Boiling
ابالنا مائع سے گیس یا بخارات میں تیز رفتار مرحلے کی منتقلی ہے ؛ ابالنے کا الٹا ارتکاز ہے۔ ابالنا اس وقت ہوتا ہے جب کسی مائع کو اس کے ابالنے کے مقام تک گرم کیا جاتا ہے، تاکہ مائع کا بخارات کا دباؤ ارد گرد کے ماحول کی طرف سے مائع پر پڑنے والے دباؤ کے برابر ہو۔ ابالنا اور بخارات مائع بخارات کی دو اہم شکلیں ہیں۔ ابالنے کی دو اہم قسمیں ہیں: نیوکلیئٹ ابالنا جہاں غیر متزلزل مقامات پر بخارات کے چھوٹے بلبلے بنتے ہیں، اور کریٹیکل ہیٹ فلکس ابالنا جہاں ابالنے والی سطح کو ایک خاص نازک درجہ حرارت سے اوپر گرم کیا جاتا ہے اور سطح پر بخارات کی فلم بنتی ہے۔ ٹرانزیشن بوائلنگ دونوں اقسام کے عناصر کے ساتھ بوائلنگ کی ایک درمیانی، غیر مستحکم شکل ہے۔ پانی کا ابلتا ہوا نقطہ 100 ڈگری سیلسیس یا 212 ڈگری فارن ہائٹ ہے لیکن زیادہ اونچائی پر پائے جانے والے ماحولیاتی دباؤ میں کمی کے ساتھ کم ہوتا ہے۔ ابالنے والے پانی کو موجود جرثوموں اور وائرس کو مار کر اسے پینے کے قابل بنانے کے طریقہ کار کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ گرمی کے تئیں مختلف خرد حیاتیات کی حساسیت مختلف ہوتی ہے، لیکن اگر پانی کو ایک منٹ کے لیے رکھا جائے تو زیادہ تر خرد حیاتیات اور وائرس غیر فعال ہو جاتے ہیں۔ 70 ڈگری سیلسیس (158 ڈگری فارن ہائٹ) کے درجہ حرارت پر دس منٹ بھی زیادہ تر بیکٹیریا کو غیر فعال کرنے کے لیے کافی ہے۔ ابالنے کا پانی کھانا پکانے کے کئی طریقوں میں بھی استعمال ہوتا ہے جن میں ابالنا، بھاپ میں بھرنا اور غیر قانونی شکار شامل ہیں۔ اقسام فری کنویکشن ابالنے میں دیکھا جانے والا سب سے کم حرارت کا بہاؤ صرف [قدرتی کنویکشن] کا سبب بننے کے لیے کافی ہے، جہاں گرم سیال اپنی قدرے کم کثافت کی وجہ سے بڑھتا ہے۔ یہ حالت صرف اس وقت ہوتی ہے جب سپر ہیٹ بہت کم ہو، جس کا مطلب ہے کہ سیال کے قریب گرم سطح کا درجہ حرارت تقریبا ابلتے ہوئے مقام کے برابر ہوتا ہے۔ نیوکلیٹ نیوکلیٹ کے ابالنے کی خصوصیت گرم سطح پر بلبلوں یا پاپوں کی نشوونما ہے، جو کسی سطح پر مجرد نکات سے اٹھتا ہے، جس کا درجہ حرارت مائع کے درجہ حرارت سے تھوڑا سا اوپر ہوتا ہے۔ عام طور پر، سطح کے بڑھتے ہوئے درجہ حرارت سے نیوکلیئشن سائٹس کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے۔ ابلتے ہوئے برتن کی بے قاعدہ سطح (یعنی، سطح کی کھردری میں اضافہ) یا سیال میں اضافے (یعنی، سرفیکٹینٹس اور/یا نینو پارٹیکلز) نیوکلیٹ کو وسیع درجہ حرارت کی حد پر ابالنے میں سہولت فراہم کرتے ہیں، جبکہ ایک غیر معمولی ہموار سطح، جیسے پلاسٹک، خود کو سپر ہیٹنگ کے لیے قرض دیتا ہے۔ ان حالات میں، ایک گرم مائع ابالنے میں تاخیر ظاہر کر سکتا ہے اور درجہ حرارت ابالنے کے بغیر ابالنے کے مقام سے کچھ اوپر جا سکتا ہے۔ یکساں نیوکلیئشن، جہاں بلبلے سطح کے بجائے آس پاس کے مائع سے بنتے ہیں، اس صورت میں ہو سکتا ہے جب مائع اپنے مرکز میں گرم ہو، اور کنٹینر کی سطحوں پر ٹھنڈا ہو۔ یہ، مثال کے طور پر، مائکروویو اوون میں کیا جا سکتا ہے، جو پانی کو گرم کرتا ہے نہ کہ کنٹینر کو۔ کریٹیکل ہیٹ فلکس (سی ایچ ایف) کسی رجحان کی تھرمل حد کو بیان کرتا ہے جہاں حرارت کے دوران مرحلے میں تبدیلی واقع ہوتی ہے (جیسے پانی کو گرم کرنے کے لیے استعمال ہونے والی دھات کی سطح پر بننے والے بلبلے)، جو اچانک حرارت کی منتقلی کی کارکردگی کو کم کر دیتا ہے، اس طرح حرارتی سطح کی مقامی حد سے زیادہ گرمی کا سبب بنتا ہے۔ جیسے ہی ابلتی ہوئی سطح کو نازک درجہ حرارت سے اوپر گرم کیا جاتا ہے، سطح پر بخارات کی ایک فلم بنتی ہے۔ چونکہ یہ بخارات کی فلم سطح سے گرمی کو دور لے جانے کی بہت کم صلاحیت رکھتی ہے، اس لیے درجہ حرارت اس نقطہ سے آگے بہت تیزی سے منتقلی کے ابلتے ہوئے نظام میں بڑھ جاتا ہے۔ جس مقام پر یہ ہوتا ہے اس کا انحصار ابلتے ہوئے سیال کی خصوصیات اور زیر بحث حرارتی سطح پر ہوتا ہے۔ ٹرانزیشن ٹرانزیشن بوائلنگ کو غیر مستحکم بوائلنگ کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے، جو سطح کے درجہ حرارت پر نیوکلیئٹ میں زیادہ سے زیادہ قابل حصول اور فلم بوائلنگ میں کم سے کم قابل حصول کے درمیان ہوتا ہے۔ گرم مائع میں بلبلوں کی تشکیل ایک پیچیدہ جسمانی عمل ہے جس میں اکثر کھوپڑی اور صوتی اثرات شامل ہوتے ہیں، جیسے کہ براڈ سپیکٹرم ایک کیٹلی میں سنتا ہے جو ابھی تک اس مقام تک گرم نہیں ہوتا ہے جہاں بلبلے سطح پر ابالتے ہیں۔ فلم اگر مائع کو گرم کرنے والی سطح مائع سے نمایاں طور پر زیادہ گرم ہوتی ہے تو فلم کا ابالنا ہوگا، جہاں بخارات کی ایک پتلی پرت، جس میں تھرمل چالکتا کم ہوتی ہے، سطح کو موصلیت دیتی ہے۔ مائع سے سطح کو موصلیت دینے والی بخارات کی فلم کی یہ حالت فلم کے ابلنے کی خصوصیت رکھتی ہے۔ جیومیٹری پول کا اثر پول کو ابالنا "پول کو ابالنا" سے مراد وہاں کو ابالنا ہے جہاں کوئی زبردستی کنویکٹو بہاؤ نہ ہو۔ اس کے بجائے، بہاؤ کثافت کے میلان کی وجہ سے ہوتا ہے۔ یہ اوپر بیان کردہ کسی بھی حکومت کا تجربہ کر سکتا ہے۔ بہاؤ کا ابلنا "بہاؤ کا ابلنا" اس وقت ہوتا ہے جب ابلتا ہوا سیال گردش کرتا ہے، عام طور پر پائپوں کے ذریعے۔ اس کی نقل و حرکت کو پمپوں کے ذریعے چلایا جا سکتا ہے، جیسے پاور پلانٹس میں، یا کثافت کے میلان کے ذریعے، جیسے تھرموسیفون یا ہیٹ پائپ میں۔ بہاؤ کے ابلتے ہوئے بہاؤ کی خصوصیت اکثر ایک خالی فریکشن پیرامیٹر ہوتا ہے، جو نظام میں حجم کے اس حصے کی نشاندہی کرتا ہے جو بخارات ہے۔ بخارات کے معیار کا حساب لگانے کے لیے اس حصے اور کثافت کو استعمال کیا جا سکتا ہے، جو گیس کے مرحلے میں موجود بڑے پیمانے کے حصے سے مراد ہے۔ بہاؤ کا ابلنا بہت پیچیدہ ہو سکتا ہے، جس میں کثافت، بہاؤ کی شرح، اور حرارت کے بہاؤ کے ساتھ ساتھ سطح کے تناؤ کے بھاری اثرات ہوتے ہیں۔ ایک ہی نظام میں ایسے علاقے ہو سکتے ہیں جو مائع، گیس اور دو مرحلوں کا بہاؤ ہو۔ اس طرح کے دو مرحلوں کے نظام کسی بھی نظام کے کچھ بہترین حرارت کی منتقلی کے گتانک کا باعث بن سکتے ہیں۔ محدود ابالنے سے مراد محدود جیومیٹریز میں ابالنا ہے، عام طور پر بانڈ نمبر کی خصوصیت ہوتی ہے جو خلا کے فاصلے کا موازنہ کیپلری لمبائی سے کرتی ہے۔ بو <0.0 ہونے پر محدود ابالنے والی حکومتیں ایک اہم کردار ادا کرنا شروع کر دیتی ہیں۔ اس ابلتے ہوئے نظام پر "بخارات کے تنے کے بلبلوں" کا غلبہ ہے جو بخارات کے جانے کے بعد پیچھے رہ جاتے ہیں۔ یہ بلبلے بخارات کی نشوونما کے لیے بیج کے طور پر کام کرتے ہیں۔ محدود ابالنے میں عام طور پر حرارت کی منتقلی کا گتانک زیادہ ہوتا ہے لیکن پول ابالنے سے کم CHF ہوتا ہے۔ سی ایچ ایف اس وقت ہوتا ہے جب دو فیز انٹرفیس پر بخارات کی رفتار قوت مشترکہ سطح کے تناؤ اور ہائیڈروسٹیٹک قوتوں کو متوازن کرتی ہے، جس سے خشک جگہ کی ناقابل واپسی نشوونما ہوتی ہے۔ الیکٹرانکس کولنگ کے لیے محدود ابالنا خاص طور پر امید افزا ہے۔ طبیعیات کسی دیے گئے دباؤ پر کسی عنصر کا ابلتا ہوا نقطہ عنصر کی ایک خاص خصوصیت ہے۔ یہ پانی اور سادہ الکحل سمیت بہت سے سادہ مرکبات کے لیے بھی درست ہے۔ ایک بار ابالنا شروع ہو جانے کے بعد اور بشرطیکہ ابالنا مستحکم رہے اور دباؤ مستقل رہے، ابالنے والے مائع کا درجہ حرارت مستقل رہے۔ اس خاصیت کی وجہ سے ابلتے ہوئے مقامات کو 100 ڈگری سیلسیس کی تعریف کے طور پر اپنایا گیا۔ اتار چڑھاؤ والے مائعوں کے آستین کے مرکب کا ایک ابلتا ہوا نقطہ ہوتا ہے جو اس مرکب کے لیے مخصوص ہوتا ہے جو اجزاء کے مستقل مرکب کے ساتھ بخارات پیدا کرتا ہے-مستقل ابلتا ہوا مرکب۔ یہ خاصیت مائعوں کے مرکب کو ابال کر الگ یا جزوی طور پر الگ کرنے کی اجازت دیتی ہے اور اسے پانی سے ایتھنول کو الگ کرنے کے ذرائع کے طور پر جانا جاتا ہے۔ ریفریجریشن اور ایئر کنڈیشنگ کا استعمال زیادہ تر قسم کے ریفریجریشن اور کسی قسم کے ایئر کنڈیشنگ کا کام گیس کو دبا کر کیا جاتا ہے تاکہ وہ مائع بن جائے اور پھر اسے ابالنے دیا جائے۔ یہ ارد گرد سے گرمی کو جذب کرتا ہے جو فریج یا فریزر کو ٹھنڈا کرتا ہے یا عمارت میں داخل ہونے والی ہوا کو ٹھنڈا کرتا ہے۔ عام مائعوں میں پروپین، امونیا، کاربن ڈائی آکسائیڈ یا نائٹروجن شامل ہیں۔ پانی کو پینے کے قابل بنانے کے لیے پانی کو جراثیم کش کرنے کے ایک طریقہ کے طور پر، اسے اس کے ابلتے مقام پر لانا، سب سے قدیم اور موثر طریقہ ہے کیونکہ اس سے ذائقہ متاثر نہیں ہوتا ہے، یہ اس میں موجود آلودگیوں یا ذرات کے باوجود موثر ہے، اور یہ ایک واحد مرحلہ عمل ہے جو آنتوں سے متعلق بیماریوں کا سبب بننے والے زیادہ تر جرثوموں کو ختم کرتا ہے۔ پانی کا ابلتا ہوا نقطہ سطح سمندر پر اور عام بیرومیٹرک دباؤ پر ہوتا ہے۔ پانی کی صفائی کا مناسب نظام رکھنے والی جگہوں پر، اس کی سفارش صرف ہنگامی علاج کے طریقہ کار کے طور پر یا بیابان یا دیہی علاقوں میں پینے کے قابل پانی حاصل کرنے کے لیے کی جاتی ہے، کیونکہ یہ کیمیائی زہریلے مادوں یا نجاست کو دور نہیں کر سکتا۔ ابال کر مائکرو حیاتیات کا خاتمہ پہلے درجے کی حرکیات کے بعد ہوتا ہے-اعلی درجہ حرارت پر، یہ کم وقت میں اور کم درجہ حرارت پر، زیادہ وقت میں حاصل کیا جاتا ہے۔ مائکرو حیاتیات کی گرمی کی حساسیت مختلف ہوتی ہے، جیارڈیا پرجاتیوں (جیارڈیاسس کا سبب بنتی ہے) کو مکمل طور پر غیر فعال ہونے میں دس منٹ لگ سکتے ہیں، زیادہ تر آنتوں کو متاثر کرنے والے جرثوموں اور ای کولی (گیسٹرو اینٹرائٹس) میں ایک منٹ سے بھی کم وقت لگتا ہے۔ ابالنے کے مقام پر، ویبریو ہیضے (ہیضے) میں دس سیکنڈ لگتے ہیں اور ہیپاٹائٹس اے وائرس (پیلیا کی علامت کا سبب بنتا ہے)، ایک منٹ۔ ابالنا تمام مائکرو حیاتیات کے خاتمے کو یقینی نہیں بناتا ہے۔ بیکٹیریل سپورس کلوسٹریڈیم زندہ رہ سکتے ہیں لیکن پانی سے پیدا ہونے والے یا آنتوں کو متاثر نہیں کر رہے ہیں۔ اس طرح انسانی صحت کے لیے پانی کی مکمل نس بندی کی ضرورت نہیں ہے۔ دس منٹ تک پانی کو ابالنے کا روایتی مشورہ بنیادی طور پر اضافی حفاظت کے لیے ہے، کیونکہ جراثیم اس سے زیادہ درجہ حرارت پر ختم ہونا شروع ہو جاتے ہیں اور اسے اپنے ابلتے مقام پر لانا بھی ایک مفید اشارہ ہے جسے تھرمامیٹر کی مدد کے بغیر دیکھا جا سکتا ہے، اور اس وقت تک، پانی جراثیم سے پاک ہو جاتا ہے۔ اگرچہ بوائلنگ پوائنٹ بڑھتی ہوئی اونچائی کے ساتھ کم ہوتا جاتا ہے، لیکن یہ جراثیم کش عمل کو متاثر کرنے کے لیے کافی نہیں ہے۔ کھانا پکانے میں ابالنا ابلتے پانی یا پانی پر مبنی دیگر مائع جیسے اسٹاک یا دودھ میں کھانا پکانے کا طریقہ ہے۔ ابالنا ہلکا ابالنا ہے، جبکہ غیر قانونی شکار میں کھانا پکانے کا مائع حرکت کرتا ہے لیکن بمشکل بلبلے ہوتے ہیں۔ پانی کا ابلتا ہوا نقطہ عام طور پر سمجھا جاتا ہے، خاص طور پر سطح سمندر پر۔ دباؤ اور مائع کی ساخت میں تبدیلی مائع کے ابلتے نقطہ کو تبدیل کر سکتی ہے۔ زیادہ بلندی پر کھانا پکانے میں عام طور پر زیادہ وقت لگتا ہے کیونکہ بوائلنگ پوائنٹ ماحولیاتی دباؤ کا ایک کام ہے۔ تقریبا اونچائی پر، پانی تقریبا ابالتا ہے۔ کھانے کی قسم اور بلندی کے لحاظ سے، ابلتا ہوا پانی اتنا گرم نہیں ہو سکتا کہ کھانا صحیح طریقے سے پک سکے۔ اسی طرح، پریشر ککر کی طرح دباؤ میں اضافہ کھلی ہوا کے ابلتے نقطہ سے اوپر کے مواد کا درجہ حرارت بڑھاتا ہے۔ بیگ میں ابالنا جسے "بوائل ان بیگ" بھی کہا جاتا ہے، اس میں موٹے پلاسٹک کے تھیلے میں بند تیار کھانے کو گرم کرنا یا پکانا شامل ہے۔ کھانے پر مشتمل بیگ، جو اکثر منجمد ہوتا ہے، ایک مقررہ وقت کے لیے ابلتے ہوئے پانی میں ڈوبا جاتا ہے۔ نتیجے میں بننے والے پکوان زیادہ سہولت کے ساتھ تیار کیے جا سکتے ہیں کیونکہ اس عمل میں کوئی برتن یا پین گندا نہیں ہوتا ہے۔ اس طرح کے کھانے کیمپنگ کے ساتھ ساتھ گھر کے کھانے کے لیے بھی دستیاب ہیں۔ بخارات کے ساتھ موازنہ کسی بھی درجہ حرارت پر، مائع میں موجود مالیکیولز میں مختلف حرکی توانائیاں ہوتی ہیں۔ مائع کی سطح پر کچھ اعلی توانائی کے ذرات میں مائع کی کشش کی بین سالماتی قوتوں سے بچنے اور گیس بننے کے لیے کافی توانائی ہو سکتی ہے۔ اسے بخارات کہتے ہیں۔ بخارات صرف سطح پر ہوتا ہے جبکہ ابالنا پورے مائع میں ہوتا ہے۔ جب کوئی مائع اپنے ابلتے ہوئے مقام تک پہنچ جاتا ہے تو اس میں گیس کے بلبلے بن جاتے ہیں جو سطح پر چڑھتے ہیں اور ہوا میں پھٹ جاتے ہیں۔ اس عمل کو ابالنا کہا جاتا ہے۔ اگر ابلتے ہوئے مائع کو زیادہ زور سے گرم کیا جائے تو درجہ حرارت نہیں بڑھتا لیکن مائع زیادہ تیزی سے ابلتا ہے۔ یہ فرق مائع سے گیس کی منتقلی کے لیے خصوصی ہے۔ ٹھوس سے گیس میں براہ راست ہونے والی کسی بھی منتقلی کو ہمیشہ سبلیمیشن کہا جاتا ہے اس سے قطع نظر کہ وہ اپنے ابلتے ہوئے مقام پر ہے یا نہیں۔ فیز ڈائیگرام فیز ٹرانزیشن دھماکہ خیز مواد کا ابلنا یا فیز دھماکہ ریکوری ٹائم (پاک) بخارات کا اینتھالپی حوالہ جات کھانا پکانے کی تکنیک فیز ٹرانزیشن حرارت کی منتقلی گیسیں بھی دیکھیں۔