चरण संक्रमण: Difference between revisions

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यह आरेख विभिन्न चरण संक्रमणों के लिए नामपद्धति दिखाता है।

रसायन विज्ञान, ऊष्मप्रवैगिकी और अन्य संबंधित क्षेत्रों में, चरण संक्रमण (या चरण परिवर्तन) माध्यम के अवस्था और दूसरे के मध्य संक्रमण की भौतिक प्रक्रिया है। सामान्यतः इस शब्द का उपयोग पदार्थ की मूल अवस्था में परिवर्तन को संदर्भित करने के लिए किया जाता है: ठोस, तरल, गैस, और दुर्लभ विषयों में,प्लाज्मा (भौतिकी) इत्यादि। थर्मोडायनामिक प्रणाली का चरण और पदार्थ की अवस्थाओं में समान भौतिक गुण होते हैं। किसी दिए गए माध्यम के चरण संक्रमण के समय, बाहरी परिस्थितियों, जैसे तापमान या दबाव के परिवर्तन के परिणामस्वरूप माध्यम के कुछ गुण परिवर्तित हो जाते है। यह असंतत परिवर्तन हो सकता है; उदाहरण के लिए, तरल अपने क्वथनांक तक गर्म करने पर गैस बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप आयतन में अज्ञात परिवर्तन होता है। बाहरी स्थितियों की पहचान जिस पर परिवर्तन होता है, चरण संक्रमण बिंदु को परिभाषित करता है।

चरण संक्रमण के प्रकार

File:Phase-diag2.svg

विशिष्ट चरण आरेख। बिंदीदार रेखा पानी के विषम व्यवहार को दर्शाती है।

किसी पदार्थ के लिए चरण संक्रमण बिंदु पर, उदाहरण के लिए क्वथनांक में, सम्मलित दो चरण - तरल और वाष्प, में समान मुक्त ऊर्जा होती है और इसलिए समान रूप से उपस्थित होने की संभावना होती है। क्वथनांक के नीचे, तरल में दोनों की अधिक स्थिर अवस्था है, जबकि क्वथनांक के ऊपर गैसीय रूप अधिक स्थिर होता है।

कभी-कभी प्रणाली की स्थिति को मधुमेह रूप में परिवर्तित करना संभव है (जैसा कि स्थिर रूप से स्थिरोष्म के विपरीत होता है) इस प्रकार इसे चरण संक्रमण के समय से निकाले बिना ही चरण संक्रमण बिंदु पर लाया जा सकता है। परिणामी स्थिति मेटा स्थिर है, अर्थात, उस चरण की तुलना में अल्प स्थिर है जिसमें संक्रमण हुआ होगा, लेकिन अस्थिर भी नहीं है। यह अति ताप, उत्तम ठंडा और अतिसंतृप्ति में होता है।उदाहरण के लिए,

तापमान और दबाव के प्रभाव के कारण एकल घटक के ठोस, तरल और गैसीय चरणों के मध्य साधारण संक्रमण निम्न तालिका में पहचाने जाते हैं:

File:Comparison carbon dioxide water phase diagrams.svg

कार्बन डाइऑक्साइड (लाल) और पानी (नीला) के चरण आरेखों की तुलना 1 वातावरण में उनके विभिन्न चरण संक्रमणों की व्याख्या करना

File:Argon ice 1.jpg

तेजी से पिघलने वाले ठोस आर्गन का छोटा टुकड़ा दो समवर्ती चरण परिवर्तन दिखाता है। ठोस से तरल और गैस से तरल में संक्रमण (सफेद संघनित जल वाष्प द्वारा दिखाया गया)।

अन्य चरण परिवर्तनों में सम्मलित हैं:

