यह ज्ञात है कि सब कुछ जो एक व्यक्ति को घेरता है, जिसमें शामिल हैऔर स्वयं, पदार्थ से बने शरीर हैं। वे, बदले में, अणुओं से निर्मित होते हैं, अंतिम परमाणुओं से, और वे छोटे संरचनाओं से भी होते हैं। हालांकि, आसपास की विविधता इतनी महान है कि किसी तरह की समानता की कल्पना करना भी मुश्किल है। और वहां है। लाखों यौगिक हैं, उनमें से प्रत्येक गुण, संरचना और भूमिका में अद्वितीय है। कुल में, कई चरण अवस्थाएं प्रतिष्ठित हैं, जिसके अनुसार सभी पदार्थों को सहसंबद्ध किया जा सकता है।
पदार्थों के एकत्रीकरण की अवस्था
कनेक्शन के कुल राज्य के चार संस्करण हैं।
- गैसों।
- एसएनएफ।
- तरल पदार्थ।
- प्लाज्मा एक अत्यंत दुर्लभ आयनित गैस है।
इस लेख में हम तरल पदार्थों के गुणों, उनकी संरचनात्मक विशेषताओं और संभावित प्रदर्शन मापदंडों पर विचार करेंगे।
तरल निकायों का वर्गीकरण
यह विभाजन तरल पदार्थों के गुणों, उनकी संरचना और रासायनिक संरचना पर आधारित है, साथ ही साथ यौगिक बनाने वाले कणों के बीच बातचीत के प्रकार भी हैं।
- ऐसे तरल पदार्थ, जिसमें वैन डेर वाल्स बलों द्वारा एक साथ रखे गए परमाणु होते हैं। उदाहरण तरल गैस (आर्गन, मीथेन, और अन्य) हैं।
- ये ऐसे पदार्थ हैं जो दो समान परमाणुओं से बने होते हैं। उदाहरण: तरलीकृत रूप में गैसें - हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और अन्य।
- तरल धातुएं पारा हैं।
- सहसंयोजक ध्रुवीय बंधनों से जुड़े तत्वों से युक्त पदार्थ। उदाहरण: हाइड्रोजन क्लोराइड, हाइड्रोजन आयोडाइड, हाइड्रोजन सल्फाइड और अन्य।
- यौगिक जिसमें हाइड्रोजन बांड मौजूद हैं। उदाहरण: पानी, शराब, घोल में अमोनिया।
विशेष संरचनाएं भी हैं - जैसे कि तरल क्रिस्टल, गैर-न्यूटनियन तरल पदार्थ, जिनमें विशेष गुण हैं।
हम एक तरल के मूल गुणों पर विचार करेंगे जो इसे एकत्रीकरण के अन्य सभी राज्यों से अलग करते हैं। सबसे पहले, ये वे हैं जिन्हें आमतौर पर भौतिक कहा जाता है।
तरल पदार्थ के गुण: आकार और मात्रा
कुल मिलाकर, लगभग 15 विशेषताओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जो यह वर्णन करना संभव बनाते हैं कि विचाराधीन पदार्थ क्या हैं और उनके मूल्य, विशेषताएं क्या हैं।
एक तरल के पहले भौतिक गुण,इस एकत्रीकरण की स्थिति के बारे में दिमाग में आया कि आकार बदलने और एक निश्चित मात्रा पर कब्जा करने की क्षमता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि हम तरल पदार्थों के रूप के बारे में बात करते हैं, तो आमतौर पर इसे अनुपस्थित मानने के लिए स्वीकार किया जाता है। हालाँकि, यह नहीं है।
बूंद के प्रसिद्ध गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव मेंपदार्थ किसी प्रकार की विकृति से गुजरते हैं, इसलिए उनका आकार परेशान होता है और अनिश्चित हो जाता है। हालांकि, यदि आप उन परिस्थितियों में एक बूंद डालते हैं जिसके तहत गुरुत्वाकर्षण कार्य नहीं करता है या दृढ़ता से सीमित है, तो यह आदर्श गेंद का आकार लेगा। इस प्रकार, कार्य प्राप्त करने के बाद: "तरल पदार्थों के गुणों का नाम दें," एक व्यक्ति जो खुद को भौतिकी में अच्छी तरह से वाकिफ मानता है, उसे इस तथ्य का उल्लेख करना चाहिए।
मात्रा के संबंध में, गैसों और तरल पदार्थों के सामान्य गुणों को यहां ध्यान दिया जाना चाहिए। वे और अन्य दोनों अंतरिक्ष की पूरी मात्रा पर कब्जा करने में सक्षम हैं, जिसमें वे केवल पोत की दीवारों द्वारा सीमित हैं।
श्यानता
तरल के भौतिक गुण बहुत विविध हैं। लेकिन अद्वितीय ऐसे चिपचिपाहट के रूप में है। यह क्या है और यह कैसे निर्धारित किया जाता है? मुख्य मानदंड जिसके आधार पर विचार किया जाता है:
- अपरूपण तनाव;
- गति ढाल।
इन मूल्यों की निर्भरता रैखिक है।यदि हम सरल शब्दों में समझाते हैं, तो मात्रा की तरह चिपचिपाहट, तरल पदार्थ और गैसों के ऐसे गुण हैं जो उनके लिए सामान्य हैं और प्रभाव के बाहरी बलों की परवाह किए बिना असीमित गति प्रदान करते हैं। यही है, अगर पानी बर्तन से बहता है, तो यह किसी भी प्रभाव (गुरुत्वाकर्षण, घर्षण और अन्य मापदंडों) के तहत ऐसा करना जारी रखेगा।
यह गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थों के विपरीत है, जिसमें एक उच्च चिपचिपाहट होती है और समय के साथ भरने पर, आंदोलन के बाद छेद छोड़ सकता है।
यह संकेतक किस पर निर्भर करेगा?
