द्रव: Difference between revisions

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===अंतरिक्ष में द्रव ===
===अंतरिक्ष में द्रव ===
चरण आरेख बताता है कि अंतरिक्ष या किसी अन्य निर्वात में तरल पदार्थ क्यों नहीं होते हैं। चूंकि दबाव शून्य है (ग्रहों और चंद्रमाओं की सतहों या अंदरूनी हिस्सों को छोड़कर) अंतरिक्ष के संपर्क में आने वाले पानी और अन्य तरल पदार्थ या तो तुरंत उबल जाएंगे या तापमान के आधार पर जम जाएंगे। पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष के क्षेत्रों में, यदि सूर्य सीधे उस पर नहीं चमक रहा है तो पानी जम जाएगा और सूर्य के प्रकाश में आते ही वाष्पीकृत (उदात्त) हो जाएगा। यदि पानी चंद्रमा पर बर्फ के रूप में मौजूद है, तो यह केवल छायादार छिद्रों में ही मौजूद हो सकता है जहां सूर्य कभी चमकता नहीं है और जहां आसपास की चट्टान इसे बहुत अधिक गर्म नहीं करती है। शनि की कक्षा के निकट किसी बिंदु पर, सूर्य का प्रकाश इतना मंद होता है कि बर्फ को जलवाष्प में परिवर्तित नहीं कर सकता। यह शनि के छल्ले बनाने वाली बर्फ की लंबी उम्र से स्पष्ट है।<ref>{{Cite web|last=Siegel|first=Ethan|date=2014-12-11|title=अंतरिक्ष में पानी जमता है या उबलता है?|url=https://medium.com/starts-with-a-bang/does-water-freeze-or-boil-in-space-7889856d7f36|access-date=2022-02-10|website=Starts With A Bang!|language=en}}</ref>
चरण आरेख बताता है कि अंतरिक्ष या किसी अन्य निर्वात में तरल पदार्थ क्यों नहीं होते हैं। चूंकि दबाव शून्य है (ग्रहों और चंद्रमाओं की सतहों या अंदरूनी हिस्सों को छोड़कर) अंतरिक्ष के संपर्क में आने वाले पानी और अन्य तरल पदार्थ या तो तुरंत उबल जाएंगे या तापमान के आधार पर जम जाएंगे। पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष के क्षेत्रों में, यदि सूर्य सीधे उस पर नहीं चमक रहा है तो पानी जम जाएगा और सूर्य के प्रकाश में आते ही वाष्पीकृत (उदात्त) हो जाएगा। यदि पानी चंद्रमा पर बर्फ के रूप में मौजूद है, तो यह केवल छायादार छिद्रों में ही मौजूद हो सकता है जहां सूर्य कभी चमकता नहीं है और जहां आसपास की चट्टान इसे बहुत अधिक गर्म नहीं करती है। शनि की कक्षा के निकट किसी बिंदु पर, सूर्य का प्रकाश इतना मंद होता है कि बर्फ को जलवाष्प में परिवर्तित नहीं कर सकता। यह शनि के छल्ले बनाने वाली बर्फ की लंबी उम्र से स्पष्ट है।<ref>{{Cite web|last=Siegel|first=Ethan|date=2014-12-11|title=अंतरिक्ष में पानी जमता है या उबलता है?|url=https://medium.com/starts-with-a-bang/does-water-freeze-or-boil-in-space-7889856d7f36|access-date=2022-02-10|website=Starts With A Bang!|language=en}}</ref>
===समाधान ===
===विलयन ===
{{main|Solution (chemistry)}}
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तरल पदार्थ गैसों, ठोस और अन्य तरल पदार्थों के साथ विलयन (रसायन विज्ञान) बना सकते हैं।
तरल पदार्थ गैसों, ठोस और अन्य तरल पदार्थों के साथ विलयन बना सकते हैं।


