विशिष्ट ऊष्मा बनाम वाष्पीकरण की ऊष्मा: अंतर और तुलना

विशिष्ट ऊष्मा और वाष्पीकरण की ऊष्मा दोनों में, ऊर्जा के एक रूप की आवश्यकता होती है। इस प्रकार दोनों प्रक्रियाओं में एक दूसरे से कुछ न कुछ समानता है।

लेकिन वे अधिकतर अन्य आधारों पर भिन्न होते हैं, जैसे विशिष्ट गर्मी में, पदार्थ का तापमान बदल जाता है, जबकि वाष्पीकरण की गर्मी में, पदार्थ का भौतिक रूप बदल जाता है।

चाबी छीन लेना

1. विशिष्ट ऊष्मा किसी पदार्थ का तापमान एक डिग्री सेल्सियस बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊर्जा को मापती है।
2. वाष्पीकरण की ऊष्मा स्थिर तापमान और दबाव पर किसी तरल को वाष्प में बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करती है।
3. ये दो गुण पदार्थों के तापीय व्यवहार और उनके व्यावहारिक अनुप्रयोगों को समझने में महत्वपूर्ण हैं।

विशिष्ट ऊष्मा बनाम वाष्पीकरण की ऊष्मा

विशिष्ट गर्मी एक इकाई द्रव्यमान का तापमान एक डिग्री सेल्सियस या केल्विन तक बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा है। वाष्पीकरण की ऊष्मा एक स्थिर तापमान पर द्रव्यमान की एक इकाई को उसकी तरल अवस्था से गैसीय अवस्था में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा है।

विशिष्ट गर्मी यह ऊर्जा की उस मात्रा को संदर्भित करता है जिसका उपयोग हम किसी प्रतिक्रिया में पदार्थ के तापमान को एक इकाई तक बदलने के लिए करते हैं। समीकरण में विशिष्ट ऊष्मा को 's' द्वारा दर्शाया जाता है।

इसका मतलब है कि तापमान में परिवर्तन या पदार्थ द्वारा अवशोषित गर्मी की मात्रा वस्तु के द्रव्यमान के समानुपाती होती है।

वाष्पीकरण की ऊष्मा का उपयोग तब किया जाता है जब कोई पदार्थ भौतिक अवस्था परिवर्तन से गुजरता है। इसलिए, एक अलग भौतिक अवस्था प्राप्त करने के लिए, किसी पदार्थ को ऊष्मा की आवश्यकता होती है।

ऊष्मा की इस विशिष्ट मात्रा को वाष्पीकरण की ऊष्मा कहा जाता है। इस प्रक्रिया में तापमान में परिवर्तन नहीं होता है। यह पदार्थ की भौतिक अवस्था है जो बदलती है।

तुलना तालिका

तुलना के पैरामीटर	विशिष्ट ताप	वाष्पीकरण की ऊष्मा
अर्थ	विशिष्ट ऊष्मा से तात्पर्य पदार्थ के इकाई द्रव्यमान के तापमान को एक-एक करके बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा से है।	वाष्पीकरण की ऊष्मा वस्तुओं की भौतिक स्थिति को बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है।
उद्देश्य	पदार्थ का तापमान बदलने के लिए विशिष्ट ऊष्मा का प्रयोग किया जाता है।	वाष्पीकरण की ऊष्मा का उपयोग किसी पदार्थ को उसकी तरल अवस्था से गैसीय और गैसीय से तरल में बदलने के लिए किया जाता है।
तापमान	यहां तापमान बदलता रहता है.	लेकिन वाष्पीकरण की गर्मी में तापमान नहीं बदलता है।
वस्तुस्थिति	यदि पदार्थ अपनी भौतिक अवस्था बदल रहा है तो विशिष्ट ऊष्मा लागू नहीं की जा सकती।	वाष्पीकरण की ऊष्मा केवल इस मामले में लागू होती है।
ऊर्जा	विशिष्ट ऊष्मा में, पदार्थ ऊष्मा को छोड़ने के बजाय उसे अवशोषित करता है।	वाष्पीकरण की गर्मी में, पदार्थ ऊर्जा को अवशोषित और मुक्त दोनों कर सकता है।

विशिष्ट ऊष्मा क्या है?

यदि आपके पास पानी से आधा भरा कटोरा है और इसे आंच पर रखें, तो इसे गर्म होने में एक निश्चित समय लगेगा। लेकिन जब आप पूरे कटोरे को पानी से भरकर दोबारा आंच पर रखेंगे तो उतना समय नहीं लगेगा जितना पिछली बार लगा था।

इसलिए आपको पहले परिदृश्य की तुलना में दूसरे परिदृश्य में अधिक गर्मी की आवश्यकता होगी। इसका मतलब है कि तापमान में समान परिवर्तन के लिए, किसी पदार्थ द्वारा अवशोषित ऊष्मा की मात्रा सीधे वस्तु के द्रव्यमान के समानुपाती होती है।

अब, यदि हम उतनी ही मात्रा में पानी लें और तापमान कुछ डिग्री बढ़ा दें, तो हमें कुछ बदलाव दिखाई देंगे। यह कहा जा सकता है कि बड़ा परिवर्तन करने के लिए अधिक ऊष्मा की आपूर्ति की गई। 

इस प्रकार, किसी पदार्थ द्वारा अवशोषित ऊष्मा की मात्रा तापमान में परिवर्तन, वस्तु के द्रव्यमान के साथ आनुपातिकता के स्थिरांक को गुणा करने पर प्राप्त होने वाली मात्रा के बराबर होती है। तो, Q = m.s.ΔT.

