गुप्त ऊष्मा किसे कहते है, गुप्त ऊष्मा की परिभाषा (Gupt Ushma Kya Hai)

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गुप्त ऊष्मा (Change of State: Latent Heat):

“जब किसी ठोस पदार्थ को गर्म किया जाता है तो एक विशेष ताप पर यह पिघलने लगता है। जब तक सारा (कुल) ठोस पिघलकर द्रव नहीं बन जाता, तब तक यह ताप स्थिर रहता है। यह विशेष ताप उस ठोस का गलनांक (melting point) कहलाता है। जब तक ठोस पदार्थ पिघलता रहता है तब तक उसे दी गई ऊष्मा उसके ताप में वृद्धि नहीं करती, बल्कि उसकी अवस्था में परिवर्तन लाती है। चूँकि इस ऊष्मा से पदार्थ का ताप नहीं बढ़ता है, यह ऊष्मा पदार्थ में गुप्त रहती है, इसे गुप्त ऊष्मा (latent heat) कहा जाता है। “

इसी प्रकार, जब द्रव को गर्म किया जाता है तो यह एक विशेष ताप [जिसे क्वथनांक (boiling point) कहते हैं] पर खौलने लगता है और द्रव का यह ताप तब तक स्थिर बना रहता है जब तक कि वह पूरी तरह वाष्प में नहीं बदल जाता। इस स्थिर ताप पर द्रव द्वारा अवशोषित ऊष्मा उसकी अवस्था में परिवर्तन लाती है, उसका ताप नहीं बढ़ाती है, अतः यह ऊष्मा गुप्त होती है। फिर, जब किसी वस्तु का वाष्प से द्रव अवस्था अथवा द्रव से ठोस अवस्था में परिवर्तन होता है तब वस्तु का बिना ताप बदले उससे ऊष्मा निकालनी होती है।

चूँकि अवस्था परिवर्तन में ऊष्मा का आदान-प्रदान बिना ताप बदले होता है, इसलिए इस ऊष्मा को गुप्त ऊष्मा कहा जाता है। अतः, किसी वस्तु की गुप्त ऊष्मा, ऊष्मा का वह परिमाण है जो बिना ताप बदले उसे एक अवस्था से दूसरी अवस्था में बदलने के लिए आवश्यक है।

गलन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा ( Specific Latent Heat of Fusion):

गलनांक (melting.point) पर किसी ठोस के एक किलोग्राम (1 kg) द्रव्यमान को बिना ताप बदले ठोस से द्रव में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा के परिमाण को उसके गलन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा कहा जाता है। इसका SI मात्रक जूल किलोग्राम^-1 (J kg^-1) होता है।

अतः, बर्फ के गलन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा इस प्रकार परिभाषित होती है- 0°C ताप पर 1kg बर्फ को उसी ताप, अर्थात 0°C पर पानी में परिणत करने में लगी ऊष्मा के परिमाण को बर्फ के गलन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा कहा जाता है।

बर्फ के गलन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा 336 x 10^3 J kg^-1 । है । इस कथन का अर्थ यह है कि 0°C पर 1kg बर्फ को उसी ताप पर पानी में बदलने के लिए 336 ×10^3 J ऊष्मा लगती है। इसके विपरीत 0°C पर 1kg पानी जब उसी ताप पर बर्फ में बदलेगा तब वह 336 ×10^3 J ऊष्मा का त्याग करेगा।

[चाँदी के गलन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा 102×10^3 J kg^-1 तथा सोने के गलन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा 67.4×10^3 J kg^-1 | होती है| ]

वाष्पन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा (Specific Latent Heat of Vaporization):

क्वथनांक (boiling point) पर किसी द्रव के एक किलोग्राम द्रव्यमान को बिना ताप बदले द्रव से वाष्प में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा के परिमाण को उसके वाष्पन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा कहा जाता है। इसका SI मात्रक जूल किलोग्राम^-1 (J kg^-1) होता है।

अतः, पानी के वाष्पन या वाष्पीकरण की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा इस प्रकार परिभाषित होती है – 100°C पर 1 किलोग्राम (1kg) पानी को उसी ताप, अर्थात 100°C पर भाप में परिणत करने में लगी ऊष्मा के परिमाण को पानी के वाष्पन या वाष्पीकरण की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा कहा जाता है।

पानी के वाष्पन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा 2260×10^3 Jkg^-1 है। इस कथन का अर्थ यह है कि 100°C पर 1 kg पानी को उसी ताप पर भाप में बदलने के लिए 2260 ×10^3 J ऊष्मा लगती है। इसके विपरीत, 100°C पर 1 kg भाप जब उसी ताप पर पानी में बदलेगी तब वह 2260 x 10^3 J ऊष्मा का त्याग करेगी। [पारा के वाष्पन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा 290 ×10^3 J kg^-1 तथा ऐल्कोहॉल के वाष्पन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा 850 ×10^3 J kg^-1 होती है । ]

[ उदाहरणार्थ पानी को लेते हैं। मान लिया कि यह ठोस, अर्थात बर्फ के रूप में है और इसका ताप 0°C है। यदि इसमें ऊष्मा दी जाए तो यह पिघलने लगेगा और जब तक कुल बर्फ पिघलकर (0°C पर) पानी नहीं बन जाता तब तक इसका ताप स्थिर रहेगा। इसके बाद दी गई ऊष्मा से पानी का ताप बढ़ता है और 100°C पर पहुँचकर इसका ताप पुनः स्थिर हो जाता है। अब दी गई ऊष्मा पानी को 100°C पर भाप (steam) के रूप में बदलने में लगती है। यह क्रिया तब तक होती रहती है जब तक कि पूरा पानी भाप नहीं बन जाता। इसके बाद दी गई ऊष्मा भाप के ताप को बढ़ाती है।

इसके विपरीत 100°C पर स्थित भाप को 100°C पर पानी में बदलने के लिए इससे ऊष्मा निकालनी होगी। यह ऊष्मा गुप्त ऊष्मा होगी। फिर, यदि 100°C पर के पानी से ऊष्मा निकाली जाए तो इसका ताप तब तक घटता जाएगा जब तक पानी का ताप 0°C न हो जाए तथा अधिक अम्मा निकालने पर यह 0°C पर बर्फ बन जाएगा | ]

Conclusion

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