ठोस $ ext{CO}_2 $ दबाव कम होने पर सीधे गैसीय अवस्था में परिवर्तित हो जाता है:

Question

ठोस $	ext{CO}_2 $ दबाव कम होने पर सीधे गैसीय अवस्था में परिवर्तित हो जाता है:

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The correct answer is A: 1 वायुमंडल. ठोस कार्बन डाइऑक्साइड, जिसे आमतौर पर 'शुष्क बर्फ' (dry ice) के रूप में जाना जाता है, मानक वायुमंडलीय दबाव पर ऊर्ध्वपातन (sublimation) से गुजरती है। इसका मतलब है कि यह तरल अवस्था से गुजरे बिना सीधे ठोस चरण से गैसीय चरण में बदल जाती है क्योंकि इसका त्रिक बिंदु (triple point) 1 वायुमंडल के दबाव से ऊपर होता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
ठोस कार्बन डाइऑक्साइड, जिसे आमतौर पर 'शुष्क बर्फ' (dry ice) के रूप में जाना जाता है, मानक वायुमंडलीय दबाव पर ऊर्ध्वपातन (sublimation) से गुजरती है। इसका मतलब है कि यह तरल अवस्था से गुजरे बिना सीधे ठोस चरण से गैसीय चरण में बदल जाती है क्योंकि इसका त्रिक बिंदु (triple point) 1 वायुमंडल के दबाव से ऊपर होता है।

Working Principle: किसी पदार्थ की अवस्था दबाव बनाम तापमान के चरण आरेख (phase diagram) द्वारा निर्धारित होती है। $CO_2$ के लिए, त्रिक बिंदु लगभग $5.11 	ext{ atm}$ और $-56.4^\circ	ext{C}$ पर होता है। चूंकि $1 	ext{ atm}$ इस त्रिक बिंदु दबाव से नीचे है, इसलिए ठोस तरल के साथ संतुलन में नहीं रह सकता, जिससे गर्मी अवशोषित होने पर यह सीधे गैस में ऊर्ध्वपातित हो जाता है।

Key Formulas: $P

Key Points: शुष्क बर्फ कार्बन डाइऑक्साइड ($CO_2$) का ठोस रूप है।; ऊर्ध्वपातन ठोस से सीधे गैस में होने वाला परिवर्तन है।; $CO_2$ का त्रिक बिंदु $-56.4^\circ	ext{C}$ पर लगभग $5.11 	ext{ atm}$ है।; $1 	ext{ atm}$ (मानक वायुमंडलीय दबाव) पर, $CO_2$ तरल के रूप में नहीं रह सकता।

Advantages: बिना कोई तरल अवशेष छोड़े तीव्र शीतलन प्रदान करता है।; खाद्य संरक्षण और वैज्ञानिक प्रयोगों के लिए उपयोगी।

Disadvantages: तेजी से ऊर्ध्वपातित होता है, जिसके लिए विशेष इंसुलेटेड भंडारण (कूलर) की आवश्यकता होती है।; अत्यधिक कम तापमान के कारण त्वचा के संपर्क में आने पर शीतदंश (frostbite) हो सकता है।

Applications: औद्योगिक सफाई (शुष्क बर्फ ब्लास्टिंग)।; धुआं पैदा करने के लिए मंच प्रभाव।; चिकित्सा और वैज्ञानिक नमूनों का परिवहन।

Additional Info: $CO_2$ का त्रिक बिंदु $5.11 	ext{ atm}$ और $216.55 	ext{ K}$ पर होता है।. विकल्प A सही है क्योंकि $1 	ext{ atm}$ ऊर्ध्वपातन दबाव सीमा से नीचे है।

Answer: A सही है — ठोस $CO_2$ (शुष्क बर्फ) $1 	ext{ वायुमंडल}$ पर ऊर्ध्वपातित होता है क्योंकि इसका त्रिक बिंदु दबाव काफी अधिक ($5.11 	ext{ atm}$) है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पदार्थ तब ऊर्ध्वपातित होते हैं जब उनका परिचालन दबाव उनके चरण आरेख पर त्रिक बिंदु दबाव से कम होता है।

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Option B: 5 वायुमंडल

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Option C: 20 वायुमंडल

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Option D: 10 वायुमंडल

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