ചലനാത്മക സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച് ബാഷ്പീകരണ പ്രക്രിയ വിശദീകരിക്കാം. വാതക തന്മാത്രകളെപ്പോലെ, ജല തന്മാത്രകളും ചലിക്കുന്നു. വ്യത്യാസം എന്തെന്നാൽ, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണം അവയെ ഒരുമിച്ച് നിർത്തുന്നതിനാൽ ജല തന്മാത്രകളെ ചിതറിക്കാൻ കഴിയില്ല. നേരെമറിച്ച്, വാതക തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണം ദുർബലമാണ്, അതിനാൽ വാതക തന്മാത്രകൾക്ക് ലയിക്കാൻ കഴിയില്ല. ചലിക്കുമ്പോൾ, ജല തന്മാത്രകൾക്ക് വേഗതയുണ്ട്. ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള ജല തന്മാത്രകളുണ്ട്; ചെറിയ വേഗതയുള്ള ജല തന്മാത്രകളുമുണ്ട്. ജല തന്മാത്രയുടെ വേഗതയുടെ വിതരണം മാക്സ്വെൽ വിതരണത്തിന് സമാനമാണ്.
ജല തന്മാത്രകളുടെ വേഗത വളരെ കൂടുതലാകുമ്പോഴാണ് ബാഷ്പീകരണം സംഭവിക്കുന്നത്, അതിനാൽ ജല തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണം അവയെ ഒരുമിച്ച് നിർത്താൻ കഴിയില്ല. ബഹിരാകാശത്തേക്ക് നീങ്ങുന്ന റോക്കറ്റുകളെപ്പോലെ, ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണബലം അതിനെ പിടിച്ചുനിർത്താൻ കഴിയാത്തത്ര വലുതാണ് റോക്കറ്റിന്റെ വേഗത. വലിയ വേഗതയുള്ള തന്മാത്രകൾക്ക് മാത്രമേ തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയൂ എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക. ചെറിയ വേഗതയുള്ള തന്മാത്രകൾ വെള്ളം പോലെ ഒരുമിച്ച് നിലനിൽക്കും.
ജല തന്മാത്രകൾക്ക് പിണ്ഡവും വേഗതയും ഉള്ളതിനാൽ ജല തന്മാത്രകൾക്ക് ഗതികോർജ്ജം ലഭിക്കും (EK = 1/2 m v2). വേഗത കുറഞ്ഞ ജല തന്മാത്രകളേക്കാൾ ഉയർന്ന ഗതികോർജ്ജമാണ് ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള ജല തന്മാത്രകൾക്കുള്ളത്. അതിനാൽ, തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയുന്ന ജല തന്മാത്രകൾക്ക് (നീരാവിയായി മാറുന്ന ജല തന്മാത്രകൾ) ഗണ്യമായ ഗതികോർജ്ജമുണ്ടെന്ന് ഇത് പ്രസ്താവിച്ചേക്കാം. സാധാരണയായി, ജല താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നു. ജല താപനില ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നു; അങ്ങനെ, കൂടുതൽ വെള്ളം നീരാവിയായി മാറും. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ബാഷ്പീകരണ നിരക്ക് സാധാരണയായി കൂടുതലാണെന്ന് കാണിക്കുന്ന ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾക്ക് അനുസൃതമായി.
നനഞ്ഞ വസ്ത്രങ്ങൾ സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ ഉണക്കുമ്പോൾ, നനഞ്ഞ വസ്ത്രങ്ങൾ സൂര്യൻ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജം ചേർക്കുന്നത് വസ്ത്രങ്ങളിലെ ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നതിനാൽ, ജല തന്മാത്രകൾ വേഗത്തിൽ നീങ്ങുന്നു (ജല തന്മാത്രകളുടെ വേഗത വർദ്ധിക്കുന്നു). വേഗത അല്ലെങ്കിൽ ഗതികോർജ്ജം ഒരു പ്രത്യേക മൂല്യത്തിൽ എത്തിയ ശേഷം, ജല തന്മാത്രകൾക്ക് ജല തന്മാത്രകൾക്കിടയിലുള്ള ആകർഷണത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയും, തുടർന്ന് നീരാവിയായി മാറും. നനഞ്ഞ വസ്ത്രങ്ങൾ ഉണക്കുന്നത് സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള താപം മാത്രമല്ല ബാധിക്കുന്നതെന്ന് ദയവായി ശ്രദ്ധിക്കുക. വസ്ത്രങ്ങൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ചൂടുള്ള വായുവിൽ നിന്നുള്ള അധിക താപം (വായുവിൽ നിന്ന് നനഞ്ഞ വസ്ത്രങ്ങളിലേക്ക് ചാലകം വഴി താപം നീങ്ങുന്നു) കാരണം നനഞ്ഞ വസ്ത്രങ്ങൾ വരണ്ടുപോകാനും സാധ്യതയുണ്ട്.
