رياستي نازڪ گرمي پد ۾ مادي تبديليون ٽرپل پوائنٽ
مثالي گئس قانون جي بحث ۾، اهو وضاحت ڪيو ويو ته مثالي گئس قانون صحيح طور تي حقيقي گئس جي رويي کي صرف تڏهن بيان ڪري ٿو جڏهن حقيقي گئس جو دٻاءُ ۽ کثافت تمام گهڻي نه هجي. جيڪڏهن حقيقي گئس جو دٻاءُ ۽ کثافت ڪافي وڏي هجي، ته مثالي گئس قانون غلط نتيجا پيدا ڪري ٿو. اهو پڻ سچ آهي جڏهن حقيقي گئس جو گرمي پد ان جي ٽهڪندڙ نقطي جي ويجهو پهچي ٿو.
هي اصل ۾ حقيقي گئس ماليڪيولن جي وچ ۾ ٿيندڙ رابطي سان لاڳاپيل آهي. گئس جو دٻاءُ گئس جي مقدار جي الٽي متناسب آهي. جڏهن گئس جو دٻاءُ ڪافي وڌيڪ هوندو آهي، ته گئس جو مقدار ننڍو ٿي ويندو آهي. ڇاڪاڻ ته گئس جو مقدار ننڍو هوندو آهي، تنهن ڪري گئس جي ماليڪيولن جي وچ ۾ فاصلو ويجهو ٿي ويندو آهي. جڏهن ماليڪيولن جي وچ ۾ فاصلو ويجهو هوندو آهي، ته ماليڪيول هڪ ٻئي کي متوجه ڪندا آهن. اهو ان وقت جي برابر آهي جڏهن توهان لوهه جو ٽڪرو مقناطيس جي ويجهو آڻيندا آهيو. جيڪڏهن مقناطيس ۽ لوهه جي وچ ۾ فاصلو ڪافي پري آهي، ته مقناطيس لوهه کي متوجه نه ڪري سگهندو. پر جيڪڏهن مقناطيس ۽ لوهه جي وچ ۾ فاصلو ويجهو آهي، ته لوهه ويجهو ڇڪجي ويندو آهي.
تنهنڪري گئس جا ماليڪيول مٿي ڏنل تصوير ۾ مقناطيس ۽ لوهه وانگر ڪم ڪن ٿا... جڏهن ماليڪيولن جي وچ ۾ فاصلو ڪافي ويجهو هوندو آهي، ته ماليڪيول هڪ ٻئي کي متوجه ڪندا آهن. پرڪشش قوتن جي موجودگي ماليڪيولن جي وچ ۾ فاصلو ويجهو ٿيڻ جو سبب بڻجندي آهي (گيس جو حجم ننڍو ٿي ويندو آهي). عام طور تي اهو تڏهن ٿيندو آهي جڏهن گئس جو دٻاءُ ڪافي وڏو هوندو آهي (وڏي دٻاءُ، ننڍو حجم. ننڍو حجم، ماليڪيولن جي وچ ۾ فاصلو ويجهو ٿي ويندو آهي). تنهن ڪري، مثالي گئس قانون صحيح نتيجا نٿو ڏئي جڏهن حقيقي گئس جو دٻاءُ ۽ کثافت ڪافي وڏي هوندي آهي.
پريشر بمقابله حجم ڊاگرام
مٿي ڏنل مسئلي کي بهتر سمجهڻ لاءِ، اچو ته ڊاگرام جو جائزو وٺون جيڪو دٻاءُ ۽ گئس جي مقدار جي وچ ۾ تعلق ڏيکاري ٿو. وکر 1، 2، 3، ۽ 4 مختلف گرمي پد تي ساڳئي گئس جي رويي کي ڏيکارين ٿا. وکر 1 ۾ ڏيکاريل گئس جو گرمي پد وکر 2 کان وڌيڪ آهي. وکر 2 ۾ ڏيکاريل گئس جو گرمي پد وکر 3 کان وڌيڪ آهي. وکر 3 ۾ ڏيکاريل گئس جو گرمي پد وکر 4 کان وڌيڪ آهي. وکر ڊاگرام جي وچ ۾ هڪ ترچھي لڪير آهي. گئس جو گرمي پد هميشه مستقل رهي ٿو، صرف تبديليون گئس جو دٻاءُ (P) ۽ حجم (V) آهن.
