Boiling
கொதிநிலை என்பது திரவத்திலிருந்து வாயு அல்லது நீராவிக்கு விரைவான கட்ட மாற்றம் ஆகும்; கொதிப்பின் தலைகீழ் ஒடுக்கமாகும். ஒரு திரவத்தை அதன் கொதிநிலைக்கு சூடாக்கும்போது கொதிநிலை ஏற்படுகிறது, இதனால் திரவத்தின் நீராவி அழுத்தம் சுற்றியுள்ள வளிமண்டலத்தால் திரவத்தின் மீது செலுத்தப்படும் அழுத்தத்திற்கு சமமாக இருக்கும். கொதிநிலை மற்றும் ஆவியாதல் ஆகியவை திரவ ஆவியாதலின் இரண்டு முக்கிய வடிவங்களாகும். கொதிப்பதில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளனஃ நியூக்ளியேட் கொதிக்கும் இடத்தில் சிறிய குமிழிகள் தனித்தனி புள்ளிகளில் உருவாகின்றன, மேலும் கொதிக்கும் மேற்பரப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட முக்கியமான வெப்பநிலைக்கு மேல் வெப்பமடையும் இடத்தில் முக்கியமான வெப்பப் பாய்வு கொதிக்கும் மற்றும் மேற்பரப்பில் நீராவியின் படலம் உருவாகிறது. மாற்றம் கொதிநிலை என்பது இரண்டு வகைகளின் கூறுகளுடன் கொதிக்கும் ஒரு இடைநிலை, நிலையற்ற வடிவமாகும். நீரின் கொதிநிலை 100 டிகிரி செல்சியஸ் அல்லது 212 டிகிரி ஃபாரன்ஹீட் ஆகும், ஆனால் அதிக உயரத்தில் காணப்படும் வளிமண்டல அழுத்தம் குறைவதால் இது குறைவாக உள்ளது. கொதிக்கும் நீர் நுண்ணுயிரிகளையும் வைரஸ்களையும் கொல்வதன் மூலம் அதை குடிக்கக்கூடிய ஒரு முறையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெப்பத்திற்கு வெவ்வேறு நுண்ணுயிரிகளின் உணர்திறன் மாறுபடும், ஆனால் தண்ணீரை ஒரு நிமிடம் வைத்திருந்தால், பெரும்பாலான நுண்ணுயிரிகளும் வைரஸ்களும் செயலிழக்கச் செய்யப்படுகின்றன. 70 டிகிரி செல்சியஸ் (158 டிகிரி ஃபாரன்ஹியட்) வெப்பநிலையில் பத்து நிமிடங்கள் பெரும்பாலான பாக்டீரியாவை செயலிழக்கச் செய்ய போதுமானது. கொதிக்கவைத்தல், ஆவியில் வேகவைத்தல் மற்றும் வேட்டையாடுதல் உள்ளிட்ட பல சமையல் முறைகளிலும் கொதிக்கும் நீர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வகைகள் இலவச வெப்பச்சலனம் கொதிநிலையில் காணப்படும் மிகக் குறைந்த வெப்பப் பாய்வு [இயற்கையான வெப்பச்சலனத்தை] ஏற்படுத்த மட்டுமே போதுமானது, அங்கு வெப்பமான திரவம் அதன் சற்றே குறைந்த அடர்த்தி காரணமாக உயர்கிறது. இந்த நிலை சூப்பர் ஹீட் மிகவும் குறைவாக இருக்கும்போது மட்டுமே நிகழ்கிறது, அதாவது திரவத்திற்கு அருகிலுள்ள சூடான மேற்பரப்பு கொதிநிலைக்கு சமமான வெப்பநிலையாக இருக்கும். நியூக்ளியேட் நியூக்ளியேட் கொதிநிலை என்பது ஒரு சூடான மேற்பரப்பில் (பன்முக நியூக்ளியேஷன்) குமிழிகள் அல்லது பாப்களின் வளர்ச்சியால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒரு மேற்பரப்பில் தனித்துவமான புள்ளிகளிலிருந்து உயர்கிறது, அதன் வெப்பநிலை திரவத்தின் வெப்பநிலையை விட சற்றே அதிகமாக உள்ளது. பொதுவாக, மேற்பரப்பு வெப்பநிலை அதிகரிப்பதால் நியூக்ளியேஷன் தளங்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது. கொதிக்கும் பாத்திரத்தின் ஒழுங்கற்ற மேற்பரப்பு (அதாவது, அதிகரித்த மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை) அல்லது திரவத்தில் சேர்க்கைகள் (அதாவது, சர்ஃபாக்டண்டுகள் மற்றும்/அல்லது நானோ துகள்கள்) ஒரு பரந்த வெப்பநிலை வரம்பில் நியூக்ளியேட் கொதிக்க உதவுகின்றன, அதே நேரத்தில் பிளாஸ்டிக் போன்ற விதிவிலக்காக மென்மையான மேற்பரப்பு, சூப்பர் ஹீட்டிங்கிற்கு தன்னைக் கொடுக்கிறது. இந்த நிலைமைகளின் கீழ், ஒரு சூடான திரவம் கொதிநிலை தாமதத்தைக் காட்டக்கூடும், மேலும் வெப்பநிலை கொதிக்காமல் கொதிநிலையை விட சற்றே மேலே செல்லக்கூடும். திரவம் அதன் மையத்தில் வெப்பமாகவும், கொள்கலனின் மேற்பரப்பில் குளிராகவும் இருந்தால், குமிழிகள் மேற்பரப்புக்கு பதிலாக சுற்றியுள்ள திரவத்திலிருந்து உருவாகும் ஒரே மாதிரியான நியூக்ளியேஷன் ஏற்படலாம். உதாரணமாக, ஒரு மைக்ரோவேவ் அடுப்பில் இதைச் செய்யலாம், இது தண்ணீரை வெப்பப்படுத்துகிறது, கொள்கலனை அல்ல. கிரிட்டிக்கல் ஹீட் ஃப்ளக்ஸ் (சிஎச்எஃப்) வெப்பத்தின் போது ஒரு கட்ட மாற்றம் ஏற்படும் ஒரு நிகழ்வின் வெப்ப வரம்பை விவரிக்கிறது (தண்ணீரை சூடாக்க பயன்படுத்தப்படும் உலோக மேற்பரப்பில் உருவாகும் குமிழிகள் போன்றவை), இது திடீரென்று வெப்ப பரிமாற்றத்தின் செயல்திறனைக் குறைக்கிறது, இதனால் வெப்ப மேற்பரப்பில் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட அதிக வெப்பத்தை ஏற்படுத்துகிறது. கொதிக்கும் மேற்பரப்பு ஒரு முக்கியமான வெப்பநிலையை விட அதிகமாக வெப்பமடைவதால், மேற்பரப்பில் நீராவி படலம் உருவாகிறது. இந்த நீராவி படலம் மேற்பரப்பில் இருந்து வெப்பத்தை எடுத்துச் செல்லும் திறன் மிகக் குறைவு என்பதால், வெப்பநிலை இந்த புள்ளியைத் தாண்டி கொதிநிலை மாற்றத்திற்கு மிக வேகமாக உயர்கிறது. இது எந்த புள்ளியில் நிகழ்கிறது என்பது கொதிக்கும் திரவத்தின் பண்புகள் மற்றும் கேள்விக்குரிய வெப்ப மேற்பரப்பைப் பொறுத்தது. மாற்றம் மாற்றம் கொதிநிலையை நிலையற்ற கொதிநிலையாக வரையறுக்கலாம், இது மேற்பரப்பு வெப்பநிலையில் நியூக்ளியேட்டில் அடையக்கூடிய அதிகபட்சத்திற்கும் படல கொதிநிலையில் அடையக்கூடிய குறைந்தபட்சத்திற்கும் இடையில் நிகழ்கிறது. ஒரு சூடான திரவத்தில் குமிழிகள் உருவாக்கம் என்பது ஒரு சிக்கலான இயற்பியல் செயல்முறையாகும், இது