ചൂടുള്ള ദിവസത്തിൽ, ഭൂമി ചൂടാകുന്നു. ഭൂമി അതിന് മുകളിലുള്ള വായുവിനെ ചൂടാക്കുന്നു (ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ചാലകത വഴിയുള്ള താപ കൈമാറ്റം). ചൂടുള്ള വായു വികസിക്കുന്നു (സാന്ദ്രത കുറയുന്നു) മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. നനഞ്ഞ വസ്ത്രങ്ങൾ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, ജല തന്മാത്രകൾ വസ്ത്രങ്ങൾക്കുള്ളിലെ ജല തന്മാത്രകളെ അടിക്കുന്നു. ജല തന്മാത്രകൾ വേഗത്തിൽ നീങ്ങുന്നു, ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നു. വേഗത്തിൽ ചലിക്കുന്ന ജല തന്മാത്രകൾ മറ്റ് ജല തന്മാത്രകളെ ബാധിക്കുന്നു. വായു തന്മാത്രകൾ അതിനെ തുടർച്ചയായി അടിക്കുന്നതിനാൽ, ജല തന്മാത്രകൾ വേഗത്തിൽ നീങ്ങുന്നു (ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നു). വേഗത അല്ലെങ്കിൽ ഗതികോർജ്ജം ഒരു പ്രത്യേക മൂല്യത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, വേഗത്തിൽ ചലിക്കുന്ന ജല തന്മാത്രകൾക്ക് തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാനും നീരാവിയായി മാറാനും കഴിയും. ജല തന്മാത്രകളുടെയോ ജല തന്മാത്രകളുടെയോ ഗതികോർജ്ജം താപനിലയുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വലുതാണെങ്കിൽ, അതേ സമയം ജല താപനിലയും കൂടുതലാണ്. അല്ലെങ്കിൽ തിരിച്ചും, ജല താപനില കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വലുതായിരിക്കണം. ഗതികോർജ്ജവും വേഗതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. തന്മാത്രയുടെ ഗതികോർജ്ജം കൂടുന്തോറും തന്മാത്രയുടെ വേഗതയും കൂടും. അല്ലെങ്കിൽ, തന്മാത്രയുടെ വേഗത കൂടുന്തോറും തന്മാത്രയുടെ ഗതികോർജ്ജവും കൂടും.
ചൂടുവെള്ളത്തിന്റെ കാര്യമോ? ചൂടുവെള്ളത്തിന് ഉയർന്ന താപനിലയുണ്ട്. ഉയർന്ന ജല താപനില കാരണം, വെള്ളത്തിലെ തന്മാത്രകൾക്ക് ശരാശരി ഗതികോർജ്ജമുണ്ട്. ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗണ്യമായ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം കാരണം, പല ജല തന്മാത്രകൾക്കും ഉയർന്ന വേഗതയുണ്ട്. ജല തന്മാത്രകൾക്ക് ഉയർന്ന വേഗതയുണ്ട്, തന്മാത്രകൾക്കിടയിലുള്ള ആകർഷണബലത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാനും നീരാവിയായി മാറാനും കഴിയും. കുറഞ്ഞ വേഗതയുള്ള ജല തന്മാത്രകൾ (കുറച്ച് ഗതികോർജ്ജമുള്ള ജല തന്മാത്രകൾ) നീരാവിയായി മാറുന്നില്ല. അങ്ങനെ, ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള ജല തന്മാത്രകൾ നീരാവിയായി മാറുമ്പോൾ, ജല തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം ചെറുതായിത്തീരുന്നു. ശരാശരി ഗതികോർജ്ജം ചെറുതാകുമ്പോൾ, ജല താപനില കുറയുന്നു. ഈ ഹ്രസ്വ വിവരണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ബാഷ്പീകരണം ഒരു തണുപ്പിക്കൽ പ്രക്രിയയാണെന്ന് പറയാൻ കഴിയും.
