द्रव: Difference between revisions
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[[File:Water drop 001.jpg|thumb|300px|तरल पानी की एक गोलाकार बूंद (तरल) बनने से [[ सतह क्षेत्र |सतह क्षेत्र]] कम हो जाता है, जो तरल पदार्थों में [[ सतह तनाव ]]का प्राकृतिक परिणाम है।]] | [[File:Water drop 001.jpg|thumb|300px|तरल पानी की एक गोलाकार बूंद (तरल) बनने से [[ सतह क्षेत्र |सतह क्षेत्र]] कम हो जाता है, जो तरल पदार्थों में [[ सतह तनाव |सतह तनाव]] का प्राकृतिक परिणाम है।]] | ||
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तरल प्रायः संपीड्यता [[ द्रव |द्रव]] है जो अपने कंटेनर का आकार ले लेता है लेकिन किसी भी [[ दबाव |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 | ठोस]], [[ गैस |गैस]] और [[ प्लाज्मा (भौतिकी) |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 |घनत्व]] बनाए रखता है। तरल अवस्था की एक विशिष्ट गुण सतह तनाव है, जिससे [[ गीला |गीला]]पन होता है। [[ पानी |पानी]] अब तक पृथ्वी पर सबसे आम तरल है। | '''तरल''' प्रायः संपीड्यता [[ द्रव |द्रव]] है जो अपने कंटेनर का आकार ले लेता है लेकिन किसी भी [[ दबाव |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 |ठोस]], [[ गैस |गैस]] और [[ प्लाज्मा (भौतिकी) |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 |घनत्व]] बनाए रखता है। तरल अवस्था की एक विशिष्ट गुण सतह तनाव है, जिससे [[ गीला |गीला]]पन होता है। [[ पानी |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 भौतिकी |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 | 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 भौतिकी |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 उपस्थित 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 है। | ||
== परिचय == | == परिचय == | ||
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== उदाहरण == | == उदाहरण == | ||
तापमान और दबाव के लिए मानक स्थितियों में केवल दो [[ रासायनिक तत्व |रासायनिक तत्व]] तरल होते हैं: [[ पारा (तत्व) |पारा (तत्व)]] और [[ ब्रोमिन |ब्रोमिन]] चार और तत्वों के गलनांक कमरे के तापमान से थोड़ा ऊपर होते हैं: [[ फ्रैनशियम |फ्रैनशियम]], [[ सीज़ियम |सीज़ियम]], [[ गैलियम |गैलियम]] और [[ रूबिडीयाम |रूबिडीयाम]]।<ref>Theodore Gray, The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe New York: Workman Publishing, 2009 p. 127 {{ISBN|1-57912-814-9}}</ref> 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 (रसायन विज्ञान) |अमलगम]] (पारा युक्त मिश्र धातु) सम्मिलित हैं। | |||
तापमान और दबाव के लिए मानक स्थितियों में केवल दो [[ रासायनिक तत्व |रासायनिक तत्व]] तरल होते हैं: [[ पारा (तत्व) ]]और [[ ब्रोमिन | ब्रोमिन]] चार और तत्वों के गलनांक कमरे के तापमान से थोड़ा ऊपर होते हैं: [[ फ्रैनशियम | फ्रैनशियम]], [[ सीज़ियम |सीज़ियम]], [[ गैलियम |गैलियम]] और [[ रूबिडीयाम |रूबिडीयाम]] ।<ref>Theodore Gray, The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe New York: Workman Publishing, 2009 p. 127 {{ISBN|1-57912-814-9}}</ref> 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 (रसायन विज्ञान) |अमलगम]] (पारा युक्त मिश्र धातु) | |||
शुद्ध पदार्थ जो सामान्य परिस्थितियों में तरल होते हैं उनमें पानी, [[ इथेनॉल |इथेनॉल]] और कई अन्य कार्बनिक विलायक | शुद्ध पदार्थ जो सामान्य परिस्थितियों में तरल होते हैं उनमें पानी, [[ इथेनॉल |इथेनॉल]] और कई अन्य कार्बनिक विलायक सम्मिलित 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 |अम्ल]] | अकार्बनिक तरल पदार्थों में पानी, मैग्मा, अकार्बनिक गैर-जलीय विलायक और कई [[ अम्ल |अम्ल]] सम्मिलित हैं। | ||
महत्वपूर्ण रोजमर्रा के तरल पदार्थों में [[ जलीय घोल |जलीय घोल]] जैसे घरेलू [[ विरंजित करना |विरंजित करना]] , [[ खनिज तेल |खनिज तेल]] और गैसोलीन जैसे विभिन्न पदार्थों के अन्य [[ मिश्रण |मिश्रण]], [[ विनाईग्रेटे |विनाईग्रेटे]] या [[ मेयोनेज़ |मेयोनेज़]] जैसे [[ पायसन |पायसन]], रक्त की तरह [[ निलंबन (रसायन विज्ञान) |निलंबन]] और [[ रंग |रंग]] और [[ दूध |दूध]] जैसे [[ कोलाइड |कोलाइड]] | महत्वपूर्ण रोजमर्रा के तरल पदार्थों में [[ जलीय घोल |जलीय घोल]] जैसे घरेलू [[ विरंजित करना |विरंजित करना]], [[ खनिज तेल |खनिज तेल]] और गैसोलीन जैसे विभिन्न पदार्थों के अन्य [[ मिश्रण |मिश्रण]], [[ विनाईग्रेटे |विनाईग्रेटे]] या [[ मेयोनेज़ |मेयोनेज़]] जैसे [[ पायसन |पायसन]], रक्त की तरह [[ निलंबन (रसायन विज्ञान) |निलंबन]] और [[ रंग |रंग]] और [[ दूध |दूध]] जैसे [[ कोलाइड |कोलाइड]] सम्मिलित हैं। | ||
कई गैसें [[ तरल ऑक्सीजन |तरल ऑक्सीजन]], [[ तरल नाइट्रोजन |तरल नाइट्रोजन]], [[ तरल हाइड्रोजन |तरल हाइड्रोजन]] और [[ तरल हीलियम |तरल हीलियम]] जैसे तरल पदार्थों को ठंडा करके [[ गैसों का द्रवीकरण |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 |कार्बन डाइआक्साइड]] को केवल 5.1 [[ वायुमंडल (इकाई) |एटीएम]] से ऊपर के दबाव में ही द्रवित किया जा सकता है।<ref>{{Citation | कई गैसें [[ तरल ऑक्सीजन |तरल ऑक्सीजन]], [[ तरल नाइट्रोजन |तरल नाइट्रोजन]], [[ तरल हाइड्रोजन |तरल हाइड्रोजन]] और [[ तरल हीलियम |तरल हीलियम]] जैसे तरल पदार्थों को ठंडा करके [[ गैसों का द्रवीकरण |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 |कार्बन डाइआक्साइड]] को केवल 5.1 [[ वायुमंडल (इकाई) |एटीएम]] से ऊपर के दबाव में ही द्रवित किया जा सकता है।<ref>{{Citation | ||
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== अनुप्रयोग == | == अनुप्रयोग == | ||
[[File:Blue Lava lamp.JPG|thumb| | [[File:Blue Lava lamp.JPG|thumb|[[ लावा लैंप |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 | स्नेहक]], विलायक और शीतलक के रूप में तरल पदार्थों के कई प्रकार के उपयोग होते हैं। | ||
[[ अन्य लॉजी |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 |गियर बॉक्स]], [[ धातु |धातु-कार्यों]] और हाइड्रोलिक सिस्टम में उनके अच्छे स्नेहन गुणों के लिए उपयोग किया जाता है।<ref>Theo Mang, Wilfried Dressel [https://books.google.com/books?id=UTdfxf2rkNcC& ’’Lubricants and lubrication’’], Wiley-VCH 2007 {{ISBN|3-527-31497-0}}</ref> | [[ अन्य लॉजी |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 |गियर बॉक्स]], [[ धातु |धातु-कार्यों]] और हाइड्रोलिक सिस्टम में उनके अच्छे स्नेहन गुणों के लिए उपयोग किया जाता है।<ref>Theo Mang, Wilfried Dressel [https://books.google.com/books?id=UTdfxf2rkNcC& ’’Lubricants and lubrication’’], Wiley-VCH 2007 {{ISBN|3-527-31497-0}}</ref> | ||