பெரும்பாலும் குழிவுறுதல் மற்றும் ஒலி விளைவுகளை உள்ளடக்கியது, அதாவது பரந்த-ஸ்பெக்ட்ரம் ஒரு கெட்டிலில் கேட்கிறது, குமிழிகள் மேற்பரப்பில் கொதிக்கும் வரை இன்னும் சூடாகவில்லை. திரவத்தை வெப்பப்படுத்தும் மேற்பரப்பு திரவத்தை விட கணிசமாக சூடாக இருந்தால், படலம் கொதிக்கும், அங்கு குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறனைக் கொண்ட நீராவியின் மெல்லிய அடுக்கு மேற்பரப்பை காக்கிறது. திரவத்திலிருந்து மேற்பரப்பை காக்கும் நீராவி படலத்தின் இந்த நிலை படலம் கொதிப்பதை வகைப்படுத்துகிறது. புவியியல் குளத்தின் கொதிநிலை "குளம் கொதிநிலை" என்பது கட்டாய வெப்பச்சலன ஓட்டம் இல்லாத இடத்தில் கொதிப்பதைக் குறிக்கிறது. அதற்கு பதிலாக, அடர்த்தி சாய்வுகள் காரணமாக ஓட்டம் ஏற்படுகிறது. மேலே குறிப்பிட்டுள்ள எந்த ஆட்சிகளையும் இது அனுபவிக்க முடியும். கொதிக்கும் திரவம் பொதுவாக குழாய்கள் வழியாக பரவும்போது "ஃப்ளோ கொதிநிலை" ஏற்படுகிறது. அதன் இயக்கத்தை மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் போன்ற விசையியக்கக் குழாய்கள் மூலமோ அல்லது தெர்மோசிஃபோன் அல்லது வெப்பக் குழாய் போன்ற அடர்த்தி சாய்வுகள் மூலமோ இயக்க முடியும். ஓட்ட கொதிநிலையில் உள்ள ஓட்டங்கள் பெரும்பாலும் ஒரு வெற்றிட பின்ன அளவுருவால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, இது நீராவியாக இருக்கும் அமைப்பில் உள்ள அளவின் பின்னத்தைக் குறிக்கிறது. நீராவி தரத்தைக் கணக்கிட இந்த பின்னத்தையும் அடர்த்தியையும் ஒருவர் பயன்படுத்தலாம், இது வாயு கட்டத்தில் உள்ள வெகுஜன பின்னத்தைக் குறிக்கிறது. அடர்த்தி, ஓட்ட விகிதங்கள் மற்றும் வெப்பப் பாய்வு மற்றும் மேற்பரப்பு பதற்றம் ஆகியவற்றின் கடுமையான தாக்கங்களுடன், ஓட்டக் கொதிநிலை மிகவும் சிக்கலானதாக இருக்கலாம். அதே அமைப்பு திரவ, வாயு மற்றும் இரண்டு கட்ட ஓட்டமாக இருக்கும் பகுதிகளைக் கொண்டிருக்கலாம். இத்தகைய இரண்டு கட்ட ஆட்சிகள் எந்தவொரு அமைப்பின் சில சிறந்த வெப்ப பரிமாற்ற குணகங்களுக்கும் வழிவகுக்கும். வரையறுக்கப்பட்ட கொதிநிலை என்பது வரையறுக்கப்பட்ட வடிவவியலில் கொதிப்பதைக் குறிக்கிறது, இது பொதுவாக ஒரு பிணைப்பு எண்ணால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது இடைவெளி இடைவெளியை கேபில்லரி நீளத்துடன் ஒப்பிடுகிறது. Bo <0.5 ஆக இருக்கும்போது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கொதிநிலை முறைகள் முக்கிய பங்கு வகிக்கத் தொடங்குகின்றன. இந்த கொதிக்கும் முறை நீராவி வெளியேறிய பிறகு எஞ்சியிருக்கும் "நீராவி தண்டு குமிழிகளால்" ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. இந்த குமிழிகள் நீராவி வளர்ச்சிக்கு விதைகளாக செயல்படுகின்றன. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கொதிநிலை பொதுவாக அதிக வெப்ப பரிமாற்ற குணகம் ஆனால் குளம் கொதிநிலையை விட குறைந்த CHF ஐக் கொண்டுள்ளது. இரண்டு கட்ட இடைமுகத்தில் உள்ள நீராவி உந்த விசை ஒருங்கிணைந்த மேற்பரப்பு பதற்றம் மற்றும் நீர் நிலை விசைகளை சமநிலைப்படுத்தும் போது CHF ஏற்படுகிறது, இது உலர்ந்த இடத்தின் மீளமுடியாத வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கிறது. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கொதிநிலை குறிப்பாக மின்னணு குளிரூட்டலுக்கு நம்பிக்கைக்குரியதாக இருக்கிறது. இயற்பியல் ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்தத்தில் ஒரு தனிமத்தின் கொதிநிலை என்பது தனிமத்தின் சிறப்பியல்பு பண்பாகும். நீர் மற்றும் எளிய ஆல்கஹால்கள் உள்ளிட்ட பல எளிய சேர்மங்களுக்கும் இது பொருந்தும். கொதிநிலை தொடங்கியவுடன், கொதிநிலை நிலையானதாகவும், அழுத்தம் நிலையானதாகவும் இருந்தால், கொதிக்கும் திரவத்தின் வெப்பநிலை நிலையானதாக இருக்கும். இந்த பண்பு கொதிநிலை புள்ளிகளை 100 டிகிரி செல்சியஸ் வரையறையாக ஏற்றுக்கொள்ள வழிவகுத்தது. கொந்தளிப்பான திரவங்களின் வடிகட்டுதல் கலவைகள் அந்த கலவையை உற்பத்தி செய்யும் நீராவிக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட கொதிநிலை புள்ளியைக் கொண்டுள்ளன, அவை நிலையான கலவையாகும்-நிலையான கொதிக்கும் கலவை. இந்த பண்பு திரவங்களின் கலவைகளை கொதிக்கவைப்பதன் மூலம் பிரிக்கவோ அல்லது ஓரளவு பிரிக்கவோ அனுமதிக்கிறது, மேலும் இது தண்ணீரிலிருந்து எத்தனாலைப் பிரிப்பதற்கான ஒரு வழிமுறையாக நன்கு அறியப்படுகிறது. குளிர்பதனம் மற்றும் ஏர் கண்டிஷனிங்கைப் பயன்படுத்துகிறது பெரும்பாலான வகையான குளிரூட்டல் மற்றும் சில வகையான ஏர் கண்டிஷனிங் ஒரு வாயுவை அழுத்துவதன் மூலம் வேலை செய்கிறது, இதனால் அது திரவமாக மாறும், பின்னர் அதை கொதிக்க அனுமதிக்கிறது. இது குளிர்சாதன பெட்டி அல்லது உறைவிப்பானை குளிர்விக்க அல்லது ஒரு கட்டிடத்திற்குள் நுழையும் காற்றை குளிர்விக்கச் செய்யும் சுற்றுப்புறத்திலிருந்து வெப்பத்தை உறிஞ்சுகிறது. புரோபேன், அம்மோனியா, கார்பன் டை ஆக்சைடு அல்லது நைட்ரஜன் ஆகியவை பொதுவான திரவங்களில் அடங்கும். தண்ணீரைக் கிருமி நீக்கம் செய்வதற்கான ஒரு முறையாக, அதை அதன் கொதிநிலைக்கு கொண்டு வருவது, பழமையான மற்றும் மிகவும் பயனுள்ள வழியாகும், ஏனெனில் இது சுவையை பாதிக்காது, அதில் உள்ள அசுத்தங்கள் அல்லது துகள்கள் இருந்தபோதிலும் இது பயனுள்ளதாக