- तापमान से। बढ़ते तापमान के साथ, कुछ तरल पदार्थों की चिपचिपाहट बढ़ जाती है, जबकि अन्य, इसके विपरीत, घट जाती है। यह विशिष्ट यौगिक और इसकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है।
- दबाव से। एक वृद्धि चिपचिपापन सूचकांक में वृद्धि का कारण बनती है।
- पदार्थ की रासायनिक संरचना से। शुद्ध पदार्थ के नमूने में अशुद्धियों और विदेशी घटकों की उपस्थिति में चिपचिपापन बदल जाता है।
ताप क्षमता
यह शब्द किसी पदार्थ की क्षमता को परिभाषित करता हैअपने स्वयं के तापमान को एक डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाने के लिए गर्मी की एक निश्चित मात्रा को अवशोषित करें। इस सूचक के लिए अलग-अलग यौगिक हैं। कुछ में ऊष्मा क्षमता अधिक होती है, अन्य कम।
इसलिए, उदाहरण के लिए, पानी बहुत अच्छा हैगर्मी संचायक, जो इसे हीटिंग सिस्टम, खाना पकाने और अन्य आवश्यकताओं के लिए व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति देता है। सामान्य तौर पर, ताप क्षमता सूचक प्रत्येक व्यक्ति तरल के लिए कड़ाई से अलग होता है।
सतह तनाव
अक्सर, एक कार्य प्राप्त करने के बाद: "तरल पदार्थों के गुणों का नाम बताएं" सतह के तनाव को तुरंत याद करते हैं। आखिरकार, बच्चों को भौतिक विज्ञान, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के पाठ से परिचित कराया जाता है। और प्रत्येक विषय अपनी ओर से इस महत्वपूर्ण पैरामीटर की व्याख्या करता है।
सतह तनाव की शास्त्रीय परिभाषाअगला: यह चरण सीमा है। यही है, उस समय जब तरल ने एक निश्चित मात्रा पर कब्जा कर लिया है, यह बाहर की तरफ एक गैसीय माध्यम - हवा, भाप या किसी अन्य पदार्थ के साथ सीमा करता है। इस प्रकार, संपर्क के बिंदु पर चरण पृथक्करण होता है।
इस मामले में, अणु स्वयं को चारों ओर से घेर लेते हैंकणों की एक बड़ी संख्या से संभव है और इस प्रकार, सीसा, जैसा कि यह था, एक पूरे के रूप में तरल के संपीड़न के लिए। नतीजतन, सतह फैली हुई लगती है। यह गुण गुरुत्वाकर्षण की अनुपस्थिति में तरल बूंदों के गोलाकार आकार को भी समझा सकता है। वास्तव में, यह ठीक यही रूप है जो अणु की ऊर्जा के दृष्टिकोण से आदर्श है। उदाहरण:
- बुलबुला;
- उबलता पानी;
- भारहीनता में तरल की बूंदें।
कुछ कीड़े सतह के तनाव के कारण पानी की सतह पर "चलने" के लिए अनुकूलित हो गए हैं। उदाहरण: पानी के तार, जलपक्षी बीटल, कुछ लार्वा।
द्रवता
तरल और ठोस पदार्थों के सामान्य गुण हैं। उनमें से एक तरलता है। फर्क सिर्फ इतना है कि पूर्व के लिए यह असीमित है। इस पैरामीटर का सार क्या है?
