शुद्ध पदार्थ, प्रावस्था, प्रावस्था-परिवर्तन क्या है? — भौतिकी

परिभाषा 25.1 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 1 · अध्याय 25 — किसी शुद्ध पदार्थ के प्रावस्था-परिवर्तन

शुद्ध पदार्थ किसी एक ही रासायनिक जाति का पिंड है। कोई प्रावस्था उसका वह भाग है जो अपने भौतिक गुणों में समांगी हो: ठोस, द्रव, गैस (वाष्प, जब वह अपने द्रव के साथ सह-अस्तित्व में हो)। कोई प्रावस्था-परिवर्तन (गलन/जमाव, वाष्पन/ संघनन, ऊर्ध्वपातन/निक्षेपण) एक प्रावस्था से दूसरी में जाना है; नियत दाब पर वह किसी नियत ताप पर होता है, जिसमें ऊष्मा का आदान-प्रदान तो होता है पर ताप नहीं बदलता: यही गुप्त ऊष्मा है।

पानी का प्रावस्था आरेख (मापनी के अनुसार नहीं)। वायुमंडलीय दाब पर गरम करना बिंदुदार समदाबी रेखा पर चलता है: बर्फ़ वहाँ गलती है जहाँ वह गलन-वक्र को काटती है, और पानी वहाँ उबलता है जहाँ वह वाष्पन-वक्र को काटती है। पानी का गलन-वक्र बाईं ओर झुका है: दाब उसका गलनांक घटा देता है।

उदाहरण

उदाहरण 25.8 (वाष्पन की ऊष्मा जाती कहाँ है)

$100{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर पानी के लिए: $P_s(v_v - v_l) = 1.013 \times 10^5 \times 1.67 = 169\,\mathrm{kJ}/\mathrm{kg}$ , अतः $u_v - u_l = 2257 - 169 = 2088\,\mathrm{kJ}/\mathrm{kg}$ : यानी गुप्त ऊष्मा का $93\%$ अणुओं को एक-दूसरे से नोचने में जाता है और $7\%$ वायुमंडल को पीछे धकेलने में। वाष्पन की एन्ट्रॉपी, $2257/373 = 6.05\,\mathrm{kJ}/(\mathrm{kg}\,\mathrm{K})$ , गलन की $334/273 = 1.22\,\mathrm{kJ}/(\mathrm{kg}\,\mathrm{K})$ के सामने बहुत बड़ी है: गलन अणुओं की जकड़ ढीली करता है, क्वथन उन्हें मुक्त कर देता है।

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