प्रक्रिया-क्षेत्र संबंधी गतिविधियाँ – 【अरे, ऐसा ही है! – 52】 वायुमंडल में छोड़े जाने वाली हवा एवं भाप की गति आखिर कितनी होती है?

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वर्कशॉप में बंद होकर सफाई की प्रक्रिया के दौरान, शायद सभी को उस तेज़ आवाज़ का गहरा प्रभाव महसूस हुआ होगा। पाइपलाइन उपकरणों की सफाई हेतु भाप एवं हवा का उपयोग करना, बंदी की प्रक्रिया के चरणों में से एक है। शोर, निकलने वाली गैसों से ही उत्पन्न होता है। लेकिन क्या किसी ने यह सोचा है कि वास्तव में निकलने वाली गैसों की गति कितनी होती है? मैं आप सभी को बताना चाहता हूँ कि, पाइपों में प्रवाहित होने वाले तरल की गति आम तौर पर ध्वनि की गत आवाज़ की गति ही क्यों? वास्तव में, जब संपीड्य तरल पदार्थ पाइपों/वाल्वों से गुजरता है, तो निचले हिस्से में दबाव कम होने के कारण उसकी गति बढ़ जाती है, जिससे प्रवाह दर भी बढ़ जाती है। लेकिन जब निचले हिस्से में दबाव और भी कम हो जाता है, तो प्रवाह दर और नहीं बढ़ती। ऐसी स्थिति में “आपतित प्रवाह अवस्था” उत्पन्न हो जाती है। इस स्थिति में, निचले हिस्से के दबाव एवं ऊपरी हिस्से के दबाव का अनुपात ही “आपतित दबाव अनुपात” कहलाता है। भाप एवं हवा के लिए सीमांत दबाव अनुपात क्रमशः 0.54 एवं 0.53 है। सफाई की प्रक्रिया के दौरान वायुमंडल में जाने वाला दबाव 1 atm होता है। इसलिए, जब भी पाइपों में भाप एवं हवा का दबाव 1.9 atm से अधिक होता है, तो पाइपों के छोरों पर तरल पदार्थों का वेग ध्वनि की गति तक पहुँच जाता है।