अन्य तरल पदार्थ या ठोस को घोलने के लिए कई तरल पदार्थ [[ सॉल्वैंट्स |विलायक]] के रूप में उपयोग किए जाते हैं। [[ समाधान (रसायन विज्ञान) |विलयन]] विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में पाए जाते हैं, जिनमें पेंट, [[ सीलेंट |सीलेंट]] और गोंद | अन्य तरल पदार्थ या ठोस को घोलने के लिए कई तरल पदार्थ [[ सॉल्वैंट्स |विलायक]] के रूप में उपयोग किए जाते हैं। [[ समाधान (रसायन विज्ञान) |विलयन]] विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में पाए जाते हैं, जिनमें पेंट, [[ सीलेंट |सीलेंट]] और गोंद सम्मिलित हैं। [[ मिट्टी का तेल |नाफ्था]] और [[ एसीटोन |एसीटोन]] का उपयोग उद्योग में अक्सर कलपुर्जों से तेल, ग्रीस और टार को साफ करने के लिए किया जाता है। [[ शरीर के तरल पदार्थ |बॉडी फ्लुइड्स]] पानी आधारित समाधान हैं। | ||
[[ पृष्ठसक्रियकारक |पृष्ठसक्रियकारक]] आमतौर पर साबुन और[[ डिटर्जेंट | डिटर्जेंट]] में पाए जाते हैं। अल्कोहल जैसे विलायक को अक्सर [[ रोगाणुरोधी ]]के रूप में उपयोग किया जाता है। वे सौंदर्य प्रसाधन, [[ स्याही |स्याही]] और तरल [[ डाई लेजर |डाई लेजर]] में पाए जाते हैं। उनका उपयोग खाद्य उद्योग में, [[ वनस्पति तेल |वनस्पति तेल]] के निष्कर्षण जैसी प्रक्रियाओं में किया जाता है।<ref>George Wypych [https://books.google.com/books?id=NzhUTvUkpDQC&pg=PA847 ’’Handbook of solvents’’] William Andrew Publishing 2001 pp. 847–881 {{ISBN|1-895198-24-0}}</ref> 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। [[ उष्मा का आदान प्रदान करने वाला |उष्मा का आदान प्रदान करने वाला]] जैसे [[ रेडियेटर |रेडियेटर]] के माध्यम से तरल को प्रवाहित करके गर्मी को हटाया जा सकता है, या [[ वाष्पीकरण |वाष्पीकरण]] के दौरान तरल के साथ गर्मी को हटाया जा सकता है।<ref>N. B. Vargaftik ’’Handbook of thermal conductivity of liquids and gases’’ CRC Press 1994 {{ISBN|0-8493-9345-0}}</ref> इंजन को गर्म होने से बचाने के लिए पानी या [[ ग्लाइकोल |ग्लाइकोल]] कूलेंट का उपयोग किया जाता है।<ref>Jack Erjavec [https://books.google.com/books?id=U4TBoJB2zgsC&pg=PA309 ’’Automotive technology: a systems approach’’] Delmar Learning 2000 p. 309 {{ISBN|1-4018-4831-1}}</ref> परमाणु रिएक्टरों में उपयोग किए जाने वाले शीतलक में पानी या तरल धातु, जैसे [[ सोडियम |सोडियम]] या [[ विस्मुट |विस्मुट]] | [[ पृष्ठसक्रियकारक |पृष्ठसक्रियकारक]] आमतौर पर साबुन और[[ डिटर्जेंट | डिटर्जेंट]] में पाए जाते हैं। अल्कोहल जैसे विलायक को अक्सर [[ रोगाणुरोधी ]]के रूप में उपयोग किया जाता है। वे सौंदर्य प्रसाधन, [[ स्याही |स्याही]] और तरल [[ डाई लेजर |डाई लेजर]] में पाए जाते हैं। उनका उपयोग खाद्य उद्योग में, [[ वनस्पति तेल |वनस्पति तेल]] के निष्कर्षण जैसी प्रक्रियाओं में किया जाता है।<ref>George Wypych [https://books.google.com/books?id=NzhUTvUkpDQC&pg=PA847 ’’Handbook of solvents’’] William Andrew Publishing 2001 pp. 847–881 {{ISBN|1-895198-24-0}}</ref> 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। [[ उष्मा का आदान प्रदान करने वाला |उष्मा का आदान प्रदान करने वाला]] जैसे [[ रेडियेटर |रेडियेटर]] के माध्यम से तरल को प्रवाहित करके गर्मी को हटाया जा सकता है, या [[ वाष्पीकरण |वाष्पीकरण]] के दौरान तरल के साथ गर्मी को हटाया जा सकता है।<ref>N. B. Vargaftik ’’Handbook of thermal conductivity of liquids and gases’’ CRC Press 1994 {{ISBN|0-8493-9345-0}}</ref> इंजन को गर्म होने से बचाने के लिए पानी या [[ ग्लाइकोल |ग्लाइकोल]] कूलेंट का उपयोग किया जाता है।<ref>Jack Erjavec [https://books.google.com/books?id=U4TBoJB2zgsC&pg=PA309 ’’Automotive technology: a systems approach’’] Delmar Learning 2000 p. 309 {{ISBN|1-4018-4831-1}}</ref> परमाणु रिएक्टरों में उपयोग किए जाने वाले शीतलक में पानी या तरल धातु, जैसे [[ सोडियम |सोडियम]] या [[ विस्मुट |विस्मुट]] सम्मिलित हैं।