فضا کا دباؤ 101 KPa ہے، جو پانی کے 100℃ پر موجود بخاراتی دباؤ کے برابر ہے۔ ان دونوں کے درمیان کیا تعلق ہے؟ !

فضا کے دباؤ میں فرق ہونے کی وجہ سے، پانی کے بخارات کا درجہ حرارت بھی مختلف ہوتا ہے۔ مثلاً، چند ہزار میٹر بلندی پر واقع پہاڑی علاقوں میں چاول پک نہیں سکتے، کیوں کہ وہاں پانی کا درجہ حرارت 100 ڈگری سے کم ہوتا ہے۔

اس پوسٹ کو آخری بار ylb913 نے 15-12-2016 کو ساعت 12:53 پر ترمیم کیا۔ یہ 100℃ کی تعریف ہے؛ یعنی ایک معیاری فضائی دباؤ کے تحت پانی کے ابلنے کا درجہ حرارت 100℃ ہوتا ہے۔ اگر حقیقی فضائی دباؤ، معیاری فضائی دباؤ سے زیادہ ہو تو، 100 ڈگری سیلسیس پر پانی ابلتا نہیں ہے۔ جبکہ اگر فضائی دباؤ، معیاری فضائی دباؤ سے کم ہو تو، پانی 100 ڈگری سیلسیس پر پہنچنے سے پہلے ہی ابلنے لگتا ہے۔

مجھے یہ بات معلوم ہے، لیکن میں یہ جاننا چاہتا ہوں کہ زمین کے فضائی غلاف کا دباؤ اور پانی کے درمیان کیا گہرا تعلق ہے؟ !

بند ماحول میں، ایک مخصوص درجہ حرارت پر، جب بخارات کسی ٹھوس یا مائع کے ساتھ توازن میں ہوتے ہیں، تو ان بخارات کے دباؤ کو “سیرشن ویپر چیئر” کہا جاتا ہے۔ اگر یہ کسی کھلے ماحول میں ہو، تو سیرشن ویپر پریشر، کسی خاص درجہ حرارت پر، مائع کی سطح پر گیس اور مائع کے درمیان توازن کی حالت میں اس مادہ کے گیسی حصے کا دباؤ ہوتا ہے۔ مثلاً، 30 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت پر پانی کا بھاپ دباؤ 4245.5 پاسکل ہوتا ہے۔ یعنی اگر کسی بند خانے میں صرف پانی ہی موجود ہو، تو اس خانے میں گیس کا دباؤ 4245.5 پاسکل ہوگا۔ لیکن اگر یہ خانہ کھلا ہو، تو پانی کی سطح کے اوپر کا دباؤ فضا کا دباؤ ہوگا، یعنی 101 کیلوپاسکل۔ لیکن پانی کی سطح کے اوپر موجود بھاپ کا دباؤ پھر بھی 4245.5 پاسکل ہی رہے گا، جبکہ باقی دباؤ ہوا کا ہوگا۔ جہاں تک آپ کی جانب سے بیان کردہ 100°C کے درجہ حرارت کی بات ہے، تو اس درجہ حرارت پر پانی کا مطلوبہ بخار دباؤ 101324.72 پاسکل ہوتا ہے، جو فضا کے دباؤ کے برابر ہے۔ اس سے معلوم ہوتا ہے کہ پانی کی سطح پر بخارات کا دباؤ بھی 101324.72 پاسکل ہی ہے، اور وہاں کوئی دوسری ہوا موجود نہیں ہے۔ لیکن چونکہ یہ حالت کھلی ہے، اس لیے ہوا پانی کی سطح تک پہنچ جاتی ہے۔ اس لیے پانی کو مسلسل بخارات میں تبدیل ہونا پڑتا ہے، تاکہ پانی کی سطح پر بخارات کا دباؤ 101324.72 پاسکل ہی برقرار رہے۔ لیکن کھلی حالت میں پانی کی سطح پر دباؤ فضا کے دباؤ سے زیادہ نہیں ہوسکتا، اس لیے پانی کا درجہ حرارت مزید بڑھ نہیں سکتا۔ یہی درجہ حرارت پانی کا کھولنے کا درجہ حرارت ہے۔ لہٰذا، معیاری فضا کے بخاراتی درجہ حرارت پر، ہر مائع کا سیرشن ویپر پریشر، فضا کے دباؤ کے برابر ہوتا ہے۔ ایتھنول کا 78.3℃ پر سیرش بخاراتی دباؤ 101.33 کیلوپاسکل ہے، جو دراصل فضا کا دباؤ بھی ہے۔ لہذا، آپ کی جانب سے بتائے گئے 100℃ دراصل معیاری فضائی دباؤ کے تحت پانی کا ابالنے کا نقطہ ہے۔ اگر فضا کا دباؤ 4245.5 پا اسکوائر ہو، تو 100 ڈگری سیلسیس پر پانی کا بھاپ دباؤ پھر بھی 101324.72 پا اسکوائر ہی رہتا ہے۔ لیکن اس صورت میں پانی کا ابالنے کا نقطہ 30 ڈگری سیلسیس ہو جاتا ہے۔ لیکن اگر پانی کو کھلے علاقے میں گرم کیا جائے، تو پانی کبھی بھی 100 ڈگری سیلسیس تک نہیں پہنچ سکتا۔