यदि आप किसी तरल पर बाहरी प्रभाव लागू करते हैंशरीर, तो यह भागों में विभाजित हो जाएगा और उन्हें एक-दूसरे से अलग कर देगा, अर्थात यह अतिप्रवाह होगा। इस मामले में, प्रत्येक भाग फिर से पोत की पूरी मात्रा को भर देगा। ठोस के लिए, यह संपत्ति सीमित है और बाहरी स्थितियों पर निर्भर करती है।
तापमान पर गुणों की निर्भरता
इनमें तीन पैरामीटर शामिल हैं जो उन पदार्थों को चिह्नित करते हैं जो हम विचार कर रहे हैं:
- ज़रूरत से ज़्यादा गरम;
- ठंडा;
- उबलते।
तरल पदार्थ के गुण जैसे कि अधिक गरम करना औरहाइपोथर्मिया सीधे उबलते और ठंड के महत्वपूर्ण तापमान (अंक) से सीधे संबंधित हैं। ओवरहीट को एक तरल कहा जाता है जिसने तापमान के संपर्क में आने पर महत्वपूर्ण हीटिंग बिंदु की दहलीज को पार कर लिया है, लेकिन उबलने के बाहरी लक्षण नहीं दिखाए हैं।
सुपरकूल, क्रमशः, एक तरल कहा जाता है जिसने कम तापमान के प्रभाव में दूसरे चरण में संक्रमण के महत्वपूर्ण बिंदु की सीमा को पार कर लिया है, लेकिन ठोस नहीं हुआ।
दोनों पहले और दूसरे मामले में, इस तरह के गुणों की अभिव्यक्ति के लिए शर्तें हैं।
- सिस्टम पर यांत्रिक तनाव की कमी (आंदोलन, कंपन)।
- अचानक कूदता और बूंदों के बिना, समान तापमान।
एक दिलचस्प तथ्य यह है कि अगर एक सुपरहीटेड तरल(उदाहरण के लिए, पानी) एक विदेशी वस्तु को फेंक दें, यह तुरंत उबाल लेगा। इसे विकिरण के प्रभाव में (एक माइक्रोवेव ओवन में) गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है।
पदार्थों के अन्य चरणों के साथ सह-अस्तित्व
इस पैरामीटर के लिए दो विकल्प हैं।
- तरल गैस है। इस तरह के सिस्टम सबसे व्यापक रूप से हैंव्यापक रूप से, क्योंकि वे प्रकृति में हर जगह मौजूद हैं। पानी का वाष्पीकरण प्राकृतिक चक्र का हिस्सा है। इस मामले में, परिणामस्वरूप भाप तरल पानी के साथ एक साथ मौजूद है। यदि हम एक बंद प्रणाली के बारे में बात करते हैं, तो वहां वाष्पीकरण भी होता है। यह सिर्फ इतना है कि वाष्प बहुत जल्दी संतृप्त हो जाता है और एक पूरे के रूप में पूरी प्रणाली संतुलन में आती है: तरल - संतृप्त वाष्प।
- तरल - ठोस। विशेष रूप से ऐसी प्रणालियों पर, एक और बात ध्यान देने योग्य हैसंपत्ति - wettability। जब पानी और एक ठोस बातचीत होती है, तो उत्तरार्द्ध को पूरी तरह से, आंशिक रूप से, या पूरी तरह से पानी से बाहर निकाला जा सकता है। ऐसे यौगिक हैं जो पानी में जल्दी और लगभग अनिश्चित काल तक घुलते रहते हैं। ऐसे हैं जो आम तौर पर इसके लिए सक्षम नहीं हैं (कुछ धातु, हीरा, आदि)।
सामान्य तौर पर, एकत्रीकरण के अन्य राज्यों में यौगिकों के साथ तरल पदार्थ की बातचीत का अध्ययन हाइड्रोएरोमैकेनिक्स का अनुशासन है।
दबाव
तरल के मूल गुण अधूरे होंगे,अगर हमने कम्प्रेसिबिलिटी का उल्लेख नहीं किया है। बेशक, यह पैरामीटर गैस सिस्टम के लिए अधिक विशिष्ट है। हालांकि, जिन पर हम विचार कर रहे हैं, वे कुछ शर्तों के तहत संपीड़न के लिए भी उपज कर सकते हैं।
मुख्य अंतर प्रक्रिया की गति और इसकी हैएकरूपता। यदि एक गैस को जल्दी और कम दबाव में संकुचित किया जा सकता है, तो तरल लंबे समय तक और विशेष रूप से चयनित परिस्थितियों में, असमान रूप से संकुचित होते हैं।
वाष्पीकरण और तरल पदार्थों का संघनन
