यद्यपि हम इसे नग्न आंखों से भेद करने में सक्षम नहीं हैं, पानी का वाष्पीकरण एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, दोनों पारिस्थितिक तंत्र में जिसमें हम रहते हैं और औद्योगिक वातावरण में या यहां तक कि हमारे अपने घरों में भी।
जानने के लिए ग्रीन इकोलॉजिस्ट पढ़ते रहें जल का वाष्पीकरण क्या है और कुछ उदाहरण, साथ ही पानी के उबलने और पानी के संघनन के साथ इसका अंतर।
पानी का वाष्पीकरण क्या है
पानी का वाष्पीकरण एक भौतिक प्रक्रिया है जिससे पानी अंदर से गुजरता है तरल अवस्था में होना गैसीय अवस्था. इसके लिए, इसने अपने पृष्ठ तनाव को दूर करने के लिए ऊष्मा के रूप में पर्याप्त ऊर्जा संचित की होगी। यह आवश्यक नहीं है कि पानी का पूरा शरीर क्वथनांक से गुजर चुका हो (बाद की अवधारणा को समझने के लिए पढ़ें)। विभिन्न कारक इस प्रक्रिया को प्रभावित करते हैं:
- भाप संतृप्ति: तरल पानी और पर्यावरण के बीच वाष्प दबाव में अंतर पानी के वाष्पीकरण में योगदान देता है। मूल रूप से, पानी समान रूप से वितरित किया जाता है, जहां से अधिक संतृप्ति होती है, जहां कम संतृप्ति होती है। एक साधारण नियम के रूप में, पर्यावरण जितना अधिक शुष्क होगा (या दूसरे शब्दों में, वाष्प संतृप्ति जितनी कम होगी), उतना ही अधिक वाष्पीकरण होगा।
- वायुमण्डलीय दबाव: वायुमंडलीय दबाव जितना कम होगा, वाष्पीकरण उतना ही आसान होगा। प्रकृति में हमें इतनी परवाह नहीं है, क्योंकि पहाड़ों में, जहां दबाव गिरता है, तापमान भी गिरता है, इसलिए यह एक महत्वपूर्ण घटना नहीं बनती है।
- तापमान: अणुओं में ऐसी गतिज ऊर्जा होनी चाहिए कि वह पृष्ठ तनाव अवरोध को तोड़ने में सक्षम हो। तापमान जितना अधिक होगा, वाष्पीकरण उतना ही अधिक होगा।
वाष्पीकरण के उदाहरण
कुछ के जल वाष्पीकरण के सबसे महत्वपूर्ण उदाहरण इस प्रकार हैं:
सतही जल वाष्पीकरण
स्थलीय सतह से गुजरने वाले पानी का वाष्पीकरण वातावरण में पानी के स्रोतों में से एक है। यह विशेष रूप से गर्म और शुष्क वातावरण में और पानी के बड़े क्षेत्रों जैसे झीलों या जलाशयों में होता है। यह अलग-अलग मिट्टी के क्षितिज में भी हो सकता है, सतह वाले लोगों में अधिक प्रमुख होने के कारण। इस मामले में, पानी की सतह के तनाव को पार नहीं किया जाता है, लेकिन पानी के अणुओं का मिट्टी में आसंजन होता है।
संयंत्र वाष्पोत्सर्जन
पौधों को रंध्र नामक छोटे छिद्र खोलने की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर पत्ती के नीचे स्थित होते हैं, और जो उन्हें गैस विनिमय करने की अनुमति देते हैं। इस एक्सचेंज में पानी की रिहाई और वायुमंडल में इसकी रिहाई शामिल है। पौधे के लिए, यह प्रक्रिया आवश्यक है: यह वह है जो पौधे को मिट्टी से पानी लेना जारी रखने में सबसे अधिक योगदान देता है। पर्यावरण के लिए, पौधों की जल चक्र में सीधी क्रिया होती है; इसकी क्रिया को संक्षेप में जमीन से पानी लेने के लिए वाष्प के रूप में वायुमंडल में छोड़ने के रूप में संक्षेपित किया जा सकता है।
