स्पष्ट ऊष्मा एवं गुप्त ऊष्मा

विशिष्ट ऊष्मा: ठोस, तरल या गैसीय अवस्था में मौजूद पदार्थों को गर्म करने पर, जब तक उनकी अवस्था नहीं बदलती, तब तक जितनी ऊष्मा जोड़ी जाती है, उससे पदार्थ का तापमान बढ़ जाता है। जितनी ऊष्मा जोड़ी जाती है, वह तापमान में परिवर्तन के रूप में दिखाई देती है। ऐसी ऊष्मा को ही विशिष्ट ऊष्मा कहा जाता है। गुप्त ऊष्मा: उदाहरण के लिए, जब तरल पानी को गर्म किया जाता है, तो इसका तापमान बढ़ता है। लेकिन जब यह उबालने के बिंदु तक पहुँच जाता है, तो भले ही लगातार ऊष्मा जुड़ती रहे, फिर भी पानी का तापमान नहीं बढ़ता; यह उबालने के बिंदु पर ही रहता है। लगने वाली ऊष्मा के कारण पानी वाष्प में बदल जाता है, अर्थात् तरल अवस्था से गैसीय अवस्था में। वह ऊष्मा, जो किसी पदार्थ के तापमान में कोई परिवर्तन न करते हुए भी उसकी अवस्था में परिवर्तन लाती है (जिसे चरण-परिवर्तन भी कहा जाता है), को गुप्त ऊष्मा कहा जाता है 1 किलोग्राम तरल पदार्थ को उसी तापमान पर संतृप्त वाष्प में परिवर्तित करने हेतु आवश्यक ऊष्मा की मात्रा को, उस तापमान पर के वाष्पीकरण चालक ऊष्मा कहा जाता है। इसे ‘r’ चिह्न से दर्शाया जाता है, एवं इसकी इकाई kJ/kg है।

इस पोस्ट को अंतिम बार ylb913 द्वारा 2016-11-20 06:52 पर संपादित किया गया। 1000 kPa (निरपेक्ष दबाव) पर भाप का संतृप्त तापमान 179.9℃ है, जबकि 1000 kPa (सापेक्ष दबाव) पर भाप का संतृप्त तापमान 184.0℃ है। जब दबाव स्थिर रहता है, तो यदि तापमान और अधिक हो जाता है, तो उसे अतितापित भाप कहा जाता है। मान लीजिए कि 1000 kPa वह निरपेक्ष दबाव है। ऐसी स्थिति में, 300℃ पर मौजूद भाप, 179.9℃ तक आने तक भाप ही रहती है; इस दौरान निकलने वाली ऊर्जा “स्पष्ट ऊष्मा” ही होती है। 179.9℃ पर ही भाप घनीभूत होना शुरू होती है, और तब ही “गुप्त ऊष्मा” निकलती है। दूसरों को गर्म करने हेतु, भाप का तापमान केवल 30℃ तक ही कम होता है; इस प्रकार अंतिम तापमान 270℃ हो जाता है। यह तापमान, समान दबाव पर भाप के संतृप्त तापमान से कहीं अधिक है। अतः यह अभी भी अतिसंवहनीय भाप ही है। पूरी प्रक्रिया में केवल आंशिक ऊष्मा ही उत्सर्जित होती है। ——इसी प्रकार, यदि आप रिफ्रैक्शन टॉवर में अन्य पदार्थों को गर्म करते हैं, तो उन पदार्थों के अंतिम तापमान का निर्धारण आवश्यक होता है। ऐसी स्थिति में आपको केवल भाप की थोड़ी ही मात्रा की ऊष्मा का उपयोग करना होता है, साथ ही भाप के निकास बिंदु पर तापमान को भी नियंत्रित करना होता है। यह कार्य करना काफी कठिन है; यह केवल नियंत्रण की समस्या नहीं है, बल्कि यह तो एक्सचेंजर के डिज़ाइन से जुड़ी समस्या है।

आपके स्पष्टीकरण के लिए धन्यवाद। लेकिन वास्तविक परिस्थितियों में ऐसी समस्याएँ वाकई होती हैं। जब तापमान गिरता है, तो लगता है कि भाप देने से समस्या हल हो जाएगी; लेकिन वास्तव में पूरे टावर का तापमान बहुत तेज़ी से गिर जाता है। अंत में, तापमान को स्थिर रखने हेतु भाप देना ही आवश्यक हो जाता है।

ऐसा लगता है कि इसमें बड़ी मात्रा में भाप प्रयोग में आती है, ताकि वह ठंडी न हो एवं उसकी अंतर्निहित ऊष्मा बाहर न निकले।