Boiling
ফুটন্ত হল তরল থেকে গ্যাস বা বাষ্পে দ্রুত পর্যায় পরিবর্তন; ফুটন্ত এর বিপরীত হল ঘনীভবন। ফুটন্ত হয় যখন একটি তরলকে তার ফুটন্ত বিন্দুতে উত্তপ্ত করা হয়, যাতে তরলের বাষ্প চাপ পার্শ্ববর্তী বায়ুমণ্ডল দ্বারা তরলের উপর চাপের সমান হয়। ফুটন্ত এবং বাষ্পীভবন হল তরল বাষ্পীভবনের দুটি প্রধান রূপ। দুটি প্রধান ধরনের ফুটন্ত পদার্থ রয়েছেঃ নিউক্লিয়েট ফুটন্ত পদার্থ যেখানে বিচ্ছিন্ন বিন্দুতে বাষ্পের ছোট বুদ্বুদ তৈরি হয় এবং ক্রিটিক্যাল হিট ফ্লাক্স ফুটন্ত পদার্থ যেখানে ফুটন্ত পৃষ্ঠকে একটি নির্দিষ্ট ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রার উপরে উত্তপ্ত করা হয় এবং পৃষ্ঠে বাষ্পের একটি ফিল্ম তৈরি হয়। ট্রানজিশন বয়লিং হল উভয় ধরনের উপাদান সহ বয়লিংয়ের একটি মধ্যবর্তী, অস্থির রূপ। জলের স্ফুটনাঙ্ক 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস বা 212 ডিগ্রি ফারেনহাইট তবে উচ্চতর উচ্চতায় পাওয়া বায়ুমণ্ডলীয় চাপ হ্রাসের সাথে কম হয়। ফুটন্ত জল উপস্থিত জীবাণু এবং ভাইরাসগুলিকে মেরে এটিকে পানযোগ্য করার একটি পদ্ধতি হিসাবে ব্যবহার করা হয়। তাপের প্রতি বিভিন্ন অণুজীবের সংবেদনশীলতা পরিবর্তিত হয়, তবে যদি জল এক মিনিটের জন্য ধরে রাখা হয় তবে বেশিরভাগ অণুজীব এবং ভাইরাস নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়। 70 ডিগ্রি সেলসিয়াস (158 ডিগ্রি ফারেনহাইট) তাপমাত্রায় দশ মিনিটও বেশিরভাগ ব্যাকটেরিয়াকে নিষ্ক্রিয় করার জন্য যথেষ্ট। ফুটন্ত জল বিভিন্ন রান্নার পদ্ধতিতেও ব্যবহার করা হয় যার মধ্যে রয়েছে ফুটানো, বাষ্পীভূত করা এবং অবৈধ শিকার। প্রকার মুক্ত পরিচলন ফুটন্ত অবস্থায় দেখা সর্বনিম্ন তাপ প্রবাহ শুধুমাত্র [প্রাকৃতিক পরিচলন] ঘটানোর জন্য যথেষ্ট, যেখানে সামান্য কম ঘনত্বের কারণে উষ্ণ তরল বৃদ্ধি পায়। এই অবস্থা তখনই ঘটে যখন সুপারহিট খুব কম হয়, যার অর্থ তরলের কাছাকাছি গরম পৃষ্ঠটি বয়লিং পয়েন্টের প্রায় একই তাপমাত্রা থাকে। নিউক্লিয়েট নিউক্লিয়েট ফুটন্ত একটি উত্তপ্ত পৃষ্ঠের (ভিন্নধর্মী নিউক্লিয়েশন) উপর বুদ্বুদ বা পপগুলির বৃদ্ধি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা একটি পৃষ্ঠের বিচ্ছিন্ন বিন্দু থেকে উত্থিত হয়, যার তাপমাত্রা তরলের তাপমাত্রার সামান্য উপরে থাকে। সাধারণভাবে, পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে নিউক্লিয়েশন সাইটের সংখ্যা বৃদ্ধি পায়। ফুটন্ত পাত্রের একটি অনিয়মিত পৃষ্ঠ (অর্থাৎ, পৃষ্ঠের রুক্ষতা বৃদ্ধি) বা তরলের সংযোজন (অর্থাৎ, সার্ফ্যাক্ট্যান্ট এবং/অথবা ন্যানো পার্টিকেল) একটি বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসরে নিউক্লিয়েট ফুটতে সহায়তা করে, যখন একটি ব্যতিক্রমী মসৃণ পৃষ্ঠ, যেমন প্লাস্টিক, সুপারহিটিংয়ে নিজেকে ধার দেয়। এই পরিস্থিতিতে, একটি উত্তপ্ত তরল ফুটতে বিলম্ব দেখাতে পারে এবং তাপমাত্রা ফুটতে না দিয়ে ফুটন্ত বিন্দুর কিছুটা উপরে যেতে পারে। সমজাতীয় নিউক্লিয়েশন, যেখানে কোনও পৃষ্ঠের পরিবর্তে পার্শ্ববর্তী তরল থেকে বুদ্বুদ তৈরি হয়, তা ঘটতে পারে যদি তরলটি তার কেন্দ্রে উষ্ণ হয় এবং ধারকটির পৃষ্ঠে শীতল হয়। এটি করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, একটি মাইক্রোওয়েভ ওভেনে, যা জল গরম করে, পাত্রে নয়। ক্রিটিক্যাল হিট ফ্লাক্স (সি. এইচ. এফ) এমন একটি ঘটনার তাপ সীমা বর্ণনা করে যেখানে গরম করার সময় একটি পর্যায় পরিবর্তন ঘটে (যেমন জল গরম করার জন্য ব্যবহৃত ধাতব পৃষ্ঠের উপর বুদ্বুদ তৈরি হয়), যা হঠাৎ করে তাপ স্থানান্তরের দক্ষতা হ্রাস করে, যার ফলে তাপ পৃষ্ঠের স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত গরম হয়। যেহেতু ফুটন্ত পৃষ্ঠটি একটি সংকটপূর্ণ তাপমাত্রার উপরে উত্তপ্ত হয়, তাই পৃষ্ঠে বাষ্পের একটি আবরণ তৈরি হয়। যেহেতু এই বাষ্প ফিল্মটি পৃষ্ঠ থেকে তাপ বহন করতে অনেক কম সক্ষম, তাই তাপমাত্রা এই বিন্দুর বাইরে খুব দ্রুত ফুটন্ত অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। যে বিন্দুতে এটি ঘটে তা নির্ভর করে ফুটন্ত তরলের বৈশিষ্ট্য এবং প্রাসঙ্গিক গরম পৃষ্ঠের উপর। ট্রানজিশন ট্রানজিশন বয়লিংকে অস্থিতিশীল বয়লিং হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে, যা নিউক্লিএটে সর্বাধিক অর্জনযোগ্য এবং ফিল্ম বয়লিংয়ে ন্যূনতম অর্জনীয় তাপমাত্রার মধ্যে ঘটে। একটি উত্তপ্ত তরলে বুদ্বুদ গঠন একটি জটিল শারীরিক প্রক্রিয়া যার মধ্যে প্রায়শই ক্যাভিটেশন এবং অ্যাকোস্টিক প্রভাব জড়িত থাকে, যেমন ব্রড-স্পেকট্রাম একটি কেটলিতে শুনতে পায় যা এখনও উত্তপ্ত হয় না যেখানে বুদ্বুদগুলি পৃষ্ঠে ফোটে। ফিল্ম যদি তরলকে গরম করার জন্য কোনও পৃষ্ঠ তরলের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে গরম হয় তবে ফিল্ম ফুটন্ত হবে, যেখানে বাষ্পের একটি পাতলা স্তর, যার তাপ পরিবাহিতা কম, পৃষ্ঠকে নিরোধক করে। তরল থেকে পৃষ্ঠকে নিরোধক একটি বাষ্প ফিল্মের এই অবস্থা ফিল্ম ফুটন্ত বৈশিষ্ট্যযুক্ত। জ্যামিতির প্রভাব পুকুরের ফুটন্ত "পুল ফুটন্ত" বলতে যেখানে জোরপূর্বক পরিবাহী প্রবাহ নেই সেখানে ফুটন্তকে বোঝায়। পরিবর্তে, প্রবাহ ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টের কারণে ঘটে। এটি উপরে উল্লিখিত যে কোনও শাসনব্যবস্থার অভিজ্ঞতা অর্জন করতে পারে। প্রবাহ ফুটন্ত "প্রবাহ ফুটন্ত" তখন