Teapot effect
چائے کا اثر، جسے ڈرببلنگ بھی کہا جاتا ہے، ایک سیال حرکیات کا رجحان ہے جو اس وقت ہوتا ہے جب کنٹینر سے ڈالا جانے والا مائع کسی آرک میں بہنے کے بجائے نالے یا برتن کے جسم سے نیچے چلا جاتا ہے۔ مارکس رینر نے 1956 میں "ٹی پاٹ ایفیکٹ" کی اصطلاح تیار کی تاکہ مائع کے برتن کے کنارے سے نیچے گرنے کے رجحان کو بیان کیا جا سکے۔ رینر نے 1913 میں ٹی یو وین میں پی ایچ ڈی حاصل کی اور بہاؤ کے رویے کے مطالعہ کی ترقی میں اہم کردار ادا کیا جسے ریولوجی کہا جاتا ہے۔ رینر کا خیال تھا کہ چائے کے پوٹ کے اثر کی وضاحت برنولی کے اصول سے کی جا سکتی ہے، جس میں کہا گیا ہے کہ کسی سیال کی رفتار میں اضافہ ہمیشہ اس کے دباؤ میں کمی کے ساتھ ہوتا ہے۔ جب چائے کے برتن سے چائے ڈالی جاتی ہے تو مائع کی رفتار بڑھتی جاتی ہے کیونکہ یہ تنگ ہونے والی نالی سے بہتا ہے۔ دباؤ میں یہ کمی وہی تھی جو رینر نے سوچا تھا کہ مائع برتن کے کنارے سے نیچے گر جائے گا۔ تاہم، 2021 کے ایک مطالعے میں اس رجحان کی بنیادی وجہ جمود اور کیپلری قوتوں کا تعامل پایا گیا۔ مطالعہ سے پتہ چلا ہے کہ کنٹینر کی دیوار اور مائع کی سطح کے درمیان کا زاویہ جتنا چھوٹا ہوگا، چائے کا اثر اتنا ہی کم ہوگا۔ 1950 کے آس پاس، حیفا (اسرائیل) میں ٹیکنیئن انسٹی ٹیوٹ اور نیویارک یونیورسٹی کے محققین نے اس اثر کو سائنسی طور پر بیان کرنے کی کوشش کی۔ در حقیقت، دو مظاہر ہیں جو اس اثر میں معاون ہیں: ایک طرف، برنولی مساوات کو اس کی وضاحت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، دوسری طرف، مائع اور نلی کے مواد کے درمیان چپکنا بھی اہم ہے۔ برنولی کی وضاحت کے مطابق، مائع کو باہر ڈالتے وقت ٹاوٹ کے اندرونی کنارے کے خلاف دبایا جاتا ہے، کیونکہ آخر میں دباؤ کے حالات، کنارے، نمایاں طور پر بدل جاتے ہیں ؛ ارد گرد کا ہوا کا دباؤ مائع کو ٹاوٹ کی طرف دھکیل دیتا ہے۔ ایک مناسب برتن جیومیٹری (یا کافی زیادہ ڈالنے کی رفتار) کی مدد سے اس سے بچا جا سکتا ہے کہ مائع نلی تک پہنچ جائے اور اس طرح چائے کے پوٹ کے اثر کو متحرک کرے۔ ہائیڈرو ڈائنامکس کے قوانین (فلو تھیوری) اس صورتحال کو بیان کرتے ہیں، متعلقہ کو درج ذیل حصوں میں بیان کیا گیا ہے۔ چونکہ چپکنا بھی ایک کردار ادا کرتا ہے، اس لیے نلی کا مواد یا مائع کی قسم (مثال کے طور پر پانی، الکحل یا تیل) بھی چائے کے اثر کے ہونے کے لیے متعلقہ ہے۔ کبھی کبھی اس تناظر میں کونڈا اثر کا ذکر کیا جاتا ہے، لیکن سائنسی ادب میں اس کا شاذ و نادر ہی حوالہ دیا جاتا ہے اور اس وجہ سے اس کی قطعی وضاحت نہیں کی جاتی ہے۔ اکثر اس میں کئی مختلف مظاہر ملے جلے نظر آتے ہیں۔ تسلسل کی مساوات ہائیڈرو ڈائنامکس میں، بہتے ہوئے مائعوں کے رویے کو بہاؤ کی لکیروں سے واضح کیا جاتا ہے۔ وہ اسی سمت میں چلتے ہیں جس سمت بہاؤ ہوتا ہے۔ اگر بہتا ہوا مائع کسی کنارے سے ٹکرا جاتا ہے، تو بہاؤ کو چھوٹے کراس سیکشن میں دبا دیا جاتا ہے۔ یہ صرف اس صورت میں نہیں ٹوٹتا جب مائع ذرات کے بہاؤ کی شرح مستقل رہے، قطع نظر اس کے کہ کوئی خیالی کراس سیکشن (بہاؤ کے لیے عمودی) کہاں واقع ہے۔ لہذا ماس کی اتنی ہی مقدار ایک کراس سیکشنل ایریا سے گزرنی چاہیے جتنی دوسرے سے نکلتی ہے۔ اب کوئی بھی اس سے یہ نتیجہ اخذ کر سکتا ہے، لیکن حقیقت میں یہ بھی مشاہدہ کر سکتا ہے کہ رکاوٹوں پر بہاؤ تیز ہو جاتا ہے اور سلسلہ بند ہو جاتے ہیں۔ یہ صورتحال غیر ہنگامہ خیز بہاؤ کے لیے تسلسل کی مساوات کو بیان کرتی ہے۔ برنولی مساوات لیکن اگر آپ بہاؤ کی رفتار کو تبدیل کرتے ہیں تو بہاؤ میں دباؤ کے حالات کا کیا ہوتا ہے؟ سائنسدان ڈینیئل برنولی نے 18 ویں صدی کے اوائل میں ہی اس سوال سے نمٹا تھا۔ اوپر بیان کردہ تسلسل کے تحفظات کی بنیاد پر، انہوں نے دباؤ اور رفتار کی دو مقداروں کو جوڑا۔ برنولی مساوات کا بنیادی بیان یہ ہے کہ مائع میں دباؤ گرتا ہے جہاں رفتار بڑھتی ہے (اور اس کے برعکس): برنولی اور وینٹوری کے مطابق بہاؤ۔ اثر بہاؤ میں دباؤ کین ٹاوٹ کے کنارے پر کم ہو جاتا ہے۔ تاہم، چونکہ بہاؤ کے باہر ہوا کا دباؤ ہر جگہ یکساں ہوتا ہے، اس لیے دباؤ کا فرق ہوتا ہے جو مائع کو کنارے پر دھکیل دیتا ہے۔ استعمال شدہ مواد پر منحصر ہے، نلی کا بیرونی حصہ اب بہاؤ کے عمل کے دوران گیلا ہوتا ہے۔ اس مقام پر، اضافی انٹرفیسیل قوتیں واقع ہوتی ہیں: مائع نلی کے ساتھ ایک تنگ ٹریل کے طور پر چلتا ہے اور اس وقت تک چل سکتا ہے جب تک کہ یہ نیچے سے الگ نہ ہو جائے۔ ناپسندیدہ چائے کا اثر صرف اس وقت ہوتا ہے جب اسے آہستہ اور احتیاط سے ڈالا جائے۔ تیز بہاؤ میں، مائع ٹپکنے کے بغیر ایک آرک میں نلی سے باہر نکلتا ہے، لہذا اسے نسبتا زیادہ رفتار دی جاتی ہے جس کے ساتھ مائع کنارے سے دور چلا جاتا ہے (ٹوریسیلی کے اخراج کی رفتار دیکھیں)۔ برنولی مساوات کے نتیجے میں دباؤ کا فرق اس وقت بہاؤ کو اس حد تک متاثر کرنے کے لیے کافی نہیں ہوتا ہے کہ مائع کو نلی کے کنارے کے گرد دھکیل دیا جاتا ہے۔ چونکہ بہاؤ کے حالات کو ریاضیاتی طور پر بیان کیا جا سکتا ہے، اس لیے ایک اہم اخراج کی رفتار کی بھی وضاحت کی جاتی ہے۔ اگر یہ ڈالتے وقت نیچے گرتا ہے، تو مائع برتن سے نیچے بہتا ہے ؛ یہ ٹپکتا ہے۔ نظریاتی طور پر، اس رفتار کا حساب ایک مخصوص کین جیومیٹری، موجودہ ہوا کے دباؤ اور کین کے بھرنے کی سطح، ٹپوٹ میٹریل، مائع کی چپچپا پن اور ڈالنے کے زاویے کے لیے درست طریقے سے کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ، بھرنے کی سطح کے علاوہ، زیادہ تر متاثر کن متغیرات کو تبدیل نہیں کیا جا سکتا (کم از کم عملی طور پر کافی حد تک درست نہیں)، چائے کے اثر سے بچنے کا واحد طریقہ عام طور پر برتن کے لیے موزوں جیومیٹری کا انتخاب کرنا ہے۔ ایک اور رجحان گیس کے مالیکیولز (یک طرفہ واٹر جیٹ پمپنگ اثر) کے داخل ہونے کی وجہ سے ٹپوٹ اور مائع کے جیٹ کے درمیان ہوا کے دباؤ میں کمی ہے، تاکہ مخالف سمت میں ہوا کا دباؤ مائع کے جیٹ کو ٹپوٹ کی طرف دھکیل دے۔ تاہم، چائے ڈالتے وقت عام طور پر موجود حالات میں، یہ اثر شاید ہی نظر آئے گا۔ نتیجہ ایک اچھے پیالے میں، فیشن سے قطع نظر، ٹیر آف ایج والی نوک ہونی چاہیے (یعنی۔ کوئی گول کنارے نہیں) تاکہ کنارے کے ارد گرد دوڑنا زیادہ مشکل ہو۔ اور-اس سے بھی زیادہ اہم-کنارے کے بعد، ٹاوٹ کو پہلے اوپر کی طرف جانا چاہیے (قطع نظر اس پوزیشن سے جس میں جگ رکھا گیا ہے)۔ نتیجے کے طور پر، مائع ڈالتے وقت ٹاوٹ کے کنارے کے ارد گرد جانے کے بعد اوپر کی طرف بہنے پر مجبور ہو جائے گا، لیکن کشش ثقل کی وجہ سے اس کی روک تھام ہوتی ہے۔ اس طرح بہاؤ آہستہ آہستہ ڈالنے پر بھی گیلا ہونے کا مقابلہ کر سکتا ہے اور مائع نلی کے نیچے کی طرف جھکا ہوا حصہ اور جگ کے جسم تک نہیں پہنچتا ہے۔ دائیں طرف کی تصویر میں تین برتن دکھائے گئے ہیں جن کا بہاؤ خراب ہے۔ یہاں تک کہ میز پر کھڑی افقی پوزیشن میں بھی، اسپاؤٹس کے نچلے کنارے اوپر کی طرف اشارہ نہیں کرتے ہیں۔ پیچھے اچھی طرح سے تشکیل شدہ ٹپس کے نتیجے میں اچھی بہاؤ کی خصوصیات کے ساتھ چار برتن ہیں۔ یہاں، مائع ٹاوٹ کے نچلے کنارے پر 45 ڈگری سے کم کے زاویے پر اٹھتا ہے۔ جزوی طور پر، یہ صرف اس وقت ظاہر ہوتا ہے جب کوئی عام زیادہ سے زیادہ بھرنے کی سطح پر غور کرتا ہے: مثال کے طور پر، دائیں طرف کا شیشے کا کیریف، پہلی نظر میں اس کی پتلی گردن کی وجہ سے ناقص ڈرلر معلوم ہوتا ہے۔ تاہم، چونکہ اس طرح کے برتن عام طور پر فلاسک کے گول حصے کے کنارے تک بھرے جاتے ہیں، اس کے بعد جب مائع کے لیے horizontally.Upward زاویہ ڈالا جاتا ہے تو گردن میں ایک فائدہ مند اضافہ حاصل ہوتا ہے۔ دائیں طرف دو نچلے جگوں کے ساتھ، ٹاوٹ کی اونچی پوزیشن (زیادہ سے زیادہ بھرنے کی سطح سے اوپر) کا مطلب ہے کہ برتن کو ڈالنے سے پہلے کافی جھکا ہوا ہونا چاہیے، تاکہ ٹاوٹ کو کنارے کے فورا بعد بھی اوپر دھکیل دیا جا سکے (کشش ثقل کے خلاف)۔ اشارہ کرتا ہے۔ چائے کے اثر سے بچنے کے لیے، برتن کو کم بھرا جا سکتا ہے، تاکہ شروع سے ہی ایک بڑا جھکاؤ والا زاویہ ضروری ہو۔ تاہم، اثر یا مثالی بھرنے کی سطح ایک بار پھر کین جیومیٹری پر منحصر ہے۔ چائے کی بوتلوں کا اثر بوتلوں کے ساتھ نہیں ہوتا ہے کیونکہ بوتل ڈالتے وقت بوتل کی پتلی گردن ہمیشہ اوپر کی طرف اشارہ کرتی ہے ؛ اس لیے کرنٹ کو بہت آگے "اوپر کی طرف بہانا" پڑتا ہے۔ اس لیے بوتل نما کنٹینر اکثر لیبارٹری میں مائع کیمیکلز کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ٹپکنے سے بچنے کے لیے وہاں کچھ مواد بھی استعمال کیے جاتے ہیں، مثال کے طور پر شیشہ، جسے آسانی سے شکل دی جا سکتی ہے یا یہاں تک کہ تیز ترین ممکنہ کناروں کو بنانے کے لیے گراؤنڈ کیا جا سکتا ہے، یا ٹیفلون، مثال کے طور پر، جو اوپر بیان کردہ چپکنے کے اثر کو کم کرتا ہے۔ ڈراپ کیچر بھی دیکھیں چپکنے والی کوانڈا اثر اسٹال (سیال حرکیات) حوالہ جات مزید پڑھنا، الکاک، لنڈلے اینڈ بلوور لمیٹڈ، https://web.archive.org/web/20230128230232/https:// www. teaporum. org/व्यूٹوپک. php? t = 1980، https://web.archive.org/web/20230128230443/https:// cauldonceramics. com/مصنوعات/دوبارہ انجینئرڈ-ian-mcintire-brown -betty-4-cup-teapot-with-infuser-in-rockingham-brown-by-cauldon-ceramics (این بی۔ تصویر میں میلیٹا کافی کے برتنوں (پیٹنٹ کے ذریعے محفوظ) ماڈل نمبر کے نچلے حصے کے نیچے اینٹی ڈراپ نالی اور پن ہول دکھایا گیا ہے۔ 1 1⁄2 کپ کے لیے 301 اور ماڈل نمبر۔ 4 کپ کے لیے 304، ممکنہ طور پر 1920 یا 1930 کی دہائی میں تیار کیا گیا۔) (9 صفحات) (4 صفحات) (3 صفحات) (44 صفحات) (1 + 2 + 186+2 صفحات) (این بی۔ اس اشاعت کا پرنٹ رن 1000 ٹکڑوں تک محدود ہے۔) (1+195 + 1 صفحات) (این بی۔ اس اشاعت کا پرنٹ رن 1000 ٹکڑوں تک محدود ہے۔ متعلقہ پیٹنٹ 476417 ہے۔) (2 صفحات) (2 صفحات) (xvi + 249+3 صفحات) https://feldlilie.wordpress.com/2012/01/19/physikfrage-12485521 https://www.stevenabbott.co.uk/practical-coatings/Teapot.php https://thiru.de/pages/teekanne-tropft https://www.kalkspatzforum.de/viewtopic.php?t=2417 https://teehaus-bachfischer.de/tropfenfaenger-fuer-teekannen، https://sterntee.de/navi.php?a=15902 ڈراپ کیچر فلوڈ ڈائنامکس ٹیپوٹس کافی کی تیاری مٹی کے برتن