இருக்கும், மேலும் இது ஒரு படி செயல்முறையாகும், இது குடல் தொடர்பான நோய்களை ஏற்படுத்தும் பெரும்பாலான நுண்ணுயிரிகளை நீக்குகிறது. நீரின் கொதிநிலை கடல் மட்டத்திலும் சாதாரண காற்றழுத்தத்திலும் உள்ளது. முறையான நீர் சுத்திகரிப்பு முறையைக் கொண்ட இடங்களில், இரசாயன நச்சுகள் அல்லது அசுத்தங்களை அகற்ற முடியாது என்பதால், இது அவசர சிகிச்சை முறையாகவோ அல்லது வனப்பகுதிகளிலோ அல்லது கிராமப்புறங்களிலோ குடிநீரைப் பெறுவதற்கோ மட்டுமே பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. கொதிப்பதன் மூலம் நுண்ணுயிரிகளை அகற்றுவது முதல்-வரிசை இயக்கவியலைப் பின்பற்றுகிறது-அதிக வெப்பநிலையில், இது குறைந்த நேரத்திலும், குறைந்த வெப்பநிலையிலும், அதிக நேரத்திலும் அடையப்படுகிறது. நுண்ணுயிரிகளின் வெப்ப உணர்திறன் மாறுபடும், ஜியார்டியா இனங்கள் (ஜியார்டியாசிஸை ஏற்படுத்துகிறது) முழுமையான செயலிழப்புக்கு பத்து நிமிடங்கள் ஆகலாம், நுண்ணுயிரிகளை பாதிக்கும் பெரும்பாலான குடல் மற்றும் ஈ. கோலை (இரைப்பை குடல் அழற்சி) ஒரு நிமிடத்திற்கும் குறைவாக எடுக்கும்; கொதிநிலையில், விப்ரியோ காலரா (காலரா) பத்து வினாடிகள் மற்றும் ஹெபடைடிஸ் ஏ வைரஸ் (மஞ்சள் காமாலை அறிகுறியை ஏற்படுத்துகிறது), ஒரு நிமிடம் ஆகும். கொதிக்கவைப்பது அனைத்து நுண்ணுயிரிகளையும் அகற்றுவதை உறுதி செய்யாது; பாக்டீரியா வித்துக்கள் க்ளோஸ்ட்ரிடியம் உயிர்வாழ முடியும், ஆனால் அவை தண்ணீரால் பரவும் அல்லது குடலை பாதிக்காது. எனவே மனித ஆரோக்கியத்திற்கு, தண்ணீரை முழுமையாக கருத்தடை செய்ய வேண்டிய அவசியமில்லை. பத்து நிமிடங்களுக்கு கொதிக்கும் தண்ணீரின் பாரம்பரிய ஆலோசனை முக்கியமாக கூடுதல் பாதுகாப்பிற்காக உள்ளது, ஏனெனில் நுண்ணுயிரிகள் அதிக வெப்பநிலையில் அகற்றப்பட்டு அதன் கொதிநிலைக்கு கொண்டு வருவதும் ஒரு தெர்மோமீட்டரின் உதவியின்றி காணக்கூடிய ஒரு பயனுள்ள அறிகுறியாகும், மேலும் இந்த நேரத்தில், தண்ணீர் கிருமி நீக்கம் செய்யப்படுகிறது. அதிகரித்து வரும் உயரத்திற்கு ஏற்ப கொதிநிலை குறைந்தாலும், கிருமிநாசினி செயல்முறையை பாதிக்க இது போதாது. சமைப்பதில் கொதிக்கும் நீர் அல்லது ஸ்டாக் அல்லது பால் போன்ற பிற நீர் சார்ந்த திரவங்களில் உணவை சமைக்கும் முறையாகும். கொதிக்கவைப்பது மென்மையான கொதிப்பாகும், அதே நேரத்தில் வேட்டையாடுவதில் சமையல் திரவம் நகரும் ஆனால் குமிழிகள் அரிதாகவே இருக்கும். நீரின் கொதிநிலை பொதுவாக கருதப்படுகிறது, குறிப்பாக கடல் மட்டத்தில். அழுத்தம் மற்றும் திரவத்தின் கலவையில் ஏற்படும் மாற்றம் திரவத்தின் கொதிநிலையை மாற்றக்கூடும். கொதிநிலை என்பது வளிமண்டல