यहां S का मतलब विशिष्ट ऊष्मा से है। विभिन्न पदार्थों के लिए विशिष्ट ऊष्मा का मान भिन्न-भिन्न हो सकता है। जब वस्तु का द्रव्यमान और तापमान में परिवर्तन एक इकाई बढ़ जाता है, तो विशिष्ट ऊष्मा वस्तु द्वारा अवशोषित ऊष्मा की मात्रा के बराबर हो जाती है।

अतः 's' का मान इकाई द्रव्यमान के तापमान को एक इकाई द्वारा बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा को दर्शाता है।

वाष्पीकरण की ऊष्मा क्या है?

अधिकांश मामले परिवर्तन के विभिन्न चरणों से गुजरते हैं, जैसे बर्फ का पिघलकर पानी बनना। अतः यह अपनी ठोस भौतिक अवस्था से तरल रूप में परिवर्तित हो जाता है।

जब पानी उबलता है तो वह तरल अवस्था से गैसीय अवस्था में परिवर्तित हो जाता है। यदि हम अपने परिवेश का ठीक से निरीक्षण करें, तो हम देखेंगे कि अधिकांश पदार्थ अपने तरल और गैसीय रूप में मौजूद हैं।

भौतिक परिवर्तनों से गुजरने के लिए किसी पदार्थ को एक विशिष्ट मात्रा में ऊष्मा की आवश्यकता होती है। इस ऊष्मा को वाष्पीकरण की ऊष्मा कहा जाता है।

तो यह ऊष्मा की वह विशिष्ट मात्रा है जो एक निर्दिष्ट दबाव पर किसी पदार्थ की भौतिक अवस्था को उसके तरल से गैसीय अवस्था में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा की विशिष्ट मात्रा है।

वाष्पीकरण की यह विशिष्ट ऊष्मा किसी मानक तापमान पर एक ग्राम पदार्थ को वाष्पीकृत करने के लिए जोड़ी जाती है। उदाहरण के लिए, जब आप उचित ताप और दबाव के साथ बर्नर पर पानी का एक बर्तन रखेंगे, तो यह उबलना शुरू हो जाएगा।

फिर यह उबलता पानी एक चरण परिवर्तन से गुजरेगा। यानी तरल पानी गैसीय पानी में बदल जाएगा.

चरण परिवर्तन के दौरान, कोई पदार्थ ऊष्मा को अवशोषित या छोड़ता है। पदार्थ के आयतन में भी महत्वपूर्ण परिवर्तन हो सकता है। उदाहरण के लिए, जब पानी तरल से गैसीय अवस्था में बदलता है तो उसका आयतन 1700 गुना तक बदल जाता है।

इसलिए जब पानी को उसके तरल से गैसीय रूप में या गैसीय से तरल में बदला जाता है, तो इससे पदार्थ की अवस्था में परिवर्तन होता है, लेकिन तापमान में नहीं।

विशिष्ट ऊष्मा और वाष्पीकरण की ऊष्मा के बीच मुख्य अंतर

1. विशिष्ट ऊष्मा से तात्पर्य किसी पदार्थ के तापमान को एक इकाई द्वारा बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा से है। वाष्पीकरण की गर्मी तब होती है जब कोई पदार्थ चरण परिवर्तन से गुजर रहा होता है।
2. जब कोई पदार्थ चरण परिवर्तन से गुजर रहा होता है, तो विशिष्ट ऊष्मा लागू नहीं की जा सकती। लेकिन वाष्पीकरण की गर्मी तभी होती है जब कोई पदार्थ चरण परिवर्तन का अनुभव कर रहा हो।
3. विशिष्ट ऊष्मा पदार्थ के तापमान को बदल देती है। लेकिन वाष्पीकरण की गर्मी में पदार्थ की अवस्था बदलती है, तापमान नहीं।
4. विशिष्ट ऊष्मा को किसी अन्य नाम से नहीं जाना जाता है। लेकिन डेवलपर के नाम से भी जाना जाता है गुप्त उष्मा. 
5. विशिष्ट ऊष्मा में पदार्थ द्वारा ऊर्जा अवशोषित की जाती है। वाष्पीकरण की बटन ऊष्मा पदार्थ इस प्रक्रिया में ऊष्मा को या तो अवशोषित कर सकता है या छोड़ सकता है।

संदर्भ

1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1137207
2. https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.4.2029

अंतिम अद्यतन: 15 जुलाई, 2023