संतृप्त वाष्प दबाव एवं तापमान के बीच संबंध से संबंधित एक प्रश्न।
Thread Content
मीथेन (माध्यम) के संदर्भ में, LNG की बात करें तो, जहाज पर LNG का दबाव 16-18 Kpag होता है, एवं तापमान -160℃ होता है। जबकि तट पर स्थित भंडारण टैंकों में LNG का दबाव 11 Kpag होता है, एवं तापमान भी -160℃ ही होता है। जब जहाज पर मौजूद तरल पदार्थ भंडारण टैंक में जाता है, तो दबाव पहले बढ़ता है और फिर घट जाता है। ऐसी स्थिति में, जब जहाज पर मौजूद अतिशीतल तरल पदार्थ भंडारण टैंक में जाता है, तो दबाव-ांतर के कारण वह वाष्पीकृत हो जाता है। ऐसी स्थिति में तापमान में क्या परिवर्तन होता है? या फिर, क्या टैंक का तापमान बदल सकता है? कुछ सवाल हैं, समझ में नहीं आ रहा है, इसलिए मदद के लिए आया हूँ।
कृपया बताइए –160℃ पर मीथेन का संतृप्त वाष्पदाब कितना है?
तापमान में परिवर्तन होगा या नहीं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि ऊष्मा का स्थानांतरण ह； परिवहन प्रक्रिया का विश्लेषण दो चरणों में किया जा सकता है: पहले चरण में, दबाव-ांतर के कारण LNG वाष्पीभूत हो जाता है; इस प्रक्रिया में ऊष्मा अवशोषित होती है, एवं यह ऊष्मा “स्पष्ट ऊष्मा” से ही प्राप्त होती है। इसलिए, शुरुआती चरण में भंडारण टैंक में पहुँचने वाले LNG का तापमान कम हो जाता है। ； दूसरा चरण: LNG की आपूर्ति निरंतर जारी रहती है; भाप संतृप्त हो जाती है, वाष्पीकरण रुक जाता है। तापमान अंतर के कारण ऊष्मा स्थानांतरित होती है, जिससे तापमान फिर से बढ़ जाता है। ； (परिवहन प्रक्रिया में होने वाले प्रतिरोध एवं बाहरी ऊष्मा संचरण को ध्यान में न लेने पर, तापमान -160°C से अधिक नहीं बढ़ेगा।) मूल प्रश्न में दी गई जानकारी के आधार पर, दबाव-अंतर बहुत अधिक नहीं है; इसलिए भंडारण टैंक के समग्र तापमान में भी ज्यादा परिवर्तन नहीं होगा। ； बेशक, तापमान में होने वाला परिवर्तन, वाष्पीकरण की दर एवं गति से संबंधित है; साथ ही, यह भंडारण टैंक के आकार से भी संबंधित है।
क्या विशिष्ट ऊष्मा की परिभाषा यह है कि इसमें कोई रासायनिक अभिक्रिया या चरण-परिवर्तन नहीं होता?
हालाँकि यह सबसे बुनियादी परिभाषा है, लेकिन इसे मूर्खतापूर्वक ही याद नहीं किया जा सकता… इसका विश्लेषण करें; उदाहरण के लिए, पानी के वाष्पीकरण की प्रक्रिया: पानी का वाष्पीकरण एक चरण-परिवर्तन है, और इसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता आपको एक गिलास पानी दिया जा रहा है… यह अवस्थांतरण की प्रक्रिया से गुजरेगा! ऊष्मा कहाँ से आती है? यह पानी से ही आया है! जब पानी, भाप को ऊष्मा देता है, तो उसका तापमान कम हो जाता है; ऐसे में स्पष्ट ऊष्मा-हस्तांतरण होता है। इस चीज़ को सही तरीके से समझने हेतु, सूक्ष्म प्रक्रियाओं का विश्लेषण करने से इसे समझना आसान हो जाएगा।