"தேடல்_கேள்விகள் " (கேள்வி : 6 )

"தேடல் கேள்விகள்  "
(கேள்வி : 6 )

#ரா_பிரபு
〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰
🎯கேள்வி : அதென்ன ட்ரிபில் பாயிண்ட் நீர் ஒரு குறிப்பிட்ட நிலையில் திட திரவ வாயு னு மூன்று நிலையையும் அடையும் இந்த ட்ரிபில் பாயிண்ட் ல னு படிச்சேன் அது எப்படி ஆச்ரயமா இருக்கு அது பற்றி விளக்கம் சொல்ல முடியுமா உங்க ஸ்டைல்ல ... இது நாம் சாதாரணமா பார்க்க முடியாதா.
-Selvimani smpvaishnava -

〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰

📝 பதில் : முதலில் இந்த triple point என்பது வெறும் நீருடன் பொருத்தி பார்க்காதீர்கள் அது திட திரவ வாயு வாக மாறும் கிட்ட தட்ட அனைத்து பொருளுக்கும் இது பொருந்தும்.
(ஹீலியத்திற்கு ட்ரிபில் பாயிண்ட் இல்லை. )

ஜேம்ஸ் தாம்சன் என்பவர் முதல் முதலில் 1873 இல் இந்த வார்த்தையை பயன் படுத்தினார். அதாவது குறிப்பிட்ட வெப்ப நிலையில் குறிப்பிட்ட அழுத்தத்தில் ஒரு substance
திட திரவ வாயு எனும் மூன்று நிலையிலும் இருக்கும் (.உதாரணம் நீரின் ட்ரிபில் பாயிண்ட் 0.01° Celsius at 4.56 mm Hg.)

சரி என்ன இந்த ட்ரிபில் பாயிண்ட் என்று பார்க்கலாம்.

யாராவது உங்களிடம் ஒரு பொருளை ஒரு நிலையில் இருந்து அடுத்த நிலைக்கு மாற்ற சொன்னால் (உதாரணமாக பனி கட்டியை திரவமாக மாற்ற.. அல்லது நீரை பணியாக மாற்ற அல்லது ஆவியை திரவமாக மாற்ற இப்படி... ) நீங்கள் என்ன செய்வீர்கள் ??
விடை ..எளிமையானது வெப்ப படுத்துவீர்கள் அல்லது குளிர்விப்பீர்கள். ஆம் சரி தான் ஆனால் இனொன்றும் இருக்கிறது பொருளின் நிலையை பாதிக்கும் காரணி. அது தான் அழுத்தம்.

ஒரு பொருளின் அழுத்தத்தை மாற்றுவதன் மூலம் நீங்கள் பொருளின் நிலையில் மாறுதலை பண்ண முடியும்.
மேலும் இது வெப்பதுடன் தொடர்பு உடையதாகவும் இருக்கிறது . உதாரணமாக ஒரு மூடிய சேம்பரில் நீங்கள் அழுத்தத்தை குறைத்தால் அங்கே வெப்பமும் சேர்ந்தே குறையும்.
இப்படி வெப்பம் மற்றும் அழுத்தம் இவற்றை இரண்டையும் ஒரு substance இல் சரி விகித கலவையில் கையாண்டு கொண்டு வரும் போது ட்ரிபில் பாயிண்ட் கிடைக்கிறது.

இந்த ட்ரிபில் பாயிண்ட் என்பதை புரிந்து கொள்ளும் முன் critical point என்பதை புரிந்து கொள்வது அவசியம்..
அதென்ன கிரிட்டிகல் பாயிண்ட் ??

திட திரவ வாயு  என்பதில் இப்போதைக்கு  திரவதிலிருந்து  வாயுவிற்கு என்ற பகுதியை மட்டும் கவனியுங்கள்.
ஒரு திரவம் இருக்கிறது நீர் என்றே வைத்து கொள்ளுங்கள்... அதை ஒரு குறிப்பிட்ட டிகிரி வெப்ப படுத்தும் போது அது ஆவியாகிறது. அதாவது 100 டிகிரியில் நீர் தனது ஒரு phase இல் இருந்து அடுத்த phase க்கு செல்கிறது. (ஒரு state யிலிருந்து அடுத்த state க்கு என்று சொல்லாம். ஆனால் phase என்பது பிஸிக்ஸ் இல் இன்னும் துல்லியமான வார்த்தை காரணம் ஒரு பொருள் ஒரு ஸ்டேட் இல் வெவேறு pahse இல் இருக்கமுடியும்.)

100 டிகிரி யில் நீர் ஆவியாகியது என்றாலும் அங்கே அழுத்தம் முக்கிய பங்கை வகிகிறது என்பதை கவனிக்க வேண்டும்.
உதாரணமாக நீங்கள் மலை பிரதேசத்தில் சென்று கொதிக்க வைத்தால் விரைவில் ஆவியாகி விடும் அதே விண்வெளியில் சென்றால் உங்கள் உடல் சூடே போதும் நீரை ஆவியாக்க.