गलनक्रांतिक परिवर्तन, जिसमें एक दो-घटक एकल-चरण तरल को ठंडा किया जाता है और दो ठोस चरणों में परिवर्तित किया जाता है। एक ही प्रक्रिया, लेकिन तरल के अतिरिक्त ठोस से प्रारम्भ होने को यूटेक्टॉइड परिवर्तन कहा जाता है।
संतुलन चरण परिवर्तन के लिए मेटा स्थिर होता है।मेटा स्थिर बहुरूपी जो अल्प सतह ऊर्जा के कारण तीव्रता से बनता है, ऊर्जावान बाधा को दूर करने के लिए पर्याप्त तापीय प्रवेश दिए जाने पर संतुलन चरण में परिवर्तित हो जाएगा।
पेरिटेक्टिक परिवर्तन, जिसमें एक दो-घटक एकल-चरण में ठोस गर्म होता है जिसमे ठोस चरण, तरल चरण में परिवर्तित हो जाता है।
स्पिनोडल अपघटन, जिसमें चरण को ठंडा किया जाता है और उसी चरण की दो भिन्न-भिन्न रचनाओं में भिन्न किया जाता है।
ठोस और तरल के मध्य मेसो चरण में संक्रमण, जैसे कि तरल स्फ़टिक चरणों में से है।
क्यूरी बिंदु पर चुंबकीय सामग्री के लोह चुंबकत्व और अनुचुंबकत्व चरणों के मध्य संक्रमण होता है।
सेरियम एंटीमोनाइड जैसे भिन्न-भिन्न आदेशित, समानता या असंगत, चुंबकीय संरचनाओं के मध्य संक्रमण होता है।
मार्टेंसिटिक परिवर्तन जो कार्बन स्टील में कई चरण परिवर्तनों के रूप में होता है और विस्थापित चरण परिवर्तनों के लिए मॉडल के रूप में होता है।
क्रिस्टेलोग्राफिक संरचना में परिवर्तन जैसे लोहे के एलोट्रोप्स और लोहे के ऑस्टेनाईट (austenite) के मध्य संक्रमण होता है।
आदेश-विकार संक्रमण जैसे कि अल्फा- टाइटेनियम एल्युमिनाइड्स में संक्रमण होता है।
कवरेज और तापमान पर अधिशोषण ज्यामिति की निर्भरता, जैसे लोहे पर हाइड्रोजन के लिए संक्रमण होता है।
महत्वपूर्ण तापमान से नीचे ठंडा होने पर कुछ धातुओं और चीनी मिट्टी में अतिचालकता का उद्भव होता है।
विभिन्न आणविक संरचनाओं (बहुरूपता (सामग्री विज्ञान), आवंटन या बहुरूपता के मध्य संक्रमण पॅलिमरफ्स), विशेष रूप से ठोस पदार्थों की, जैसे अनाकार ठोस संरचना औरक्रिस्टल संरचना के मध्य, दो भिन्न-भिन्न क्रिस्टल संरचनाओं के मध्य, या दो अनाकार संरचनाओं के मध्य होता है।
बोसोनिक तरल पदार्थ का क्वांटम संघनन (बोस-आइंस्टीन संघनन) में तरल हीलियम में अति तरल संक्रमण इसका उदाहरण है।
ब्रह्मांड के प्रारंभिक इतिहास के समय तापमान के ठंडा होने पर भौतिकी के नियमों में समरूपता का टूटना।
आइसोटोप का विभाजन चरण संक्रमण के समय होता है, इसमें सम्मलित अणुओं में प्रकाश से भारी आइसोटोप का अनुपात परिवर्तित हो जाता है। जब जल वाष्प संघनित होता है (संतुलन अंश), भारी जल समस्थानिक (¹⁸ओ और ²H) तरल अवस्था में समृद्ध हो जाते हैं जबकि हल्के समस्थानिक (¹⁶ओ और ¹H) वाष्प अवस्था की ओर प्रवृत्त होते है।^[1]