ঘটে যখন ফুটন্ত তরল সাধারণত পাইপের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়। এর চলাচল পাম্প দ্বারা চালিত হতে পারে, যেমন বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে, বা ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট দ্বারা, যেমন থার্মোসিফন বা হিট পাইপ। প্রবাহের ফুটন্ত প্রবাহ প্রায়শই একটি অকার্যকর ভগ্নাংশ পরামিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা সিস্টেমে ভলিউমের ভগ্নাংশকে নির্দেশ করে যা বাষ্প। বাষ্পের গুণমান গণনা করতে এই ভগ্নাংশ এবং ঘনত্ব ব্যবহার করা যেতে পারে, যা গ্যাস পর্যায়ে থাকা ভর ভগ্নাংশকে বোঝায়। ঘনত্ব, প্রবাহের হার এবং তাপ প্রবাহের পাশাপাশি পৃষ্ঠের টান সহ প্রবাহের ফুটন্ত খুব জটিল হতে পারে। একই ব্যবস্থায় এমন অঞ্চল থাকতে পারে যা তরল, গ্যাস এবং দ্বি-পর্যায়ের প্রবাহ। এই ধরনের দুই পর্যায়ের শাসনব্যবস্থা যে কোনও ব্যবস্থার সেরা তাপ স্থানান্তর সহগগুলির দিকে পরিচালিত করতে পারে। সীমাবদ্ধ ফুটন্ত সীমিত জ্যামিতিতে ফুটন্ত বোঝায়, সাধারণত একটি বন্ড সংখ্যা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা ক্যাপিলারি দৈর্ঘ্যের সাথে ব্যবধানের ব্যবধানের তুলনা করে। সীমাবদ্ধ ফুটন্ত শাসন একটি প্রধান ভূমিকা পালন করতে শুরু করে যখন বো <0.5। এই ফুটন্ত নিয়মে বাষ্প চলে যাওয়ার পরে অবশিষ্ট "বাষ্প কান্ডের বুদবুদ" দ্বারা প্রভাবিত হয়। এই বুদ্বুদগুলি বাষ্প বৃদ্ধির জন্য বীজ হিসাবে কাজ করে। সীমাবদ্ধ ফুটন্ত সাধারণত উচ্চ তাপ স্থানান্তর সহগ কিন্তু পুল ফুটন্ত তুলনায় কম সি. এইচ. এফ থাকে। সি. এইচ. এফ তখন ঘটে যখন দ্বি-পর্যায় ইন্টারফেসে বাষ্প ভরবেগ বল সম্মিলিত পৃষ্ঠের টান এবং হাইড্রোস্ট্যাটিক বলের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখে, যার ফলে শুষ্ক স্থানটির অপরিবর্তনীয় বৃদ্ধি ঘটে। সীমাবদ্ধ ফুটন্ত ইলেকট্রনিক্স শীতলকরণের জন্য বিশেষভাবে আশাব্যঞ্জক। পদার্থবিজ্ঞান একটি প্রদত্ত চাপে একটি উপাদানের স্ফুটনাঙ্ক হল উপাদানটির একটি বৈশিষ্ট্য। এটি জল এবং সাধারণ অ্যালকোহল সহ অনেক সহজ যৌগের ক্ষেত্রেও সত্য। একবার ফুটতে শুরু করলে এবং যদি ফুটন্ত স্থিতিশীল থাকে এবং চাপ স্থির থাকে, তবে ফুটন্ত তরলের তাপমাত্রা স্থির থাকে। এই বৈশিষ্ট্যটি 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসের সংজ্ঞা হিসাবে বয়লিং পয়েন্টগুলি গ্রহণ করার দিকে পরিচালিত করে। উদ্বায়ী তরলের পাতন মিশ্রণের একটি নির্দিষ্ট স্ফুটনাঙ্ক থাকে যা উপাদানগুলির একটি ধ্রুবক মিশ্রণের সাথে বাষ্প তৈরি করে-ধ্রুবক ফুটন্ত মিশ্রণ। এই বৈশিষ্ট্যটি তরলের মিশ্রণগুলিকে ফুটিয়ে আলাদা বা