مثالي گئس قانون موجب، 1 کان شروع ٿيندڙ هڪ لڪير 1 تي ختم ٿيڻ گهرجي. ساڳئي طرح، 2 کان شروع ٿيندڙ هڪ لڪير 2 تي ختم ٿيڻ گهرجي. حقيقي گيسن پاران تجربو ڪيل حقيقت مثالي گيسن قانون جي اڳڪٿين جي مطابق ناهي. جڏهن گئس جو دٻاءُ ڪافي وڌيڪ هوندو آهي، ته گئس جو مقدار ننڍو ٿي ويندو آهي ۽ مثالي گيسن قانون جي اڳڪٿين کان انحراف ڪندو آهي (وکر 1 ۽ 2 جو مقابلو ڪريو). گئس جي مقدار ۾ انحراف جي شدت پڻ گرمي پد تي منحصر آهي. جيڪڏهن گئس جو گرمي پد گهٽ آهي ۽ پگھلڻ واري نقطي جي ويجهو آهي، جنهن کي ابلڻ واري نقطي (پوائنٽ ب) جي نالي سان پڻ سڃاتو وڃي ٿو، ته گئس عام طور تي گرمي پد جي مقابلي ۾ حجم ۾ وڏي انحراف جو تجربو ڪري ٿي (وکر 1، 2، 3، ۽ 4 جو مقابلو ڪريو). اهو گئس جي ماليڪيولن جي وچ ۾ پرڪشش قوتن کان متاثر ٿئي ٿو، جيئن اڳ بيان ڪيو ويو آهي.
مٿي ڏنل ڊاگرام ۾ وکر 3 ڪنهن به مادي جي رويي کي ان جي نازڪ گرمي پد تي ڏيکاري ٿو. پوائنٽ سي، جنهن مان وکر 3 گذري ٿو، ان کي نازڪ نقطو چيو ويندو آهي. نازڪ گرمي پد کان وڌيڪ گرمي پد تي، هڪ گئس مائع ۾ تبديل نه ٿي سگهي ٿي جيتوڻيڪ تمام گهڻو دٻاءُ لاڳو ڪيو وڃي (وکر 2 ۽ 1 سان مقابلو ڪريو). لاڳو ٿيل دٻاءُ صرف گئس جي مقدار کي گهٽائي ٿو پر ان کي مائع ۾ تبديل نٿو ڪري سگهي. ان جي برعڪس، نازڪ گرمي پد کان گهٽ درجه حرارت تي، هڪ گئس مائع ۾ تبديل ٿي ويندي جيڪڏهن هڪ خاص دٻاءُ لاڳو ڪيو وڃي (وکر 3 سان مقابلو ڪريو). دٻاءُ جي مقدار جيڪا گئس کي نازڪ گرمي پد تي مائع ۾ تبديل ڪري سگهي ٿي ان کي نازڪ دٻاءُ چيو ويندو آهي. هر مادي جو هڪ مختلف نازڪ گرمي پد ۽ نازڪ دٻاءُ هوندو آهي.
مٿي ڏنل ڊاگرام ۾ وکر 4 گئس کان مائع ۾ تبديل ٿيڻ جي عمل کي ڏيکاري ٿو. ڇانو وارو علائقو (هڪ جبل وانگر) اهو علائقو آهي جتي گئس ۽ مائع حالتون توازن ۾ آهن. شروعات ۾، گئس جو مقدار ڪافي وڏو هوندو آهي. گئس جو دٻاءُ وڌڻ کان پوءِ، گئس جو مقدار ننڍو ٿي ويندو آهي جيستائين اهو پوائنٽ ب تائين نه پهچي (نقطو ب پگھلڻ جو نقطو آهي، جنهن کي اُبلندڙ نقطو پڻ چيو ويندو آهي). جڏهن اهو پوائنٽ ب تي پهچي ٿو، ته گئس مائع ۾ تبديل ٿيڻ شروع ٿئي ٿي. گئس کان مائع ۾ تبديل ٿيڻ جي عمل دوران (نقطو ب کان پوائنٽ الف تائين)، مادي جو مقدار ننڍو ٿي ويندو آهي جيتوڻيڪ دٻاءُ ۾ ڪو به واڌارو نه ٿيندو آهي (سڌي لڪير سان نشان لڳل). نقطي الف تي، سڀ گئس مائع ۾ تبديل ٿي چڪي آهي. نقطي الف تي پهچڻ کان پوءِ، مادي تي وڌندڙ دٻاءُ صرف حجم ۾ تمام ننڍڙي تبديلي جو نتيجو آهي (وکر جي تمام تيز شڪل سان نشان لڳل).
روزمره جي زندگي ۾، اسين اڪثر ڪري ٻاڦ ۽ گئس جا اصطلاح استعمال ڪندا آهيون. مثال طور، پاڻي جي بخارات يا نائٽروجن گئس. اسان تقريبن ڪڏهن به پاڻي جي بخارات کي پاڻي جي گئس نه ٿا چئون، جيتوڻيڪ پاڻي جي بخارات اصل ۾ پاڻي جي گئسي شڪل آهي. ساڳيو ئي نائٽروجن، آڪسيجن وغيره لاءِ آهي. نائٽروجن يا آڪسيجن کي عام طور تي گيس سڏيو ويندو آهي. گئس ۽ بخارات جا مختلف مطلب آهن. جيڪڏهن ڪنهن مادي جي گيس واري حالت مادي جي نازڪ درجه حرارت کان هيٺ آهي، ته پوءِ اسان ان کي بخارات سڏيندا آهيون. ان جي برعڪس، جيڪڏهن ڪنهن مادي جي گيس واري حالت مادي جي نازڪ درجه حرارت کان مٿي آهي ، ته پوءِ اسان ان کي گئس سڏيندا آهيون.
دٻاءُ بمقابله گرمي پد جو خاڪو (فيز ڊاگرام)
اڳي، اسان دٻاءُ بمقابلہ حجم ڊاگرام استعمال ڪندي مادن جي رويي جي وضاحت ڪئي. PV ڊاگرام استعمال ڪرڻ کان علاوه، دٻاءُ (P) بمقابلہ گرمي پد (T) ڊاگرام استعمال ڪندي مادن جي رويي جي وضاحت ڪري سگهجي ٿي. PT ڊاگرام کي عام طور تي هڪ مرحلو ڊاگرام چيو ويندو آهي. ان کي هڪ مرحلو ڊاگرام سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته اهو ڪنهن مادي جي مرحلن، يا حالتن جي مقابلي لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. هڪ مادو جيڪو اڪثر حالت ۾ تبديلين مان گذرندو آهي اهو پاڻي آهي.
ڊاگرام ۾ ٽي وکر آهن، يعني بخارات جي وکر، پگھلڻ جي وکر ۽ سبليميشن وکر.
بخارات جي وکر انهن نقطن کي ڏيکاري ٿو جتي مائع ۽ بخارات توازن ۾ آهن. اهو نقطو جتي مائع ۽ بخارات توازن ۾ آهن ان کي پگھلڻ جو نقطو يا ابلڻ جو نقطو سڏيو ويندو آهي (ان کي پگھلڻ جو نقطو سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته هن نقطي تي بخارات ڳري سگهن ٿا ۽ پاڻي ۾ تبديل ٿي سگهن ٿا. ان کي ابلڻ جو نقطو سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته هن نقطي تي پاڻي اُبلي سگهي ٿو ۽ ٻاڦ ۾ تبديل ٿي سگهي ٿو). اهڙيءَ طرح، بخارات جي وکر اصل ۾ هڪ گراف آهي جيڪو دٻاءُ (P) ۽ ابلڻ واري نقطي/پگھلڻ واري نقطي جي درجه حرارت جي وچ ۾ تعلق بيان ڪري ٿو. اهو ظاهر ٿئي ٿو ته دٻاءُ جيترو ننڍو هوندو، پاڻيءَ جو اُبلڻ وارو نقطو اوترو گهٽ هوندو، يا دٻاءُ جيترو وڏو هوندو، پاڻيءَ جو اُبلڻ وارو نقطو اوترو وڌيڪ هوندو. 1 atm جي دٻاءُ تي، پاڻيءَ جو اُبلڻ وارو نقطو = 100 o C. ان جي برعڪس، 218 atm جي دٻاءُ تي، پاڻيءَ جو اُبلڻ وارو نقطو = 374 o C.
