वह तापमान जिस पर “किसी खुले पात्र में रखे द्रव का वाष्प-दाब वायुमंडलीय दाब के बराबर हो जाता है”, क्या कहा जाता है ?

सही — B, क्वथनांक (Boiling point)। कोई द्रव तब उबलता है जब उसका संतृप्त वाष्प-दाब बढ़कर उसकी सतह पर दबाव डालने वाले दाब के बराबर हो जाए; खुले पात्र में वह वायुमंडलीय दाब होता है। ठीक उसी तापमान पर वाष्प के बुलबुले केवल सतह से वाष्पन के बजाय पूरे द्रव के भीतर बन सकते हैं और स्वतंत्र रूप से ऊपर उठ सकते हैं, अतः पूरा द्रव उबलने लगता है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  गलनांक (Melting point) — गलनांक वह तापमान है जिस पर ठोस द्रव में बदलता है; यह ठोस-द्रव संक्रमण से तय होता है और वाष्प-दाब के वायुमंडलीय दाब के बराबर होने से इसका कोई संबंध नहीं है।
• (c)
  द्रव बिंदु (Liquid point) — 'द्रव बिंदु' कोई परिभाषित भौतिक राशि नहीं है — ऊष्मागतिकी में ऐसा कोई पद है ही नहीं। यह एक गढ़ा हुआ भ्रामक विकल्प है।
• (d)
  उपर्युक्त में से कोई नहीं — गलत, क्योंकि विकल्प (b), क्वथनांक, दी गई परिभाषा पर ठीक बैठता है, अतः 'उपर्युक्त में से कोई नहीं' सही नहीं हो सकता।

किसी द्रव का क्वथनांक वह तापमान है जिस पर उसका संतृप्त वाष्प-दाब उसके ऊपर के बाह्य दाब के बराबर हो जाता है। खुले पात्र में वह बाह्य दाब वायुमंडलीय दाब होता है, इसलिए क्वथनांक इस बात पर निर्भर करता है कि वह दाब कितना ऊँचा या नीचा है।

मुख्य तथ्य

• कोई द्रव तब उबलता है जब उसका वाष्प-दाब चारों ओर के दाब के बराबर हो जाए; खुले पात्र में वह वायुमंडलीय दाब है।
• मानक वायुमंडलीय दाब (101.3 kPa) पर शुद्ध जल 100 डिग्री सेल्सियस (373 K) पर उबलता है।
• बाह्य दाब घटने पर क्वथनांक घट जाता है, इसलिए अधिक ऊँचाई पर जल 100 डिग्री सेल्सियस से नीचे उबलता है।
• प्रेशर कुकर भीतरी दाब बढ़ा देता है, अतः जल 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उबलता है और भोजन तेज़ी से पकता है।

सामान्य भ्रम

• क्वथनांक (द्रव से वाष्प) को गलनांक (ठोस से द्रव) के साथ भ्रमित कर लेना।
• यह भूल जाना कि क्वथनांक बाह्य दाब के साथ बदलता है — यह हर जगह नियत 100 डिग्री सेल्सियस नहीं होता।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  ऊँचे पर्वत पर जल 100 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर उबलता है, क्योंकि

  • (a)वहाँ हवा अधिक ठंडी होती है
  • (b)वहाँ वायुमंडलीय दाब कम होता है
  • (c)वहाँ जल अधिक शुद्ध होता है
  • (d)वहाँ गुरुत्व दुर्बल होता है
  उत्तर(b) वहाँ वायुमंडलीय दाब कम होता है — इसलिए वाष्प-दाब उसके बराबर कम तापमान पर ही हो जाता है।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  प्रेशर कुकर भोजन को अधिक तेज़ी से मुख्यतः इसलिए पकाता है क्योंकि

  • (a)भाप में उबलते जल से अधिक ऊष्मा होती है
  • (b)बढ़ा हुआ भीतरी दाब जल के क्वथनांक को 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर कर देता है
  • (c)यह स्वाद को भीतर बंद कर देता है
  • (d)धातु ऊष्मा का तेज़ चालन करती है
  उत्तर(b) बढ़ा हुआ भीतरी दाब क्वथनांक को 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर कर देता है, अतः भोजन अधिक तापमान पर पकता है।