“اگر پانی کو کھلے حالت میں گرم کیا جائے، تو پانی کبھی بھی 100 ڈگری سیلسیس تک نہیں پہنچ سکتا۔ لیکن اگر پانی کو بند برتن میں گرم کیا جائے، تو وہ ضرور ابل جاتا ہے! !

تمہارے ساتھ اتنی باتیں کرنا واقعی وقت کا ضیاع ہے۔ میرا مطلب یہ ہے کہ اگر فضائی دباؤ 4245.5 پاسکل ہو تو…

ابالنے کا درجہ حرارت ضروری نہیں کہ 100 ہی ہو۔℃

دوسرے الفاظ میں، پانی کو ابالنے کے درجہ حرارت پر، پانی کا سنتُشدہ بخاراتی دباؤ برابر ہوتا ہے آب و ہوا کے دباؤ کے برابر۔ آپ کو یہ لگتا ہے کہ آب و ہوا کا دباؤ اور سنتُشدہ بخاراتی دباؤ کے درمیان تعلق ہے، اس کی وجہ یہ ہے کہ جب آپ کھلے ماحول میں پانی کو گرم کرتے ہیں، تو پانی کی سطح پر دباؤ آب و ہوا کے دباؤ سے زیادہ نہیں ہوتا، کیوں کہ فضا کا دباؤ، پانی کے اوپر موجود خلا کے دباؤ کے مقابلے میں بہت زیادہ ہوتا ہے۔ اگر اس کی جگہ ہائی پریشر برتن استعمال کیا جائے، تو 100°C پر برتن کے اندر کا دباؤ، پانی کے بخارات کے دباؤ کے برابر ہوتا ہے، یعنی یہ فضا کے دباؤ کے برابر ہوتا ہے۔ جب درجہ حرارت مزید بڑھتا ہے، تو برتن کے اندر کا دباؤ، پانی کے بخارات کے دباؤ سے زیادہ ہو جاتا ہے (برتن کے اندر موجود تھوڑی سی ہوا کے دباؤ کو نظرانداز کیا جاتا ہے)۔ آپ کے سوال کا جواب یہ ہے کہ فضا کا دباؤ 101 KPa ہے، اور یہ وہی دباؤ ہے جو 100℃ پر پانی کے بخارات کے دباؤ کے برابر ہے۔ ایسا اس لئے ہے کہ معمولی دباؤ کے تحت پانی کا کھولنے کا درجہ حرارت 100℃ ہوتا ہے، لہذا تمام مادوں کے بخارات کا دباؤ، ان کے کھولنے کے درجہ حرارت پر، فضا کے دباؤ کے برابر ہی ہوتا ہے۔ صرف اس لئے کہ پانی سب سے زیادہ پایا جانے والا مادہ ہے، اور اس کا ابلنے کا نقطہ 100 ڈگری سیلسیس ہے۔ الکحل اور پانی کے مرکب کو ایک بند خول میں، کسی مخصوص درجہ حرارت پر رکھا جاتا ہے؛ اس صورت میں خول کے اندر موجود گیسی مادوں کا دباؤ، دراصل اس درجہ حرارت پر ان مادوں کا سنتُشدہ بخاراتی دباؤ ہی ہوتا ہے۔