पदार्थ की अवस्थाएँ: तरल पदार्थ

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द्रव्य की तरल अवस्था ठोस और गैस के बीच की मध्यवर्ती अवस्था होती है। एक ठोस में कणों की तरह, एक तरल में कण अंतर-आणविक आकर्षण के अधीन होते हैं। हालांकि, तरल कणों के बीच अधिक जगह होती है, इसलिए वे स्थिति में स्थिर नहीं होते हैं।

द्रव में कणों के बीच आकर्षण द्रव का आयतन स्थिर रखता है।

कणों की गति के कारण द्रव का आकार परिवर्तनशील हो जाता है। तरल पदार्थ बहेंगे और कंटेनर के सबसे निचले हिस्से को भर देंगे, कंटेनर का आकार ले लेंगे, लेकिन मात्रा में बदलाव नहीं करेंगे। कणों के बीच सीमित मात्रा में स्थान का अर्थ है कि द्रवों में बहुत सीमित संपीड्यता होती है।

सामंजस्य और आसंजन

एकजुटता यह एक ही प्रकार के कणों के एक दूसरे की ओर आकर्षित होने की प्रवृत्ति है। यह चिपकने वाला "छड़ी" एक तरल के सतह तनाव की व्याख्या करता है। सतह के तनाव को कणों की बहुत पतली "त्वचा" माना जा सकता है जो आसपास के कणों की तुलना में एक दूसरे के प्रति अधिक मजबूती से आकर्षित होते हैं।

जब तक आकर्षण की ये ताकतें अबाधित नहीं हैं, वे आश्चर्यजनक रूप से मजबूत हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, पानी की सतह का तनाव एक कीट के वजन का समर्थन करने के लिए काफी बड़ा है। जल सबसे अधिक संसंजक अधात्विक द्रव है।

ससंजक बल द्रव की सतह के नीचे सबसे अधिक होते हैं, जहाँ कण चारों ओर से एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं। सतह पर कण आसपास की हवा की तुलना में तरल के भीतर समान कणों के प्रति अधिक दृढ़ता से आकर्षित होते हैं।

यह द्रवों के गोले बनाने की प्रवृत्ति की व्याख्या करता है, जिसकी सतह का क्षेत्रफल कम से कम है। जब इन तरल क्षेत्रों को गुरुत्वाकर्षण द्वारा विकृत किया जाता है, तो वे क्लासिक रेनड्रॉप आकार बनाते हैं।

परिग्रहण तब होता है जब विभिन्न प्रकार के कणों के बीच आकर्षण बल होते हैं। एक तरल में कण न केवल एक दूसरे के प्रति आकर्षित होंगे, बल्कि आम तौर पर उन कणों से आकर्षित होते हैं जो तरल युक्त कंटेनर बनाते हैं।

तरल कणों को किनारों पर तरल सतह के स्तर से ऊपर खींचा जाता है जहां वे कंटेनर के किनारों के संपर्क में होते हैं।

संयोजी और चिपकने वाले बलों के संयोजन का अर्थ है कि एक मामूली अवतल वक्र, जिसे मेनिस्कस के रूप में जाना जाता है, अधिकांश तरल पदार्थों की सतह पर मौजूद होता है। एक स्नातक किए गए सिलेंडर में एक तरल के आयतन का सबसे सटीक माप इस मेनिस्कस के निचले भाग के निकटतम आयतन चिह्नों को देखकर देखा जाएगा।

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जब एक तरल एक बहुत ही संकीर्ण ट्यूब में खींचा जाता है तो केशिका क्रिया के लिए आसंजन भी जिम्मेदार होता है। केशिका क्रिया का एक उदाहरण तब होता है जब कोई व्यक्ति एक छोटी कांच की नली को छूकर अपनी उंगली की नोक पर रक्त की बूंद को छूकर रक्त का नमूना लेता है।

श्यानता

चिपचिपापन एक माप है कि एक तरल मुक्त प्रवाह का कितना प्रतिरोध करता है। वे कहते हैं कि एक तरल जो बहुत धीमी गति से बहता है वह एक तरल की तुलना में अधिक चिपचिपा होता है जो आसानी से और जल्दी से बहता है। कम चिपचिपाहट वाले पदार्थ को उच्च चिपचिपाहट वाले पदार्थ की तुलना में पतला माना जाता है, जिसे आमतौर पर मोटा माना जाता है।

उदाहरण के लिए, शहद पानी की तुलना में अधिक चिपचिपा होता है। शहद पानी से गाढ़ा होता है और धीरे-धीरे बहता है। चिपचिपापन आमतौर पर तरल को गर्म करके कम किया जा सकता है। गर्म होने पर, तरल कण तेजी से आगे बढ़ते हैं, जिससे तरल अधिक आसानी से प्रवाहित होता है।

भाप

चूंकि द्रव में कण निरंतर गति में होते हैं, वे एक दूसरे से और कंटेनर के किनारों से टकराएंगे। इस तरह के टकराव ऊर्जा को एक कण से दूसरे कण में स्थानांतरित करते हैं। जब तरल की सतह पर एक कण को ​​पर्याप्त ऊर्जा स्थानांतरित की जाती है, तो यह अंततः सतह के तनाव को दूर कर देगा जो इसे शेष तरल में रखता है।

वाष्पीकरण तब होता है जब सतह के कण प्रणाली से बचने के लिए पर्याप्त गतिज ऊर्जा प्राप्त करते हैं। जैसे-जैसे तेजी से कण निकलते हैं, शेष कणों की औसत गतिज ऊर्जा कम होती है और तरल का तापमान ठंडा होता है। इस घटना को बाष्पीकरणीय शीतलन के रूप में जाना जाता है।

अस्थिरता

अस्थिरता को सामान्य तापमान पर किसी पदार्थ के वाष्पीकृत होने की प्रायिकता के रूप में माना जा सकता है। अस्थिरता तरल पदार्थों की एक लोकप्रिय संपत्ति है, लेकिन कुछ अत्यधिक वाष्पशील ठोस सामान्य कमरे के तापमान पर उदात्त हो सकते हैं। ऊर्ध्वपातन तब होता है जब कोई पदार्थ द्रव अवस्था से गुजरे बिना ठोस से सीधे गैस में चला जाता है।

जब एक बंद कंटेनर के अंदर एक तरल वाष्पित हो जाता है, तो कण सिस्टम से बाहर नहीं निकल सकते हैं। कुछ वाष्पित कण अंततः शेष तरल के संपर्क में आ जाएंगे और तरल में वापस संघनित होने के लिए अपनी ऊर्जा खो देंगे। जब वाष्पीकरण दर और संघनन दर समान होती है, तो तरल की मात्रा में कोई शुद्ध कमी नहीं होगी।

बंद पात्र में वाष्प/द्रव संतुलन द्वारा लगाए गए दाब को वाष्प दाब कहते हैं। बंद सिस्टम का तापमान बढ़ने से वाष्प का दबाव बढ़ जाएगा। उच्च वाष्प दबाव वाले पदार्थ एक बंद प्रणाली में तरल के ऊपर गैस कणों की उच्च सांद्रता बना सकते हैं।

अगर वाष्प ज्वलनशील है तो यह आग का खतरा पेश कर सकता है। कोई भी छोटी सी चिंगारी, भले ही वह गैस के कणों के बीच घर्षण से उत्पन्न हुई हो, एक भयावह आग या विस्फोट का कारण बन सकती है।

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