আংশিকভাবে আলাদা করার অনুমতি দেয় এবং এটি জল থেকে ইথানল আলাদা করার উপায় হিসাবে সর্বাধিক পরিচিত। রেফ্রিজারেশন এবং এয়ার কন্ডিশনার ব্যবহার বেশিরভাগ ধরণের রেফ্রিজারেশন এবং কিছু ধরণের এয়ার কন্ডিশনার একটি গ্যাসকে সংকুচিত করে কাজ করে যাতে এটি তরল হয়ে যায় এবং তারপরে এটি ফুটতে দেয়। এটি আশেপাশের তাপ শোষণ করে ফ্রিজ বা ফ্রিজারকে শীতল করে বা কোনও ভবনে প্রবেশ করা বাতাসকে শীতল করে। সাধারণ তরলের মধ্যে রয়েছে প্রোপেন, অ্যামোনিয়া, কার্বন ডাই অক্সাইড বা নাইট্রোজেন। জলকে পানযোগ্য করার জন্য জলকে জীবাণুমুক্ত করার একটি পদ্ধতি হিসাবে, এটিকে তার ফুটন্ত বিন্দুতে নিয়ে আসা, প্রাচীনতম এবং সবচেয়ে কার্যকর উপায় কারণ এটি স্বাদে প্রভাব ফেলে না, এতে উপস্থিত দূষক বা কণা থাকা সত্ত্বেও এটি কার্যকর এবং এটি একটি একক পদক্ষেপ প্রক্রিয়া যা অন্ত্র সম্পর্কিত রোগের জন্য দায়ী বেশিরভাগ জীবাণু নির্মূল করে। জলের স্ফুটনাঙ্ক সমুদ্রপৃষ্ঠে এবং স্বাভাবিক ব্যারোমেট্রিক চাপে থাকে। যথাযথ জল পরিশোধন ব্যবস্থা রয়েছে এমন জায়গাগুলিতে, এটি শুধুমাত্র একটি জরুরি চিকিত্সা পদ্ধতি হিসাবে বা মরুভূমিতে বা গ্রামাঞ্চলে পানীয় জল পাওয়ার জন্য সুপারিশ করা হয়, কারণ এটি রাসায়নিক বিষাক্ত পদার্থ বা অমেধ্য অপসারণ করতে পারে না। ফুটিয়ে অণুজীবের নির্মূল প্রথম ক্রমের গতিবিদ্যা অনুসরণ করে-উচ্চ তাপমাত্রায়, এটি কম সময়ে এবং কম তাপমাত্রায়, বেশি সময়ে অর্জন করা হয়। অণুজীবের তাপ সংবেদনশীলতা পরিবর্তিত হয়, এ, জিয়ার্ডিয়া প্রজাতি (জিয়ারডায়াসিসের কারণ) সম্পূর্ণ নিষ্ক্রিয় হতে দশ মিনিট সময় নিতে পারে, বেশিরভাগ অন্ত্রকে প্রভাবিত করে জীবাণু এবং ই. কোলাই (গ্যাস্ট্রোএন্টেরাইটিস) এক মিনিটেরও কম সময় নেয়; ফুটন্ত সময়ে, ভিব্রিও কলেরা (কলেরা) দশ সেকেন্ড সময় নেয় এবং হেপাটাইটিস এ ভাইরাস (জন্ডিসের লক্ষণ সৃষ্টি করে), এক মিনিট সময় নেয়। ফুটানো সমস্ত অণুজীবের নির্মূল নিশ্চিত করে না; ব্যাকটেরিয়া বীজাণু ক্লস্ট্রিডিয়াম বেঁচে থাকতে পারে তবে জল বাহিত বা অন্ত্রকে প্রভাবিত করে না। তাই মানুষের স্বাস্থ্যের জন্য জলের সম্পূর্ণ জীবাণুমুক্তকরণের প্রয়োজন হয় না। দশ মিনিটের জন্য ফুটন্ত জলের ঐতিহ্যগত পরামর্শ মূলত অতিরিক্ত সুরক্ষার জন্য, যেহেতু জীবাণুগুলি তার চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় নির্মূল হতে শুরু করে এবং এটিকে তার ফুটন্ত বিন্দুতে নিয়ে আসাও একটি দরকারী ইঙ্গিত যা থার্মোমিটারের সাহায্য ছাড়াই দেখা যায় এবং এই সময়ের মধ্যে জল জীবাণুমুক্ত হয়ে যায়। যদিও ক্রমবর্ধমান উচ্চতার সাথে বয়লিং পয়েন্ট হ্রাস পায়, তবে জীবাণুমুক্তকরণ প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করার জন্য এটি যথেষ্ট নয়। রান্নার ক্ষেত্রে ফুটন্ত জল বা অন্যান্য জল-ভিত্তিক তরল যেমন স্টক বা দুধে খাবার রান্না করার পদ্ধতি হল ফুটন্ত জল। সিমারিং হল হালকা ফুটন্ত, যখন রান্নার তরল সরানো হয় কিন্তু খুব কমই বুদ্বুদ হয়। জলের স্ফুটনাঙ্ককে সাধারণত বিবেচনা করা হয়, বিশেষ করে সমুদ্রপৃষ্ঠে। চাপ এবং তরলের গঠনে পরিবর্তন তরলের স্ফুটনাঙ্ক পরিবর্তন করতে পারে। উচ্চ উচ্চতায় রান্না করতে সাধারণত বেশি সময় লাগে কারণ বয়লিং পয়েন্ট হল বায়ুমণ্ডলীয় চাপের একটি ফাংশন। প্রায় 100 মিটার উচ্চতায়, জল প্রায় ফুটতে থাকে। খাবারের ধরন এবং উচ্চতার উপর নির্ভর করে, ফুটন্ত জল সঠিকভাবে রান্না করার জন্য যথেষ্ট গরম নাও হতে পারে। একইভাবে, প্রেসার কুকারের মতো চাপ বৃদ্ধি খোলা বায়ুর বয়লিং পয়েন্টের উপরে সামগ্রীর তাপমাত্রা বাড়ায়। বয়েল-ইন-দ্য-ব্যাগ "বয়েল-ইন-ব্যাগ" নামেও পরিচিত, এর মধ্যে একটি পুরু প্লাস্টিকের ব্যাগে সিল করা তৈরি খাবার গরম করা বা রান্না করা জড়িত। প্রায়শই হিমায়িত খাবার সম্বলিত ব্যাগটি একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য ফুটন্ত জলে ডুবিয়ে রাখা হয়। ফলস্বরূপ খাবারগুলি আরও সুবিধার সাথে প্রস্তুত করা যেতে পারে কারণ এই প্রক্রিয়ায় কোনও পাত্র বা প্যান ময়লা হয় না। এই ধরনের খাবার ক্যাম্পিংয়ের পাশাপাশি বাড়িতে খাওয়ার জন্যও পাওয়া যায়। বাষ্পীভবনের সাথে বৈপরীত্য যে কোনও নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়, তরলের অণুগুলির বিভিন্ন গতিশক্তি থাকে। তরল পৃষ্ঠের কিছু উচ্চ শক্তির কণার তরলের আকর্ষণের আন্তঃআণবিক শক্তি থেকে বাঁচতে এবং গ্যাসে পরিণত হওয়ার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি থাকতে পারে। একে বাষ্পীভবন বলা হয়। বাষ্পীভবন শুধুমাত্র পৃষ্ঠের উপর ঘটে যখন ফুটন্ত তরল জুড়ে ঘটে। যখন কোনও তরল তার ফুটন্ত বিন্দুতে পৌঁছায় তখন তাতে গ্যাসের বুদ্বুদ তৈরি হয় যা পৃষ্ঠে উঠে বাতাসে ফেটে যায়। এই প্রক্রিয়াকে বয়লিং বলা হয়। ফুটন্ত তরলকে যদি আরও জোরে গরম করা হয় তবে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় না তবে তরলটি আরও দ্রুত ফুটতে থাকে। এই পার্থক্যটি তরল-থেকে-গ্যাস রূপান্তরের ক্ষেত্রে একচেটিয়া; কঠিন থেকে সরাসরি গ্যাসে যে কোনও রূপান্তর সর্বদা তার স্ফুটনাঙ্কে থাকুক বা না থাকুক তা নির্বিশেষে অবনমন হিসাবে উল্লেখ করা হয়। আরও দেখুন ফেজ ডায়াগ্রাম ফেজ ট্রানজিশন বিস্ফোরক ফুটন্ত বা ফেজ বিস্ফোরণ পুনরুদ্ধারের সময় (রন্ধন) বাষ্পীভবনের এনথালপি রেফারেন্স রান্নার কৌশল ফেজ ট্রানজিশন তাপ স্থানান্তর গ্যাস