ये तरल के दो और गुण हैं। भौतिकी उन्हें निम्नलिखित स्पष्टीकरण देती है:
- वाष्पीकरण - उहवह प्रक्रिया जो क्रमिक का विकास करती हैएकत्रीकरण की तरल अवस्था से किसी ठोस पदार्थ का संक्रमण। यह सिस्टम पर थर्मल प्रभावों के प्रभाव में होता है। अणु बढ़ने लगते हैं और अपने क्रिस्टल जाली को बदलते हुए गैसीय अवस्था में प्रवेश करते हैं। प्रक्रिया तब तक जारी रह सकती है जब तक कि सभी तरल भाप में नहीं बदल जाते (खुले सिस्टम के लिए)। या संतुलन स्थापित होने से पहले (बंद जहाजों के लिए)।
- कंडेनसेशन - ऊपर से विपरीत प्रक्रिया। यहां वाष्प तरल अणुओं में बदल जाता है। यह तब तक होता है जब तक संतुलन या पूर्ण चरण संक्रमण स्थापित नहीं हो जाता। भाप तरल की तुलना में अधिक कणों को बंद कर देती है जितना वह उसे करता है।
प्रकृति में इन दो प्रक्रियाओं के विशिष्ट उदाहरण हैं विश्व महासागर की सतह से पानी का वाष्पीकरण, वायुमंडल की ऊपरी परतों में इसका संघनन और फिर वर्षा।
तरल के यांत्रिक गुण
ये गुण अध्ययन का विषय हैंद्रव यांत्रिकी के रूप में विज्ञान। विशेष रूप से - इसका खंड, द्रव और गैस यांत्रिकी का सिद्धांत। पदार्थों के समुच्चय की स्थिति को चिह्नित करने वाले मुख्य यांत्रिक मापदंडों में शामिल हैं:
- घनत्व;
- विशिष्ट गुरुत्व;
- श्यानता।
तरल शरीर के घनत्व को उसके द्रव्यमान के रूप में समझा जाता है,जो मात्रा की एक इकाई में निहित है। यह सूचक विभिन्न यौगिकों के लिए भिन्न होता है। इस सूचक पर पहले से ही गणना और प्रयोगात्मक रूप से मापा डेटा हैं, जो विशेष तालिकाओं में दर्ज किए जाते हैं।
विशिष्ट गुरुत्व को एक इकाई तरल आयतन का भार माना जाता है। यह संकेतक तापमान पर अत्यधिक निर्भर है (वृद्धि के साथ, इसका वजन कम हो जाता है)।
यांत्रिक गुणों का अध्ययन क्यों करेंतरल पदार्थ? यह ज्ञान मानव शरीर के अंदर, प्रकृति में होने वाली प्रक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। तकनीकी साधन बनाते समय भी, विभिन्न उत्पाद। आखिरकार, तरल पदार्थ हमारे ग्रह पर सबसे आम कुल रूपों में से एक हैं।
गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ और उनके गुण
गैसों, द्रव्यों, ठोस पदार्थों के गुण हैंभौतिकी के अध्ययन की एक वस्तु, साथ ही कुछ संबंधित विषयों। हालांकि, पारंपरिक तरल पदार्थों के अलावा, तथाकथित गैर-न्यूटोनियन भी हैं, जो इस विज्ञान द्वारा भी अध्ययन किए जाते हैं। वे क्या हैं और उन्हें ऐसा नाम क्यों मिला?
यह समझने के लिए कि इस तरह के यौगिक क्या हैं, हम हर रोज़ सबसे आम उदाहरण देंगे:
- "कीचड़", जो बच्चे खेलते हैं;
- "हैंड गम", या हैंड गम;
- साधारण इमारत पेंट;
- पानी में स्टार्च का एक समाधान, आदि।
यही है, ये तरल पदार्थ हैं जिनकी चिपचिपाहट हैगति ढाल का पालन करता है। तेजी से प्रभाव, उच्च चिपचिपापन सूचकांक। इसलिए, फर्श पर हाथ गम के तेज प्रभाव के साथ, यह पूरी तरह से ठोस पदार्थ में बदल जाता है जो टुकड़ों में विभाजित हो सकता है।
यदि आप उसे अकेला छोड़ देते हैं, तो सचमुच मेंकुछ मिनटों के लिए यह एक चिपचिपे पोखर में फैल जाएगा। गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ अपने गुणों में काफी अद्वितीय हैं, ऐसे पदार्थ जो न केवल तकनीकी उद्देश्यों के लिए, बल्कि सांस्कृतिक और घरेलू उद्देश्यों में भी पाए जाते हैं।