ബാഷ്പീകരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന തണുപ്പിക്കൽ പ്രക്രിയ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ എപ്പോഴും അനുഭവപ്പെടാറുണ്ട്. വായു ആവശ്യത്തിന് ചൂടാകുമ്പോൾ, ശരീരം ധാരാളം താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ശരീര താപനില സ്ഥിരമായി നിലനിർത്താൻ, ശരീരം സാധാരണയായി വിയർപ്പിലൂടെ താപം പുറത്തുവിടുന്നു. വിയർപ്പിന് സൂര്യനിൽ നിന്നും ചുറ്റുമുള്ള വായുവിൽ നിന്നും അധിക താപം ലഭിക്കുന്നതിനാൽ, വിയർപ്പ് ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നു. കാരണം വിയർപ്പ് ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വിയർപ്പ് ജല തന്മാത്രകളുടെ വേഗത വർദ്ധിക്കുന്നു. വിയർപ്പ് തന്മാത്രകൾ നീരാവിയായി മാറുന്നു. വിയർപ്പ് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ ശരീരം തണുപ്പ് അനുഭവപ്പെടുന്നു.
സാധാരണയായി കുളി കഴിഞ്ഞാൽ നമ്മുടെ ശരീരത്തിന് തണുപ്പ് അനുഭവപ്പെടും. ചർമ്മത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പറ്റിപ്പിടിച്ചിരിക്കുന്ന വെള്ളം ബാഷ്പീകരണ പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നതിനാലാണിത്.
മുമ്പ് വിവരിച്ച ബാഷ്പീകരണ പ്രക്രിയ എല്ലാ ദിവസവും സംഭവിക്കുന്നു. കടൽവെള്ളം, തടാകജലം, നദി വെള്ളം എന്നിവയും ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടാം.
നീരാവി മർദ്ദം
ഇവിടെ നീരാവി കൊണ്ട് ഉദ്ദേശിക്കുന്നത് ജലബാഷ്പമാണ്. ചിത്രം നിരീക്ഷിക്കുക. വെള്ളം നിറച്ച ഒരു അടഞ്ഞ പാത്രം (പാത്രത്തിനുള്ളിലെ വായു നീക്കം ചെയ്തുവെന്ന് കരുതുക). ചലനാത്മക സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, ജല തന്മാത്രകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും ചലിക്കുന്നു. ചലിക്കുമ്പോൾ, ജല തന്മാത്രകൾക്ക് ചലിക്കുന്ന വേഗതയും ഊർജ്ജവും ഉണ്ട്. ജല തന്മാത്രകൾക്കിടയിലുള്ള ആകർഷണബലത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാനും നീരാവിയായി മാറാനും വേഗതയും വലിയ ഗതികോർജ്ജവുമുള്ള ജല തന്മാത്രകൾ.
ഒരു പാത്രത്തിലെ ജല തന്മാത്രകളിലും ഇതേ പ്രക്രിയ സംഭവിക്കുന്നു. കാലം കഴിയുന്തോറും കൂടുതൽ കൂടുതൽ ജല തന്മാത്രകൾ നീരാവിയായി മാറുന്നു. പാത്രം അടച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, നീരാവിയായി മാറിയ ജല തന്മാത്രകൾക്ക് അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയില്ല (തന്മാത്രകൾ പാത്രത്തിൽ കുടുങ്ങിക്കിടക്കുന്നു). നീരാവിയായി മാറുന്ന ജല തന്മാത്രകളുടെ അളവ് വളരെ കൂടുതലാണ്, അതിനാൽ തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ കണ്ടെയ്നറിന്റെ മതിലുകളുമായി കൂട്ടിയിടിക്കാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ട്.