दो द्रवों को मिश्रणीय कहा जाता है यदि वे किसी भी अनुपात में विलयन बना सकते हैं; अन्यथा वे अमिश्रणीय हैं। एक उदाहरण के रूप में, पानी और इथेनॉल (शराब पीना) गलत हैं जबकि पानी और [[ पेट्रोल ]] अमिश्रणीय हैं।<ref>Silberberg, pp. 188 and 502</ref> कुछ मामलों में अन्यथा अमिश्रणीय तरल पदार्थों के मिश्रण को एक पायस बनाने के लिए स्थिर किया जा सकता है, जहां एक तरल सूक्ष्म बूंदों के रूप में दूसरे में फैल जाता है। आमतौर पर बूंदों को स्थिर करने के लिए एक सर्फेक्टेंट की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। एक इमल्शन का एक परिचित उदाहरण मेयोनेज़ है, जिसमें पानी और तेल का मिश्रण होता है जो [[ लेसितिण ]] द्वारा स्थिर होता है, [[ अंडे की जर्दी ]] में पाया जाने वाला पदार्थ।<ref>{{Citation
दो द्रवों को मिश्रणीय कहा जाता है यदि वे किसी भी अनुपात में विलयन बना सकते हैं; अन्यथा वे अमिश्रणीय हैं। एक उदाहरण के रूप में, पानी और इथेनॉल (शराब पीना) मिश्रणीय हैं जबकि पानी और [[ पेट्रोल |पेट्रोल]] अमिश्रणीय हैं।<ref>Silberberg, pp. 188 and 502</ref> कुछ मामलों में अमिश्रणीय तरल पदार्थों के मिश्रण को एक पायस बनाने के लिए स्थिर किया जा सकता है, जहां पहला तरल सूक्ष्म बूंदों के रूप में दूसरे में फैल जाता है। आमतौर पर बूंदों को स्थिर करने के लिए एक सर्फेक्टेंट की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। इमल्शन का एक परिचित उदाहरण मेयोनेज़ है, जिसमें पानी और तेल का मिश्रण होता है जो [[ लेसितिण |लेसितिण]] द्वारा स्थिर होता है, जो [[ अंडे की जर्दी |अंडे की जर्दी]] में पाया जाने वाला पदार्थ है।<ref>{{Citation
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== सूक्ष्म विवरण ==
== सूक्ष्म विवरण ==
तरल पदार्थ बनाने वाले अणु अव्यवस्थित और दृढ़ता से परस्पर क्रिया करते हैं,
तरल पदार्थ बनाने वाले अणु अव्यवस्थित और दृढ़ता से परस्पर क्रिया करते हैं,जो आणविक स्तर पर तरल पदार्थों का अच्छे से वर्णन करना कठिन बना देता है। यह पदार्थ के अन्य दो सामान्य चरणों, गैसों और ठोस पदार्थों के विपरीत है। यद्यपि गैसें अव्यवस्थित होती हैं, वे पर्याप्त रूप से पतली होती हैं कि बहु आयामी अंतःक्रिया को नजरअंदाज किया जा सकता है, और इसके बजाय आणविक अंतःक्रिया को अच्छी तरह से परिभाषित बाइनरी टकराव की घटनाओं के संदर्भ में मॉडल किया जा सकता है। इसके विपरीत, यद्यपि ठोस घने और प्रबल होते हैं, अंतःक्रियात्मक, आणविक स्तर पर उनकी नियमित संरचना (जैसे एक क्रिस्टलीय जाली) महत्वपूर्ण सैद्धांतिक सरलीकरण के लिए अनुमति देता है। इन्हीं कारणों से द्रवों का सूक्ष्म सिद्धांत, गैसों और ठोस पदार्थों की तुलना में कम विकसित होता है।<ref>{{Citation|last1 = Fisher| first1 = I.Z.| title = Statistical Theory of Liquids| publisher = The University of Chicago Press| year =1964| pages=1–11}}</ref>
जो आणविक स्तर पर तरल पदार्थों का कड़ाई से वर्णन करना कठिन बना देता है। यह खड़ा है
पदार्थ, गैसों और ठोस पदार्थों के अन्य दो सामान्य चरणों के विपरीत।
यद्यपि गैसें अव्यवस्थित होती हैं, वे पर्याप्त रूप से तनु होती हैं कि
कई-शरीर की बातचीत को नजरअंदाज किया जा सकता है, और इसके बजाय आणविक बातचीत को मॉडल किया जा सकता है
अच्छी तरह से परिभाषित बाइनरी टकराव की घटनाओं के संदर्भ में। इसके विपरीत, यद्यपि ठोस घने और प्रबल होते हैं
अंतःक्रियात्मक, आणविक स्तर पर उनकी नियमित संरचना (जैसे एक क्रिस्टलीय जाली) के लिए अनुमति देता है
महत्वपूर्ण सैद्धांतिक सरलीकरण। इन्हीं कारणों से द्रवों का सूक्ष्म सिद्धांत
गैसों और ठोस पदार्थों की तुलना में कम विकसित होता है।<ref>{{Citation|last1 = Fisher| first1 = I.Z.| title = Statistical Theory of Liquids| publisher = The University of Chicago Press| year =1964| pages=1–11}}</ref>
 
