 4.14

এবং এই অনন্য রাষ্ট্র চিত্রটির আরও একটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে: দুটি ভিন্ন হিলিয়াম তরল রয়েছে। তাদের পার্থক্য কী - আপনি একটু পরে শিখবেন।