218 atm جي دٻاءُ کي پاڻي جو نازڪ دٻاءُ پڻ چيو ويندو آهي، جڏهن ته 374 ° C جي گرمي پد کي پاڻي جو نازڪ گرمي پد پڻ چيو ويندو آهي. جيڪڏهن ٻاڦ جو گرمي پد 374 ° C کان گهٽ آهي، ته پوءِ ٻاڦ مائع ۾ تبديل ٿي سگهي ٿي جيڪڏهن 374 ° C جو دٻاءُ ڏنو وڃي. جيڪڏهن گرمي پد 218 ° C کان وڌيڪ هجي ته دٻاءُ جي ڪا به مقدار ٻاڦ کي مائع ۾ تبديل نه ٿي ڪري سگهي.
پگھلڻ وارو وکر انهن نقطن کي ڏيکاري ٿو جتي مائع ۽ ٺوس حالتون توازن ۾ آهن. اهو نقطو جتي مائع ۽ ٺوس حالتون توازن ۾ آهن ان کي پگھلڻ وارو نقطو يا منجمد نقطو سڏيو ويندو آهي (ان کي پگھلڻ وارو نقطو سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته هن نقطي تي برف پاڻي ۾ ڳري سگهي ٿي. ان کي منجمد نقطو سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته هن نقطي تي، پاڻي برف ۾ ڄمي سگهي ٿو). اهڙيءَ طرح، پگھلڻ وارو وکر اصل ۾ هڪ گراف آهي جيڪو دٻاءُ (P) ۽ پگھلڻ واري نقطي يا منجمد نقطي جي درجه حرارت جي وچ ۾ تعلق ڏيکاري ٿو. 1 atm جي دٻاءُ تي، پاڻي جو منجمد نقطو (يا برف جو پگھلڻ وارو نقطو) = 0 oج. ان جي ابتڙ، 218 atm جي دٻاءُ تي، پاڻيءَ جو نقطو منجمد (يا برف جو پگھلڻ جو نقطو) 0 کان گهٽ هوندو آهي. oج. نوٽ ڪريو ته 1 اي ٽي ايم جي دٻاءُ تي، پاڻي مائع صورت ۾ هوندو آهي جيڪڏهن گرمي پد 0 جي وچ ۾ هجي. oسي ۽ 100 oج. پاڻي سخت صورت ۾ آهي جيڪڏهن 1 atm جي دٻاءُ تي، گرمي پد 0 کان گهٽ آهي. oC يا پاڻي ٻاڦ جي صورت ۾ آهي جيڪڏهن 1 atm جي دٻاءُ تي، گرمي پد 100 کان وڌيڪ آهي oC.
سبليميشن وکر انهن نقطن کي ڏيکاري ٿو جتي ٺوس ۽ بخارات توازن ۾ آهن. اهو نقطو جتي ٺوس ۽ بخارات توازن ۾ آهن ان کي سبليميشن پوائنٽ سڏيو ويندو آهي. اهڙيءَ طرح، سبليميشن وکر اصل ۾ هڪ گراف آهي جيڪو دٻاءُ (P) ۽ سبليميشن پوائنٽ جي گرمي پد جي وچ ۾ تعلق ڏيکاري ٿو... سبليميشن مائع حالت مان گذرڻ کان سواءِ، مضبوط حالت کي بخارات ۾ تبديل ڪرڻ جو عمل آهي... عام طور تي سبليميشن صرف گهٽ دٻاءُ تي ٿيندي آهي. برف صرف تڏهن ئي سبليميٽ ٿي سگهي ٿي جڏهن گرمي پد 0,01 o C کان گهٽ هجي ۽ دٻاءُ 0,006 atm کان گهٽ هجي. اهو نقطو جتي ٽي وکر هڪ ٻئي کي ملائيندا آهن ان کي ٽرپل پوائنٽ سڏيو ويندو آهي.
هيٺ ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ لاءِ هڪ فيز ڊاگرام آهي. نوٽ ڪريو ته پاڻي جي فيز ڊاگرام ۽ ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ فيز ڊاگرام تي اسڪيل لڪير وارا نه آهن.