 
===स्थिर संरचना कारक===
===स्थिर संरचना कारक===
{{main|Structure of liquids and glasses}}
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Revision as of 22:20, 14 November 2022

For other uses, see द्रव (disambiguation).
तरल पानी की एक गोलाकार बूंद (तरल) बनने से सतह क्षेत्र कम हो जाता है, जो तरल पदार्थों में सतह तनाव का प्राकृतिक परिणाम है।
Part of a series on
सातत्यक यांत्रिकी
प्रसार के कानून
कानून
संरक्षण
असमानता
ठोस यांत्रिकी
* विरूपण
तरल यांत्रिकी
द्रव
* स्टैटिक्स⧼dot-separator⧽ डायनामिक्स
तरल
* आसंजन
गैस
* वायुमंडल
प्लाज्मा
रियोलॉजी
स्मार्ट द्रव
वैज्ञानिक
* बर्नौली

तरल प्रायः संपीड्यता द्रव है जो अपने कंटेनर का आकार ले लेता है लेकिन किसी भी दबाव से स्वतंत्र (लगभग) स्थिर मात्रा को बरकरार रखता है। वास्तव में, यह पदार्थ की अवस्था चार मूलभूत अवस्थाओं में से एक है (अन्य ठोस, गैस और प्लाज्मा हैं), और एक निश्चित आयतन वाला एकमात्र अवस्था है जिसका कोई निश्चित आकार नहीं है। तरल पदार्थ छोटे-छोटे कंपन कणों से बना होता है, जैसे कि परमाणु, जो अंतर-आणविक बंधों द्वारा एक साथ रखे जाते हैं। गैस की तरह, तरल प्रवाहित हो सकता है और एक कंटेनर का आकार ले सकता है। अधिकांश तरल पदार्थ संपीड़न का विरोध करते हैं, हालांकि अन्य को संपीड़ित किया जा सकता है। गैस के विपरीत, कंटेनर के हर स्थान को भरने के लिए तरल फैलता नहीं है, और काफी स्थिर घनत्व बनाए रखता है। तरल अवस्था की एक विशिष्ट गुण सतह तनाव है, जिससे गीलापन होता है। पानी अब तक पृथ्वी पर सबसे आम तरल है।

तरल का घनत्व आमतौर पर ठोस के करीब होता है, और गैस की तुलना में बहुत अधिक होता है। इसलिए, तरल और ठोस दोनों को संघनित पदार्थ कहा जाता है। दूसरी ओर, चूंकि तरल पदार्थ और गैसें प्रवाह करने की क्षमता साझा करते हैं, इसलिए वे दोनों तरल पदार्थ कहलाते हैं। हालांकि तरल पानी पृथ्वी पर प्रचुर मात्रा में है, पदार्थ की यह अवस्था वास्तव में ज्ञात ब्रह्मांड में सबसे कम आम है, क्योंकि तरल पदार्थों को मौजूद रहने के लिए अपेक्षाकृत संकीर्ण तापमान/दबाव सीमा की आवश्यकता होती है। ब्रह्मांड में सबसे अधिक ज्ञात पदार्थ गैसीय रूप में है (पता लगाने योग्य ठोस पदार्थ की जानकारी के साथ) तारों के भीतर इंटरस्टेलर क्लाउड्स या प्लाज्मा के रूप में।

