પ્રવાહીના બાષ્પ દબાણ (vapour pressure) વિશે સમજૂતી આપો.

(N/A) સંતુલિત અથવા સંતૃપ્ત બાષ્પ દબાણ: જો કોઈ ખાલી પાત્રમાં થોડું પ્રવાહી ભરવામાં આવે,તો પ્રવાહીનો અમુક ભાગ બાષ્પીભવન પામીને પાત્રના બાકીના કદને બાષ્પથી ભરી દે છે.
શરૂઆતમાં પ્રવાહીનું બાષ્પીભવન થાય છે અને પાત્રની દિવાલો પર બાષ્પ દ્વારા લાગતું દબાણ (બાષ્પ દબાણ) વધે છે. થોડા સમય પછી તે અચળ થઈ જાય છે,અને પ્રવાહી કલા અને બાષ્પ કલા વચ્ચે સંતુલન સ્થપાય છે. આ તબક્કે બાષ્પ દબાણને 'સંતુલિત બાષ્પ દબાણ' અથવા 'સંતૃપ્ત બાષ્પ દબાણ' કહેવામાં આવે છે.
બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા તાપમાન પર આધારિત હોવાથી,પ્રવાહીનું બાષ્પ દબાણ જણાવતી વખતે તાપમાનનો ઉલ્લેખ કરવો જરૂરી છે.
ઉત્કલન અને ઉત્કલન બિંદુ:
- ઉત્કલન (Boiling): જ્યારે પ્રવાહીને ખુલ્લા પાત્રમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રવાહી સપાટી પરથી બાષ્પીભવન પામે છે. જે તાપમાને પ્રવાહીનું બાષ્પ દબાણ બાહ્ય દબાણ જેટલું થાય,ત્યારે સમગ્ર પ્રવાહીમાં બાષ્પીભવન થાય છે અને બાષ્પ મુક્તપણે વાતાવરણમાં વિસ્તરે છે. પ્રવાહીમાં થતી આ મુક્ત બાષ્પીભવનની સ્થિતિને ઉત્કલન કહે છે.
- ઉત્કલન બિંદુ: જે તાપમાને પ્રવાહીનું બાષ્પ દબાણ બાહ્ય દબાણ જેટલું થાય,તે તાપમાનને તે દબાણે ઉત્કલન બિંદુ કહેવામાં આવે છે.
સામાન્ય અને પ્રમાણિત ઉત્કલન બિંદુ: $1 \text{ atm}$ દબાણે ઉત્કલન તાપમાનને 'સામાન્ય ઉત્કલન બિંદુ' અને $1 \text{ bar}$ દબાણે 'પ્રમાણિત ઉત્કલન બિંદુ' કહેવાય છે. પ્રમાણિત ઉત્કલન બિંદુ $(1 \text{ bar})$ એ સામાન્ય ઉત્કલન બિંદુ $(1 \text{ atm})$ કરતા ઓછું હોય છે.
ઉદાહરણ: $H_2O$ નું પ્રમાણિત ઉત્કલન બિંદુ $99.6^{\circ}C \ (372.6 \ K) < H_2O$ નું સામાન્ય ઉત્કલન બિંદુ $100^{\circ}C \ (373 \ K)$,કારણ કે $1 \text{ bar} < 1 \text{ atm}$.
ઉત્કલન બિંદુ પર દબાણની અસર: જો બાહ્ય દબાણ ઘટે તો ઉત્કલન બિંદુ ઘટે છે; જો બાહ્ય દબાણ વધે તો ઉત્કલન બિંદુ વધે છે.
ઉદાહરણો:
$1$. પર્વતો પર વાતાવરણીય દબાણ ઓછું હોવાથી પાણીનું ઉત્કલન બિંદુ નીચું હોય છે,જેથી ખોરાક રાંધવામાં મુશ્કેલી પડે છે.
$2$. પ્રેશર કુકરમાં દબાણ વધારવાથી પાણીનું ઉત્કલન બિંદુ વધે છે,જેનાથી રસોઈ ઝડપથી થાય છે.
$3$. હોસ્પિટલોમાં સર્જિકલ સાધનોને ઓટોક્લેવમાં જંતુમુક્ત કરવામાં આવે છે,જ્યાં દબાણ વધારીને પાણીનું ઉત્કલન બિંદુ વધારવામાં આવે છે.