சரி இப்படி அழுத்தம் மற்றும் வெப்பத்தை கையாண்டு ஒரு பொருளை அடுத்த நிலைக்கு மாற்றுகிறோம் அல்லவா... அதில் ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்த..வெப்ப... பாயிண்ட் வரை அந்த பொருள் திரவமாக இருந்து குறிப்பிட்ட பாயிண்டுக்கு மேல் தாண்டும் போது ஆவியாக மாறுகிறது அல்லவா... அந்த இரண்டும் சேர்ந்த பாயிண்ட் (அதாவது அதற்க்கு கீழ் இருந்தால் அது திரவமாகி போகும்  அதற்க்கு மேல் என்றால் ஆவியாகி விடும் என்ற நிலை ) அந்த சரியான பாயிண்ட் தான் "க்ரிடிகல் பாயிண்ட்" இந்த பாயின்டில் அந்த பொருள் ஆவியும் இல்லை திரவமும் இல்லை.

மேல் சொன்ன க்ரிடிகல் பாயிண்ட் என்பது வெப்பத்தை நிலையாகவும் அழுத்தத்தை அதிகரிக்கும் போதும் கிடைக்கும் ஒரு புள்ளி.

அந்த க்ரிடிகல் பாயின்ட்டை தாண்டி நீங்கள் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பத்தில் சமரசம் செய்து கொள்ளாமல் அதிகமாக்கி கொண்டே சென்றால் என்ன ஆகும் தெரியுமா ??
அந்த திரவம் "super criticale flude "ஆக மாறிவிடும் இந்த நிலையில் இது வாயு போல பரவி ஓடும் தன்மையும் அதே சமயம் திரவம் போல பொருட்களை கரைக்கும் தன்மையும் ஒருங்கே கொண்டு இருக்கும். அதை கண்ணால் பார்க்க முடியும்.

க்ரிடிகல் பாயின்ட்டை இன்னோரு வகையில் புரிந்து கொள்ளுங்கள். ஒரு பொருளை அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது அதன் அடர்த்தி அதிகரிக்கிறது .. அதே போல வெப்பம் அதிகரித்தால் அடர்த்தி குறைகிறது. இந்த கிரிட்டிகல் பாயின்டில் திரவத்தின் அடர்த்தியும் ஆவியின் அடர்த்தியும் ஒன்றாக இருக்கிறது.
இப்போது திரவத்தை திரவமாக வைத்திருக்கும் அதிக பட்ச வெப்ப நிலை எதுவோ அது தான் critical temperature என்று சொல்லலாம். அந்த நிலையில் அதை திரவமாக மாற்ற தேவை படும் அழுத்தம் தான் critical pressure என்று சொல்லலாம். இவை இரண்டும் இணைந்த புள்ளி தான் critical point என்று சொல்லலாம்.
(நீரின் க்ரிடிகல் பாயிண்ட் கிட்ட தட்ட 374° C யில் கிடைக்கிறது. )

சரி இப்போ ட்ரிபில் பாயிண்டுக்கு வருவோம். மேலே சொன்னது போல அழுத்தம் மற்றும் வெப்பத்தை அதிகரிக்கும் ஒரு கிராப் சார்ட் வரைவதாக கொண்டால். அதில் மேலே பார்த்த திரவ - வாயு பகுதி யை அடையும் ஒரு கிராப் கோடு கிடைப்பதை போல திட - திரவ பகுதி காண கோடு ஒன்று கிடைக்கிறது. அந்த கோடுகள் இணையும் புள்ளி தான் ட்ரிபில் பாயிண்ட். இங்கே திட திரவ வாயு மூன்றும் நிலையும் காண படும் மேலும் அவைகள்  equilibrium நிலையில் இருக்கும். அதாவது சமன் செய்ய பட்ட வெப்ப-அழுத்த  நிலையில். இங்கே மூன்று நிலையும் ஒன்றாக கலந்து இருப்பதால் ஒரு நிலையில் இருந்து அடுத்த நிலைக்கு எளிதாக அழுத்தம் மற்றும் வெப்பத்தில் மாறுதலை பண்ணி அந்த பொருளை நிலை மாற்றம் பண்ணி விட முடியும். உதாரணமாக பனி கட்டியை உடனே வாயு நிலைக்கு தள்ள முடியும்.

எந்த பொருளாவது அதன் triple point அழுத்தத்தை விட குறைவாக வெப்ப படுத்த பட்டால் அந்த அந்த திட பொருள் உடனே ஆவி ஆகி விடும் இதற்க்கு பெயர் sublimation.
அதுவே அந்த பாயிண்டுக்கு மேல் வெப்ப படுத்த பட்டால் அந்த திடம் திரவமாக மாறும். அதே சமயம் திரவம் வாயு நிலைக்கும் மாறும்.

இப்படி ஒரு பாயிண்ட் தான் ட்ரிபில் பாயிண்ட்.
இதை பார்க்க முடியுமா என்று கேட்டு இருக்கிறீர்கள் ஆம் நிச்யம் பார்க்க முடியும்.

⚛ ரா.பிரபு ⚛