परिचय

ठंडे पानी के साथ गर्म पानी से भरे एक सिंक की थर्मल छवि, जिसमें दिखाया गया है कि गर्म और ठंडा पानी एक दूसरे में कैसे बहता है।

तरल, पदार्थ की अवस्था में से एक है, अन्य ठोस, गैस और प्लाज्मा हैं। यह एक तरल पदार्थ है। ठोस के विपरीत, तरल में अणुओं को गति करने की अधिक स्वतंत्रता होती है। ठोस में अणुओं को एक साथ बांधने वाली ताकतें तरल में केवल अस्थायी होती हैं, जिससे तरल प्रवाहित होता है जबकि ठोस कठोर रहता है।

तरल, गैस की तरह, द्रव के गुणों को प्रदर्शित करता है। तरल प्रवाहित हो सकता है, एक कंटेनर के आकार को ग्रहण कर सकता है, और, यदि एक सीलबंद कंटेनर में रखा जाता है, तो कंटेनर में प्रत्येक सतह पर समान रूप से लागू दबाव वितरित करेगा। यदि तरल को बैग में रखा जाता है, तो इसे किसी भी आकार में दबाया जा सकता है। गैस के विपरीत, तरल लगभग असम्पीडित होता है, जिसका अर्थ है कि यह दबावों की एक विस्तृत श्रृंखला पर लगभग एक स्थिर मात्रा में रहता है; यह आम तौर पर एक कंटेनर में उपलब्ध स्थान को भरने के लिए विस्तारित नहीं होता है, लेकिन अपनी सतह बनाता है, और यह हमेशा किसी अन्य तरल के साथ आसानी से मिश्रण नहीं कर सकता है। ये गुण जलगति विज्ञान जैसे अनुप्रयोगों के लिए तरल को उपयुक्त बनाते हैं।

तरल कण मजबूती से बंधे होते हैं लेकिन कठोरता से नहीं। वे एक दूसरे के चारों ओर स्वतंत्र रूप से घूमने में सक्षम हैं, जिसके परिणामस्वरूप सीमित मात्रा में कण गतिशीलता होती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अणुओं के बढ़े हुए कंपन के कारण अणुओं के बीच दूरियां बढ़ती हैं। जब कोई तरल अपने क्वथनांक तक पहुँच जाता है, तो अणुओं को एक साथ बाँधने वाली संयोजक शक्तियाँ टूट जाती हैं, और तरल अपनी गैसीय अवस्था में बदल जाता है (जब तक कि सुपरहीटिंग न हो)। यदि तापमान कम हो जाता है, तो अणुओं के बीच की दूरी कम हो जाती है। जब तरल अपने गलनांक पर पहुंच जाता है तो अणु आमतौर पर एक बहुत ही विशिष्ट क्रम में बंध जाते हैं, जिसे क्रिस्टलीकरण कहा जाता है, और उनके बीच के बंधन अधिक कठोर हो जाते हैं, जिससे तरल अपनी ठोस अवस्था में बदल जाता है (जब तक कि सुपरकूलिंग न हो)।

उदाहरण

तापमान और दबाव के लिए मानक स्थितियों में केवल दो रासायनिक तत्व तरल होते हैं: पारा (तत्व) और ब्रोमिन चार और तत्वों के गलनांक कमरे के तापमान से थोड़ा ऊपर होते हैं: फ्रैनशियम, सीज़ियम, गैलियम और रूबिडीयाम ।[1] धातु मिश्र जो कमरे के तापमान पर तरल होते हैं, उनमें NaK , एक सोडियम-पोटेशियम धातु मिश्र धातु, गैलिस्टन, एक फ्यूज़िबल मिश्र धातु तरल, और कुछ अमलगम (पारा युक्त मिश्र धातु) शामिल हैं।

शुद्ध पदार्थ जो सामान्य परिस्थितियों में तरल होते हैं उनमें पानी, इथेनॉल और कई अन्य कार्बनिक विलायक शामिल हैं। रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान में तरल पानी का महत्वपूर्ण महत्व है; इसे जीवन के अस्तित्व के लिए एक आवश्यकता माना जाता है।