चरण संक्रमण तब होता है जब किसी प्रणाली की थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा विश्लेषणात्मक कार्य होती है। थर्मोडायनामिक चर (cf. चरण (पदार्थ)) के कुछ विकल्प के लिए गैर-विश्लेषणात्मक होती है। यह स्थिति सामान्यतः प्रणाली में बड़ी संख्या में कणों की परस्पर क्रिया से उत्पन्न होती है, और छोटे सिस्टम में प्रकट नहीं होती है। चरण संक्रमण गैर-थर्मोडायनामिक प्रणालियों के लिए हो सकता है, जहां तापमान एक पैरामीटर नहीं है। उदाहरणों में सम्मलित हैं: क्वांटम चरण संक्रमण, गतिशील चरण संक्रमण और सामयिक (संरचनात्मक) चरण संक्रमण। इस प्रकार की प्रणालियों में अन्य पैरामीटर तापमान का स्थान ले लेते हैं। उदाहरण के लिए, कनेक्शन संभाव्यता प्रवाहित नेटवर्क के लिए तापमान को परिवर्तित कर देती है।

वर्गीकरण

एहरेनफेस्ट वर्गीकरण

अन्य थर्मोडायनामिक चर के फंक्शन के रूप में थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा के व्यवहार के आधार पर पॉल एहरनफेस्ट वर्गीकृत चरण संक्रमण है।^[2] इस योजना के अन्तर्गत, चरण संक्रमणों को मुक्त ऊर्जा के निम्नतम व्युत्पन्न द्वारा लेबल किया गया था जो कि संक्रमण पर बंद होता है। प्रथम-क्रम चरण संक्रमण कुछ थर्मोडायनामिक चर के संबंध में मुक्त ऊर्जा के पूर्व व्युत्पन्न में असंतोष प्रदर्शित करता है।^[3] विभिन्न ठोस /तरल /गैस संक्रमणों को प्रथम-क्रम संक्रमण के रूप में वर्गीकृत किया जाता है क्योंकि उनमें घनत्व में निरंतर परिवर्तन सम्मलित होता है, जो दबाव के संबंध में मुक्त ऊर्जा का पहला प्रथम व्युत्पन्न (व्युत्क्रम) होता है। द्वितीय क्रम चरण संक्रमण पूर्व व्युत्पन्न में निरंतर होता हैं (क्रम पैरामीटर, जो बाहरी क्षेत्र के संबंध में मुक्त ऊर्जा का प्रथम व्युत्पन्न है, संक्रमण भर में निरंतर है) लेकिन मुक्त ऊर्�

