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व्युत्क्रमण ताप क्या है?
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सामान्य परिस्थितियों में ऊँचाई बढ़ने के साथ-साथ तापमान घटता जाता है। जिस दर से यह तापमान कम होता है, इसे सामान्य ह्रास दर कहते हैं। परंतु कुछ विशेष परिस्थितियों में ऊँचाई बढ़ने के साथ-साथ तापमान घटने की बजाय बढ़ने लगता है। इस प्रकार ऊँचाई के साथ ताप बढ़ने की प्रक्रिया को तापमान व्युत्क्रमण कहते हैं।
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व्युत्क्रमण ताप वह तापमान है जिस पर एक वास्तविक गैस को स्थिरोष्म रूप से विस्तारित करने पर तापमान में परिवर्तन का संकेत बदल जाता है।
- इस तापमान से ऊपर, एक गैस को विस्तारित करने पर वह ठंडी हो जाती है, जो जूल-थॉमसन प्रभाव का सामान्य अनुभव है।
- इस तापमान से नीचे, एक गैस को विस्तारित करने पर वह गर्म हो जाती है।
व्युत्क्रमण ताप दबाव पर निर्भर करता है, लेकिन दिए गए दबाव के लिए, व्युत्क्रमण ताप का एक अधिकतम होता है, जिसे उच्च व्युत्क्रमण ताप और एक न्यूनतम, जिसे निम्न व्युत्क्रमण ताप कहा जाता है।
जूल-थॉमसन प्रभाव का उपयोग गैसों को द्रवीभूत करने के लिए किया जाता है। इसके लिए, गैस को उसके व्युत्क्रमण ताप से नीचे के तापमान पर ठंडा किया जाना चाहिए।
व्युत्क्रमण ताप की गणना निम्न सूत्र से की जा सकती है:
Ti = 2a / (Rb)
जहाँ:
- Ti व्युत्क्रमण ताप है।
- a वैन डेर वाल्स समीकरण में अंतर-आणविक आकर्षण का प्रतिनिधित्व करता है।
- b वैन डेर वाल्स समीकरण में अणुओं के आयतन का प्रतिनिधित्व करता है।
- R आदर्श गैस स्थिरांक है।
उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन के लिए उच्च व्युत्क्रमण ताप 621 K (348 °C) है, और निम्न व्युत्क्रमण ताप 94 K (−179 °C) है।
यह जानकारी विभिन्न स्रोतों से ली गई है, जिनमें शामिल हैं: