वायुमंडलीय दबाव 101 KPa होता है, जो 100℃ पर पानी के संतृप्त वाष्पदाब के बराबर होता है। इन दोनों के बीच क्या संबंध है? !

वायुमंडलीय दबाव अलग-अलग होने पर, पानी का संतृप्त वाष्प तापमान भी अलग-अलग होता है। उदाहरण के लिए, कुछ हजार मीटर की ऊँचाई पर स्थित पठारों पर चावल पकता नहीं है; क्योंकि वहाँ पानी का तापमान 100 डिग्री से कम होता है।

इस पोस्ट को अंतिम बार ylb913 द्वारा 2016-12-15 को 12:53 बजे संपादित किया गया। यह 100℃ की परिभाषा है; 1 मानक वायुदाब पर पानी उबलने का तापमान 100℃ ही होता है। यदि वास्तविक वायुदाब मानक वायुदाब से अधिक हो, तो 100℃ पर भी पानी उबलेगा नहीं। जबकि, यदि वायुदाब मानक वायुदाब से कम हो, तो पानी 100℃ होने से पहले ही उबल जाएगा।

यह तो मुझे पता है। मैं जानना चाहता हूँ कि, पृथ्वी के वायुमंडल में मौजूद वायुदाब एवं पानी के बीच क्या कोई बड़ा संबंध है? !

बंद वातावरण में, निश्चित तापमान पर, किसी ठोस या तरल पदार्थ के साथ संतुलन में रहने वाली वाष्प का दबाव ही “संतृप्त वाष्पदाब” कहलाता है। यदि यह प्रक्रिया खुले वातावरण में होती है, तो संतृप्त भाप दबाव, किसी निश्चित तापमान पर तरल पदार्थ की सतह पर वायु-तरल संतुलन की स्थिति में उस पदार्थ के वायु चरण का दबाव होता है। उदाहरण के लिए, 30℃ पर पानी का संतृप्त वाष्प दबाव 4245.5 Pa होता है। अर्थात्, यदि किसी बंद पात्र में केवल पानी ही हो, तो 30℃ पर उस पात्र में गैसों का दबाव 4245.5 Pa ही होगा। लेकिन यदि वह पात्र खुला हो, तो पानी की सतह के ऊपर का दबाव वायुमंडलीय दबाव, अर्थात् 101 KPa होगा। हालाँकि, पानी की सतह के ऊपर वाष्प का दबाव फिर भी 4245.5 Pa ही रहेगा; शेष दबाव तो वायु का ही होगा। जैसा कि आपने बताया, 100℃ पर पानी का संतृप्त वाष्प दबाव 101324.72 Pa होता है, जो वायुमंडलीय दबाव के बराबर है। इसका अर्थ है कि पानी की सतह पर वाष्प का दबाव भी 101324.72 Pa ही होता है। वहाँ कोई अन्य वायु नहीं होती। लेकिन चूँकि यह एक खुली स्थिति है, इसलिए वायु पानी की सतह तक पहुँच जाती है। इसलिए तरल पानी को लगातार वाष्पीकृत होना ही पड़ता है, ताकि पानी की सतह पर वाष्प का दबाव 101324.72 Pa ही बना रहे। लेकिन खुली स्थिति में पानी की सतह पर दबाव वायुमंडलीय दबाव से अधिक नहीं हो सकता। इसलिए पानी का तापमान और बढ़ नहीं सकता; यही पानी का क्वथनांक है। इसलिए, मानक वायुमंडलीय तापमान पर, किसी भी तरल पदार्थ का संतृप्त वाष्प दबाव, वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। इथेनॉल का 78.3℃ पर संतृप्त वाष्प दबाव 101.33 kPa होता है; यही मान वायुमंडलीय दबाव भी है। इसलिए, आपके द्वारा बताया गया 100℃, वास्तव में मानक वायुदाब पर पानी का उबलने का तापमान ही है। यदि वायुमंडलीय दबाव 4245.5 पा है, तो 100℃ पर भी पानी का संतृप्त वाष्पदाब 101324.72 पा ही रहेगा। लेकिन ऐसी स्थिति में पानी का उबलने का तापमान 30℃ ही होगा। लेकिन यदि पानी को खुले में गर्म किया जाए, तो वह कभी भी 100℃ तक नहीं पहुँच पाएगा।

“यदि पानी को खुले वातावरण में गर्म किया जाए, तो वह कभी भी 100℃ तक नहीं पहुँच सकता। लेकिन जब मैं खुले ढक्कन वाले केतली में पानी गर्म करता हूँ, तो पानी उबल सकता है! !

तुम्हें इतना कुछ बताना वाकई समय की बर्बादी है। मेरा मतलब है, अगर वायुदाब 4245.5 पास्कल हो, तो…

उबालने का तापमान हमेशा 100 ही नहीं होता।℃

दूसरे शब्दों में, पानी को उबालने के तापमान पर, पानी का संतृप्त वाष्प दबाव = वायुमंडलीय दबाव होता है। आपको ऐसा लगता है कि वायुमंडलीय दबाव एवं संतृप्त वाष्प दबाव में संबंध है, क्योंकि जब पानी को खुले वातावरण में गर्म किया जाता है, तो पानी की सतह पर दबाव वायुमंडलीय दबाव से अधिक नहीं होता। क्योंकि वायुमंडलीय दबाव, पानी के ऊपर के वातावरण की तुलना में बहुत अधिक होता है। यदि इसकी जगह हाई-प्रेशर कुकर का उपयोग किया जाए, तो 100℃ तक गर्म करने पर कुकर के अंदर का दबाव = पानी के संतृप्त वाष्प दबाव = वायुमंडलीय दबाव होता है। जैसे-जैसे तापमान और बढ़ता है, कुकर के अंदर का दबाव = पानी के संतृप्त वाष्प दबाव > वायुमंडलीय दबाव हो जाता है (कुकर के अंदर मौजूद थोड़ी मात्रा में वायु के कारण होने वाले दबाव को नजरअंदाज कर दिया आपके सवाल पर वापस आते हैं… वायुमंडलीय दबाव 101 KPa होता है, जो 100℃ पर पानी के संतृप्त वाष्पदाब के बराबर होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सामान्य दबाव पर पानी का क्वथनांक 100℃ होता है; इसलिए सभी पदार्थों का संतृप्त वाष्पदाब, उनके क्वथनांक पर, वायुमंडलीय दबाव के बराबर ही होता है। ऐसा सिर्फ इसलिए है, क्योंकि पानी सबसे आम पदार्थ है, एवं इसका क्वथनांक 100℃ है। बंद कंटेनर में इथेनॉल एवं पानी के मिश्रण में, किसी निश्चित तापमान पर, कंटेनर के भीतर मौजूद गैसीय पदार्थों का आंशिक दबाव, उस तापमान पर उन पदार्थों का संतृप्त वाष्प दबाव ही होता है।