अतिशीतलन, अतितापन क्या है? — भौतिकी

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परिभाषा 25.14 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 1 · অধ্যায় 25 — किसी शुद्ध पदार्थ के प्रावस्था-परिवर्तन

कोई प्रावस्था अपनी साम्य-सीमा के आगे भी बनी रह सकती है: द्रव पानी $0{}^{\circ}\mathrm{C}$ से नीचे बिना जमे ठंडा (अतिशीतलन), अपने क्वथनांक से ऊपर बिना उबले गरम (अतितापन), और वाष्प $P_s$ से आगे बिना संघनित हुए संपीडित (अतिसंतृप्ति)। ऐसी उपस्थायी अवस्थाओं के लिए नाभिकन स्थलों का न होना ज़रूरी है — धूल, खरोंच, घुली हुई गैस, बर्फ़ के रवे — जिन पर नई प्रावस्था शुरू हो सके; और कोई भी विक्षोभ उन्हें अचानक तथा अनुत्क्रमणीय ढंग से साम्य की ओर ढकेल देता है।

উদাহরণ

उदाहरण 25.15 (अतिशीतित बोतल)

किसी साफ़ बोतल में $-8{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर शांत पड़ा पानी, थपकी लगने पर: बर्फ़ के रवे उसमें दौड़ जाते हैं और ताप उछलकर $0{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर आ जाता है। यह प्रक्रिया रुद्धोष्म और तेज़ है, अतः सुबोध ऊष्मा $c\,\Delta T$ पानी के $x = c\,\Delta T/L_f = 4.18 \times 8/334 = 0.10$ अंश को जमा देती है; और सृजित एन्ट्रॉपी, $c\ln(273/265) - xL_f/273 = 124 - 122 = +2\,\mathrm{J}/(\mathrm{kg}\,\mathrm{K})$ , धनात्मक है, जैसा होना ही चाहिए। बादल $-40{}^{\circ}\mathrm{C}$ तक की अतिशीतित बूँदों से भरे रहते हैं; और विमानों पर बर्फ़ जमना तथा बादलों का बीजारोपण, दोनों इसी का लाभ उठाते हैं।

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উদাহরণ

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