पदार्थ के कण के लक्षण व अवस्थाएं

इस ब्रह्मांड में पाई जाने वाली हर चीज कुछ सामग्रियों से बनी है, वैज्ञानिकों ने उन्हें “पदार्थ” नाम दिया है। उदाहरण के लिए, हम जो भोजन करते हैं, जो हवा हम सांस लेते हैं, पत्थर, बादल, तारे, पौधे, जानवर, पानी, धूल, सब कुछ पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

पदार्थ के कण के लक्षण

पदार्थ के कण बहुत छोटे होते हैं, सामान्य रूप से, नग्न आंखों से दिखाई नहीं देते हैं। पदार्थ के कण लगातार चलते रहते हैं, जिसे “गतिज ऊर्जा” के रूप में जाना जाता है।

कणों की गतिज ऊर्जा सीधे तापमान पर निर्भर करती है, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, गति की गति भी बढ़ती जाती है।

पदार्थ के कण बल को आकर्षित करते हैं; इसलिए, वे एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।

कणों का आकर्षित बल कणों को एक साथ रखता है; हालाँकि, आकर्षित करने वाली शक्ति की ताकत एक प्रकार के पदार्थ से दूसरे में भिन्न होती है।

पदार्थ की अवस्थाएं

पदार्थ के तीन निम्न अवस्थाएँ हैं –

• ठोस अवस्था (Solid State)
• तरल अवस्था (Liquid State)
• गैसीय अवस्था (Gaseous State)

ठोस अवस्था

• सभी ठोस पदार्थों की एक निश्चित आकृति, अलग-अलग सीमाएँ और निश्चित मात्राएँ होती हैं।
• अधिकांश ठोस पदार्थों में नगण्य संपीडन होता है।
• बाहरी बल के अधीन होने पर सभी ठोस पदार्थों में अपना आकार बनाए रखने की स्वाभाविक प्रवृत्ति होती है।
• ठोस सामग्री को लागू बल के तहत तोड़ा जा सकता है, लेकिन उनके आकार को बदलना बहुत मुश्किल है, क्योंकि वे कठोर हैं।

तरल (द्रव) अवस्था

ठोस पदार्थों के विपरीत, तरल पदार्थ का कोई निश्चित आकार नहीं होता है; हालाँकि, उनके पास एक निश्चित आयतन है।

• तरल पदार्थ उस कंटेनर का आकार लेते हैं जिसमें उन्हें रखा जाता है।
• तरल पदार्थ में प्रवाह और आकार बदलने की संपत्ति होती है।

गैसीय अवस्था

वायु के रूप में पदार्थ, जो न तो ठोस होता है और न ही तरल, गैस के रूप में जाना जाता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, आदि।

• ठोस के विपरीत, गैस का निश्चित आकार और आकार नहीं होता है।

गैसों, जैसे कि तरलीकृत पेट्रोलियम गैस (एलपीजी – खाना पकाने में प्रयुक्त); संपीड़ित प्राकृतिक गैस (CNG – वाहनों में ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है), आदि में उच्च संपीड़ितता है; इसलिए, गैस की बड़ी मात्रा को एक छोटे सिलेंडर में संपीड़ित किया जा सकता है और इसे आसानी से ले जाया जा सकता है।

गैसें, आम तौर पर, अन्य गैसों में बहुत तेजी से फैलने की संपत्ति दिखाती हैं। यही कारण है कि हम दूर से (या तो अच्छा या बुरा) सूँघ सकते हैं।

पदार्थ अपने अवस्थायों को बदल सकते हैं

पानी सभी तीन अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है, उदा.

• बर्फ के रूप में ठोस;
• तरल के रूप में पानी (H2O); और
• गैस के रूप में जल वाष्प।

निम्नलिखित चित्र विभिन्न राज्यों में पानी के परिवर्तन को दर्शाता है –

तापमान, जिस पर ठोस पिघल जाता है और तरल में बदल जाता है (दिए गए वायुमंडलीय दबाव पर), इसे “पिघलने बिंदु” के रूप में जाना जाता है।

एक ठोस का पिघलने बिंदु इसके कणों के बीच आकर्षण बल की ताकत का एक संकेत है।

• बर्फ का गलनांक 273.16 K, यानी 0⁰ C है।

पिघलने की प्रक्रिया (अर्थात ठोस अवस्था को तरल अवस्था में बदलना) को संलयन के रूप में जाना जाता है।

उष्मा ऊर्जा की मात्रा, जिसे किसी ठोस वायुमंडलीय दबाव में 1 ठोस पदार्थ को तरल पदार्थों में बदलने की आवश्यकता होती है, संलयन की अव्यक्त ऊष्मा कहलाती है।

जिस तापमान पर किसी वायुमंडलीय दबाव पर एक तरल पदार्थ उबलना शुरू होता है उसे “क्वथनांक” के रूप में जाना जाता है।

• पानी का क्वथनांक 373 K यानी 1000C है।

तरल अवस्था (या इसके विपरीत) में परिवर्तन के बिना ठोस से गैस तक सीधे एक मामले की स्थिति का परिवर्तन “उच्च बनाने की क्रिया” के रूप में जाना जाता है।

घटना यानि किसी भी तापमान पर उसके उबलते बिंदु के नीचे वाष्प में तरल का परिवर्तन “वाष्पीकरण” के रूप में जाना जाता है।

• ठोस कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) उच्च दबाव में संग्रहीत होता है।

ठोस अवस्था को CO2 में वायुमंडल तक कम हो जाने पर सीधे गैसीय अवस्था में परिवर्तित हो जाती है।

वायुमंडल (एटम) गैस द्वारा उत्सर्जित दबाव को मापने की एक इकाई है और दबाव की इकाई पास्कल (पा) है;

1 वातावरण = 1.01 × 105 पास्कल

पदार्थ की चौथी अवस्था

प्लाज्मा वह अवस्था है जिसमें सुपर ऊर्जावान और सुपर उत्साहित कण होते हैं।

सुपर उत्साहित कण आयनित गैसों के रूप में पाए जाते हैं। जैसे फ्लोरोसेंट ट्यूब (जिसमें हीलियम गैस होती है) और नियोन साइन बल्ब (जिसमें नीयन गैस होती है) में प्लाज्मा होता है।

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