अकार्बनिक तरल पदार्थों में पानी, मैग्मा, अकार्बनिक गैर-जलीय विलायक और कई अम्ल शामिल हैं।

महत्वपूर्ण रोजमर्रा के तरल पदार्थों में जलीय घोल जैसे घरेलू विरंजित करना , खनिज तेल और गैसोलीन जैसे विभिन्न पदार्थों के अन्य मिश्रण, विनाईग्रेटे या मेयोनेज़ जैसे पायसन, रक्त की तरह निलंबन और रंग और दूध जैसे कोलाइड शामिल हैं।

कई गैसें तरल ऑक्सीजन, तरल नाइट्रोजन, तरल हाइड्रोजन और तरल हीलियम जैसे तरल पदार्थों को ठंडा करके गैसों का द्रवीकरण किया जा सकता है। हालाँकि, वायुमंडलीय दबाव पर सभी गैसों को द्रवित नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कार्बन डाइआक्साइड को केवल 5.1 एटीएम से ऊपर के दबाव में ही द्रवित किया जा सकता है।[2]

कुछ सामग्रियों को पदार्थ की आदर्श तीन अवस्थाओं में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, तरल स्फ़टिक ( लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले में प्रयुक्त) में सॉलिड-समान और लिक्विड-जैसे दोनों गुण होते हैं, और लिक्विड या सॉलिड से अलग पदार्थ की अपनी स्थिति से संबंधित होते हैं।

अनुप्रयोग

एक लावा लैंप में दो अमिश्रणीय तरल पदार्थ (एक पिघला हुआ मोम और एक पानी का घोल) होता है जो संवहन के कारण गति को बढ़ाता है। ऊपरी सतह के अलावा, तरल पदार्थों के बीच सतहें भी बनती हैं, जिसके लिए तल पर मोम की बूंदों को फिर से संयोजित करने के लिए एक टेंशन ब्रेकर की आवश्यकता होती है।

स्नेहक, विलायक और शीतलक के रूप में तरल पदार्थों के कई प्रकार के उपयोग होते हैं।

ट्राइबोलॉजी में, तरल पदार्थों का अध्ययन स्नेहक के रूप में उनके गुणों के लिए किया जाता है। तेल जैसे स्नेहक चिपचिपाहट और प्रवाह विशेषताओं के लिए चुने जाते हैं जो कलपुर्जों के ऑपरेटिंग तापमान रेंज में उपयुक्त होते हैं। तेल अक्सर इंजन, गियर बॉक्स, धातु-कार्यों और हाइड्रोलिक सिस्टम में उनके अच्छे स्नेहन गुणों के लिए उपयोग किया जाता है।[3]

अन्य तरल पदार्थ या ठोस को घोलने के लिए कई तरल पदार्थ विलायक के रूप में उपयोग किए जाते हैं। विलयन विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में पाए जाते हैं, जिनमें पेंट, सीलेंट और गोंद शामिल हैं। नाफ्था और एसीटोन का उपयोग उद्योग में अक्सर कलपुर्जों से तेल, ग्रीस और टार को साफ करने के लिए किया जाता है। बॉडी फ्लुइड्स पानी आधारित समाधान हैं।

पृष्ठसक्रियकारक आमतौर पर साबुन और डिटर्जेंट में पाए जाते हैं। अल्कोहल जैसे विलायक को अक्सर रोगाणुरोधी के रूप में उपयोग किया जाता है। वे सौंदर्य प्रसाधन, स्याही और तरल डाई लेजर में पाए जाते हैं। उनका उपयोग खाद्य उद्योग में, वनस्पति तेल के निष्कर्षण जैसी प्रक्रियाओं में किया जाता है।[4] तरल पदार्थ में गैसों की तुलना में बेहतर तापीय चालकता होती है, और प्रवाह की क्षमता यांत्रिक घटकों से अतिरिक्त गर्मी को हटाने के लिए तरल को उपयुक्त बनाती है।