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 {{short description|Physical process of transition between basic states of matter}}
-[[File:Phase change - en.svg|thumb|upright=1.45|यह आरेख विभिन्न चरण संक्रमणों के लिए नामपद्धति दिखाता है।]][[ रसायन विज्ञान |रसायन विज्ञान,]] [[ ऊष्मप्रवैगिकी |ऊष्मप्रवैगिकी]] और अन्य संबंधित क्षेत्रों में, चरण संक्रमण (या चरण परिवर्तन) माध्यम के अवस्था और दूसरे के मध्य संक्रमण की भौतिक प्रक्रिया है। सामान्यतः इस शब्द का उपयोग पदार्थ की मूल अवस्था में परिवर्तन को संदर्भित करने के लिए किया जाता है: [[ ठोस |ठोस,]] [[ तरल |तरल]], [[ गैस |गैस]], और दुर्लभ विषयों में,[[ प्लाज्मा (भौतिकी) |प्लाज्मा (भौतिकी)]] इत्यादि। [[ थर्मोडायनामिक प्रणाली |थर्मोडायनामिक प्रणाली]] का चरण और पदार्थ की अवस्थाओं में समान भौतिक गुण होते हैं। किसी दिए गए माध्यम के चरण संक्रमण के समय, बाहरी परिस्थितियों, जैसे [[ तापमान |तापमान]] या [[ दबाव |दबाव]] के परिवर्तन के परिणामस्वरूप माध्यम के कुछ गुण परिवर्तित हो जाते है। यह असंतत परिवर्तन हो सकता है; उदाहरण के लिए, तरल अपने [[ क्वथनांक |क्वथनांक]] तक गर्म करने पर गैस बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप आयतन में अज्ञात परिवर्तन होता है। बाहरी स्थितियों की पहचान जिस पर परिवर्तन होता है, चरण संक्रमण बिंदु को परिभाषित करता है।
+[[File:Phase change - en.svg|thumb|upright=1.45|यह आरेख विभिन्न चरण संक्रमणों के लिए नामपद्धति दिखाता है।]]रसायन विज्ञान, [[ ऊष्मप्रवैगिकी |ऊष्मप्रवैगिकी]] और अन्य संबंधित क्षेत्रों में, '''चरण संक्रमण''' (या चरण परिवर्तन) माध्यम के अवस्था और दूसरे के मध्य संक्रमण की भौतिक प्रक्रिया है। सामान्यतः इस शब्द का उपयोग पदार्थ की मूल अवस्था में परिवर्तन को संदर्भित करने के लिए किया जाता है: [[ ठोस |ठोस,]] [[ तरल |तरल]], [[ गैस |गैस]], और दुर्लभ विषयों में,[[ प्लाज्मा (भौतिकी) |प्लाज्मा (भौतिकी)]] इत्यादि। [[ थर्मोडायनामिक प्रणाली |थर्मोडायनामिक प्रणाली]] का चरण और पदार्थ की अवस्थाओं में समान भौतिक गुण होते हैं। किसी दिए गए माध्यम के चरण संक्रमण के समय, बाहरी परिस्थितियों, जैसे [[ तापमान |तापमान]] या [[ दबाव |दबाव]] के परिवर्तन के परिणामस्वरूप माध्यम के कुछ गुण परिवर्तित हो जाते है। यह असंतत परिवर्तन हो सकता है; उदाहरण के लिए, तरल अपने [[ क्वथनांक |क्वथनांक]] तक गर्म करने पर गैस बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप आयतन में अज्ञात परिवर्तन होता है। बाहरी स्थितियों की पहचान जिस पर परिवर्तन होता है, चरण संक्रमण बिंदु को परिभाषित करता है।
 == चरण संक्रमण के प्रकार ==
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 चरण संक्रमण तब होता है जब किसी प्रणाली की [[ थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा |थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा]] [[ विश्लेषणात्मक कार्य |विश्लेषणात्मक कार्य]] होती है। थर्मोडायनामिक चर (cf. चरण (पदार्थ)) के कुछ विकल्प के लिए गैर-विश्लेषणात्मक होती है। यह स्थिति सामान्यतः प्रणाली में बड़ी संख्या में कणों की परस्पर क्रिया से उत्पन्न होती है, और छोटे सिस्टम में प्रकट नहीं होती है। चरण संक्रमण गैर-थर्मोडायनामिक प्रणालियों के लिए हो सकता है, जहां तापमान एक पैरामीटर नहीं है। उदाहरणों में सम्मलित हैं: क्वांटम चरण संक्रमण, गतिशील चरण संक्रमण और सामयिक (संरचनात्मक) चरण संक्रमण। इस प्रकार की प्रणालियों में अन्य पैरामीटर तापमान का स्थान ले लेते हैं। उदाहरण के लिए, कनेक्शन संभाव्यता प्रवाहित नेटवर्क के लिए तापमान को परिवर्तित कर देती है।
 {{Condensed matter physics|expanded=States of matter}}
 == वर्गीकरण ==
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 === समरूपता ===