പാത്രത്തിന്റെ ഭിത്തികളിൽ ഇടിക്കുന്ന ചില തന്മാത്രകൾ ജലത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് പ്രതിഫലിച്ച് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കും. ഈ പ്രക്രിയ തുടർച്ചയായി ആവർത്തിക്കുന്നു. കാലം കഴിയുന്തോറും കൂടുതൽ കൂടുതൽ ജല തന്മാത്രകൾ നീരാവിയായി മാറുന്നു (ദ്രാവകത്തിൽ നിന്ന് നീരാവിയിലേക്ക് മാറുന്നു). അതേ സമയം, പാത്രത്തിന്റെ ഭിത്തികളിൽ ഇടിക്കുന്ന ചില തന്മാത്രകൾ വീണ്ടും വെള്ളമായി മാറുന്നു (നീരാവിയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകത്തിലേക്ക് മാറുന്നു). ദ്രാവകത്തിൽ നിന്ന് നീരാവിയിൽ നിന്ന് മാറുന്ന തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം നീരാവിയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകത്തിലേക്ക് മാറുന്ന തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തിന് തുല്യമാണെങ്കിൽ, ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ ഉണ്ടാകും. ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ സംഭവിക്കുമ്പോൾ, വാതകം അടങ്ങിയ പാത്രത്തിന്റെ മുകൾഭാഗം പൂരിതമാണെന്ന് പറയപ്പെടുന്നു. പൂരിത മേഖലയിലെ നീരാവി മർദ്ദത്തെ പൂരിത നീരാവി മർദ്ദം എന്നറിയപ്പെടുന്നു.
ദ്രാവകത്തിൽ നിന്ന് നീരാവിയിലേക്കുള്ള രൂപമാറ്റത്തെയാണ് ബാഷ്പീകരണം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, നീരാവിയിൽ നിന്ന് ദ്രാവകത്തിലേക്കുള്ള രൂപമാറ്റത്തെയാണ് ഘനീഭവിക്കൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. പൂരിത നീരാവി മർദ്ദം താപനിലയെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്നും വ്യാപ്തത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ലെന്നും ശ്രദ്ധിക്കുക. ജലത്തിന്റെ താപനില വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നു.
ജല തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നതിനാൽ ജല തന്മാത്രകളുടെ വേഗത വർദ്ധിക്കണം. അങ്ങനെ, കൂടുതൽ കൂടുതൽ അതിവേഗ തന്മാത്രകൾ നീരാവിയായി മാറും (ദ്രാവകത്തിൽ നിന്ന് നീരാവിയിലേക്കുള്ള മാറ്റം). കണ്ടെയ്നറിന്റെ വ്യാപ്തം സ്ഥിരമായതിനാൽ, നീരാവി മർദ്ദം തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തെയും (N) വേഗതയെയും (v) മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
തന്മാത്രകൾ കൂടുതൽ നീരാവിയായി മാറുകയും തന്മാത്രകളുടെ വേഗത കൂടുകയും ചെയ്യുന്നതിനനുസരിച്ച് നീരാവി മർദ്ദവും വർദ്ധിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, ഉയർന്ന നീരാവി മർദ്ദത്തിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥ സംഭവിക്കും. അതിനാൽ, പൂരിത നീരാവി മർദ്ദവും കൂടുതലാണ്. ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ സംഭവിക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ പൂരിത നീരാവി മർദ്ദം നിലനിൽക്കൂ.
നീരാവി മർദ്ദം വ്യാപ്തത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, എന്നാൽ പൂരിത നീരാവി മർദ്ദം വ്യാപ്തത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. കണ്ടെയ്നറിന്റെ വ്യാപ്തം കൂടുകയോ കുറയുകയോ ചെയ്താൽ, ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ സംഭവിക്കും. മുകളിലുള്ള ചിത്രം അന്തരീക്ഷത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന പൂരിത നീരാവി മർദ്ദം മനസ്സിലാക്കാൻ മാത്രമാണ് നിങ്ങളെ സഹായിക്കുന്നത്. വ്യത്യാസം, മുമ്പത്തെ ഉദാഹരണത്തിൽ, കണ്ടെയ്നറിന്റെ വെള്ളം അടങ്ങിയിട്ടില്ലാത്ത ഭാഗത്ത് വെള്ളം ഇല്ലെന്ന് ഞങ്ങൾ അനുമാനിക്കുന്നു. അതിനാൽ, വെള്ളം ഉൾക്കൊള്ളാത്ത ടാങ്കിന്റെ ഭാഗം ജലബാഷ്പം മാത്രമേ ഉൾക്കൊള്ളുന്നുള്ളൂ. മറുവശത്ത്, ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലം എപ്പോഴും വായു കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കും. നീരാവി തന്മാത്രകളും മറ്റ് വാതക തന്മാത്രകളും തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിയിടി സന്തുലിതാവസ്ഥ ദീർഘിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു ഘട്ടത്തിൽ, നീരാവിയായി മാറുന്ന ജല തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം വെള്ളമായി മാറുന്ന നീരാവി തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തിന് തുല്യമാണെങ്കിൽ ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ ഉണ്ടാകും.