அழுத்தத்தின் செயல்பாடாக இருப்பதால் அதிக உயரத்தில் சமைக்க பொதுவாக அதிக நேரம் எடுக்கும். சுமார் ஒரு மீட்டர் உயரத்தில், நீர் தோராயமாக கொதிக்கிறது. உணவின் வகை மற்றும் உயரத்தைப் பொறுத்து, கொதிக்கும் நீர் உணவை சரியாக சமைக்கும் அளவுக்கு சூடாக இருக்காது. இதேபோல், பிரஷர் குக்கரைப் போலவே அழுத்தத்தை அதிகரிப்பது திறந்தவெளி கொதிநிலைக்கு மேலே உள்ள உள்ளடக்கங்களின் வெப்பநிலையை உயர்த்துகிறது. பாக்கெட்டில் கொதிக்கவைத்தல் "பாக்கெட்டில் கொதிக்கவைத்தல்" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு தடிமனான பிளாஸ்டிக் பையில் சீல் வைக்கப்பட்ட ஆயத்த உணவுகளை சூடாக்குவது அல்லது சமைப்பதை உள்ளடக்கியது. பெரும்பாலும் உறைந்திருக்கும் உணவைக் கொண்ட பை, ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு கொதிக்கும் நீரில் மூழ்கடிக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக வரும் உணவுகள் அதிக வசதியுடன் தயாரிக்கப்படலாம், ஏனெனில் இந்த செயல்பாட்டில் பானைகள் அல்லது பான்கள் எதுவும் அழுக்கடையவில்லை. இத்தகைய உணவுகள் முகாமிடுவதற்கும், வீட்டில் சாப்பிடுவதற்கும் கிடைக்கின்றன. எந்த வெப்பநிலையிலும், ஒரு திரவத்தில் உள்ள மூலக்கூறுகள் மாறுபட்ட இயக்க ஆற்றல்களைக் கொண்டுள்ளன. திரவ மேற்பரப்பில் உள்ள சில உயர் ஆற்றல் துகள்கள் திரவத்தின் ஈர்ப்பின் மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான சக்திகளிலிருந்து தப்பித்து வாயுவாக மாற போதுமான ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கலாம். இது ஆவியாதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஆவியாதல் மேற்பரப்பில் மட்டுமே நிகழ்கிறது, அதே நேரத்தில் கொதிநிலை திரவம் முழுவதும் நிகழ்கிறது. ஒரு திரவம் அதன் கொதிநிலையை அடையும் போது அதில் வாயு குமிழிகள் உருவாகி அவை மேற்பரப்பில் உயர்ந்து காற்றில் வெடிக்கின்றன. இந்த செயல்முறை கொதிப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. கொதிக்கும் திரவத்தை இன்னும் வலுவாக சூடாக்கினால், வெப்பநிலை உயராது, ஆனால் திரவம் விரைவாக கொதிக்கிறது. இந்த வேறுபாடு திரவ-வாயு மாற்றத்திற்கு பிரத்தியேகமானது; திடப்பொருளிலிருந்து வாயுவுக்கு நேரடியாக எந்த மாற்றமும் அதன் கொதிநிலையில் இருந்தாலும் இல்லாவிட்டாலும் எப்போதும் பதங்கமாதல் என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. மேலும் காண்கஃ கட்டம் மாற்றம் கட்டம் வெடிக்கும் கொதிநிலை அல்லது கட்டம் வெடிப்பு மீட்பு நேரம் (சமையல்) ஆவியாதல் குறிப்புகள் சமையல் நுட்பங்கள் கட்டம் மாற்றம் வெப்ப பரிமாற்ற வாயுக்கள்