 चरण संक्रमण में प्रायः समरूपता तोड़ने की प्रक्रिया सम्मलित होती है। उदाहरण के लिए, तरल पदार्थ को [[ क्रिस्टलीय ठोस |क्रिस्टलीय ठोस]] में ठंडा करने से निरंतर [[ अनुवाद समरूपता |अनुवाद समरूपता]] टूट जाती है: तरल पदार्थ में प्रत्येक बिंदु में समान गुण होते हैं, लेकिन क्रिस्टल में प्रत्येक बिंदु में समान गुण नहीं होते हैं (जब तक कि बिंदुओं को जाली बिंदुओं से नहीं चुना जाता है) क्रिस्टल जाली)। सामान्यतः, कुछ [[ आकस्मिक समरूपता |आकस्मिक समरूपता]] (जैसे भारी [[ आभासी कण | आभासी कणो]] का निर्माण, जो केवल कम तापमान पर होता है) के अपवाद के साथ, सहज समरूपता टूटने के कारण उच्च-तापमान चरण में निम्न-तापमान चरण की तुलना में अधिक समरूपता होती है।<ref>{{cite book|last1=Ivancevic|first1=Vladimir G.|last2=Ivancevic|first2=Tijiana, T.|title=Complex Nonlinearity|date=2008|publisher=Springer|location=Berlin|isbn=978-3-540-79357-1|pages=176–177|url=https://books.google.com/books?id=wpsPgHgtxEYC&pg=PA177 |access-date=12 October 2014}}</ref>
 === ऑर्डर पैरामीटर===
 आदेश पैरामीटर चरण संक्रमण प्रणाली में सीमाओं के पार ऑर्डर की डिग्री का उपाय है; यह सामान्यतः एक चरण में शून्य (सामान्यतः महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर) और दूसरे में शून्य के बीच होता है।<ref>{{Cite book | title = Compendium of Chemical Terminology | editor = A. D. McNaught and A. Wilkinson | isbn = 978-0-86542-684-9 | publisher = [[IUPAC]] | url = http://goldbook.iupac.org/goldbook/O04323.html | access-date = 2007-10-23 | year = 1997 }}{{Dead link|date=May 2020 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> महत्वपूर्ण बिंदु पर, ऑर्डर पैरामीटर [[ संवेदनशीलता (बहुविकल्पी) |संवेदनशीलता (बहुविकल्पी)]] सामान्यतःअलग हो जाएगी।
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 तनाव में रहने वाले जीवों के समूहों में (महत्वपूर्ण संक्रमण के करीब पहुंचने पर), सहसंबंध बढ़ने की प्रवृत्ति होती है, जबकि साथ ही, उतार-चढ़ाव भी बढ़ता है। यह प्रभाव लोगों, चूहों, पेड़ों और घास के पौधों के समूहों के कई प्रयोगों और टिप्पणियों द्वारा समर्थित है।<ref>{{cite journal|last1=Gorban|first1=A.N.|last2=Smirnova|first2=E.V.|last3=Tyukina|first3=T.A.|title=Correlations, risk and crisis: From physiology to finance|journal=Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications|date=August 2010|volume=389|issue=16|pages=3193–3217|url=https://www.researchgate.net/publication/222687003|doi=10.1016/j.physa.2010.03.035|arxiv=0905.0129|bibcode=2010PhyA..389.3193G|s2cid=276956}}</ref>
 == प्रायोगिक ==
 विभिन्न प्रभावों का अध्ययन करने के लिए विभिन्न विधियों का प्रयोग किया जाता है। चयनित उदाहरण हैं:
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 ==बाहरी कड़ियाँ==
-{{Commons category|Phase changes}}
 *[http://www.ibiblio.org/e-notes/Perc/contents.htm Interactive Phase Transitions on lattices] with Java applets
 *[https://web.archive.org/web/20160204235430/http://www.sklogwiki.org/SklogWiki/index.php/Universality_classes  Universality classes] from Sklogwiki
-{{States of matter}}
 {{Authority control}}
-{{DEFAULTSORT:Phase Transition}}[[Category: चरण संक्रमण | चरण संक्रमण ]] [[Category: भौतिक घटनाएं]] [[Category: महत्वपूर्ण घटनाएं]]
+{{DEFAULTSORT:Phase Transition}}
-[[Category: Machine Translated Page]]
+[[Category:All articles with dead external links]]
-[[Category:Created On 18/01/2023]]
+[[Category:All articles with unsourced statements|Phase Transition]]
-[[Category:Vigyan Ready]]
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