वाष्पन-उत्सर्जन
इस अवधारणा में सतही जल का वाष्पीकरण और पौधों के वाष्पोत्सर्जन दोनों शामिल हैं, जिससे बादलों का निर्माण होता है और प्रत्येक पारिस्थितिकी तंत्र के जल संतृप्ति में योगदान होता है। घटनाओं का यह संयोजन तथाकथित "जल चक्र" को संभव बनाता है।
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जानवरों में प्रशीतन
कई जानवर, विशेष रूप से स्तनधारी, पानी के वाष्पीकरण को शीतलन के साधन के रूप में उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, मनुष्य पसीना, जो हमारी त्वचा में गर्मी को हमारे पसीने के पानी के अणुओं में "संग्रहित" करने की अनुमति देता है, जो वाष्पीकरण के साथ गायब हो जाता है। अन्य जानवर (एक बहुत करीबी उदाहरण कुत्ते हैं), जब वे सांस लेते हैं तो अपना मुंह खोलते हैं, जिससे पानी की वाष्पीकरण की उच्च दर की अनुमति मिलती है।
औद्योगिक प्रक्रियाओं में वाष्पीकरण
कुछ औद्योगिक प्रक्रियाएं भी वातावरण में काफी मात्रा में पानी छोड़ती हैं। उदाहरण के लिए, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और थर्मल पावर प्लांटों में जल वाष्प के रूप में अतिरिक्त गर्मी के "भंडारण" के आधार पर शीतलन सर्किट होते हैं, जिसे बाद में जारी किया जाता है। दूसरी ओर, ये संयंत्र टर्बाइनों को स्थानांतरित करने के लिए जल वाष्प (एक बंद सर्किट में) का भी उपयोग करते हैं जो अंततः विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करेंगे।
वाष्पीकरण और उबलने के बीच अंतर
पानी का वाष्पीकरण 32ºC . से हो सकता है. हालांकि, इसे उबालने के लिए इसे 100ºC तक पहुंचने की जरूरत है, जिस बिंदु पर पानी और हवा का दबाव बराबर हो जाता है।
उबलता पानी क्या है
क्वथनांक एक ऐसी घटना है जिसमें पानी वाष्पित हो जाता है, जो तब होता है जब उसका क्वथनांक पहुंच जाता है, अर्थात जब पानी और वातावरण का दबाव बराबर हो जाता है। आम तौर पर, यह दिया जाता है 100ºसी, दबाव के माहौल की स्थिति में।
हालांकि, जब दबाव गिरता है, तो क्वथनांक भी गिर जाता है। उदाहरण के लिए, पहाड़ों में क्वथनांक 100ºC से नीचे हो सकता है, क्योंकि वायुमंडलीय दबाव गिरता है। एक बार क्वथनांक पर पहुंचने के बाद, प्रक्रिया समाप्त होने तक तापमान स्थिर रहता है।
वाष्पीकरण और संघनन के बीच अंतर
वाष्पीकरण और संघनन मूल रूप से विपरीत प्रक्रियाएं हैं. जबकि वाष्पीकरण में तरल अवस्था में पानी का गैसीय अवस्था में पानी में परिवर्तन होता है, पानी में संघनन में यह गैस अवस्था से तरल अवस्था में जाता है।
संघनन क्या है
गैसीय अवस्था से तरल अवस्था में बदलने के लिए, पानी के अणुओं को गतिज ऊर्जा खोना चाहिए, आमतौर पर गर्मी के रूप में। यह ऊर्जा नष्ट हो जाती है, अणु कम गतिशीलता ग्रहण करते हैं और अंत में एक दूसरे से जुड़ जाते हैं।
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