<ref>Gerald Wendt ’’The prospects of nuclear power and technology’’ D. Van Nostrand Company 1957 p. 266</ref> [[ तरल प्रणोदक ]]फिल्मों का उपयोग [[ राकेट |राकेट]] के प्रणोद कक्षों को ठंडा करने के लिए किया जाता है।<ref>’’Modern engineering for design of liquid-propellant rocket engines’’ by Dieter K. Huzel, David H. Huang – American Institute of Aeronautics and Astronautics 1992 p. 99 {{ISBN|1-56347-013-6}}</ref> [[ मशीनिंग |मशीनिंग]] में, उत्पन्न अतिरिक्त गर्मी को दूर करने के लिए पानी और तेल का उपयोग किया जाता है, जो निर्मित वस्तुओं और टूलींग दोनों को जल्दी से बर्बाद कर सकता है। पसीने के दौरान, [[ पसीना |पसीना]] वाष्पित होकर मानव शरीर से गर्मी को दूर करता है। हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग उद्योग (एचवीएसी) में, तरल पदार्थ जैसे पानी का उपयोग गर्मी को एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।<ref>Thomas E Mull ’’HVAC principles and applications manual’’ McGraw-Hill 1997 {{ISBN|0-07-044451-X}}</ref> | ||
इसी तरह, तरल पदार्थों का उपयोग अक्सर उनके बेहतर ताप-स्थानांतरण गुणों के कारण खाना पकाने में किया जाता है। बेहतर चालकता के अलावा, क्योंकि गर्म तरल पदार्थ फैलते और बढ़ते हैं जबकि ठंडे क्षेत्र में सिकुड़ते और डूबते हैं, कम गतिज चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थ लगभग स्थिर तापमान पर संवहन के माध्यम से ऊष्मा स्थानांतरित करते हैं, जिससे यह तरल [[ ब्लैंचिंग (खाना पकाने) |ब्लैंचिंग]], उबालने या [[ तलने |तलने]] के लिए उपयुक्त होता है। गैस को तरल में संघनित करके भी ऊष्मा हस्तांतरण की उच्च दर प्राप्त की जा सकती है। तरल के क्वथनांक पर, सम्पूर्ण ऊष्म-ऊर्जा का उपयोग तरल से गैस में अवस्था परिवर्तन के लिए किया जाता है, बिना तापमान में वृद्धि के, और रासायनिक [[ संभावित ऊर्जा |स्थिर ऊर्जा]] के रूप में संग्रहीत किया जाता है। जब गैस वापस तरल में संघनित होती है तो यह अतिरिक्त ऊष्म-ऊर्जा एक स्थिर तापमान पर निकलती है। इस घटना का उपयोग [[ गुस्से |स्टीमिंग]] जैसी प्रक्रियाओं में किया जाता है। चूंकि तरल पदार्थों में अक्सर अलग-अलग क्वथनांक होते हैं, तरल या गैसों के मिश्रण या घोल को आमतौर पर गर्मी, ठंड, [[ खालीपन |खालीपन]], दबाव या अन्य साधनों का उपयोग करके [[ आसवन |आसवन]] द्वारा अलग किया जा सकता है। [[ मादक पेय |मादक पेय]] पदार्थों के उत्पादन से लेकर [[ तेल शोधशाला |तेल शोधशाला]] तक, [[ आर्गन |आर्गन]], [[ ऑक्सीजन |ऑक्सीजन]], [[ नाइट्रोजन |नाइट्रोजन]], [[ नीयन |नियोन]] या [[ क्सीनन |ज़ीनॉन]] जैसी गैसों के [[ वायु पृथक्करण |वायु पृथक्करण]] से द्रवीकरण (उनके व्यक्तिगत क्वथनांक से नीचे ठंडा करना) तक हर चीज में आसवन पाया जा सकता है।<ref>''Unit Operations in Food Processing'' by R. L. Earle -- Pergamon Press 1983 Page 56--62, 138--141</ref> | इसी तरह, तरल पदार्थों का उपयोग अक्सर उनके बेहतर ताप-स्थानांतरण गुणों के कारण खाना पकाने में किया जाता है। बेहतर चालकता के अलावा, क्योंकि गर्म तरल पदार्थ फैलते और बढ़ते हैं जबकि ठंडे क्षेत्र में सिकुड़ते और डूबते हैं, कम गतिज चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थ लगभग स्थिर तापमान पर संवहन के माध्यम से ऊष्मा स्थानांतरित करते हैं, जिससे यह तरल [[ ब्लैंचिंग (खाना पकाने) |ब्लैंचिंग]], उबालने या [[ तलने |तलने]] के लिए उपयुक्त होता है। गैस को तरल में संघनित करके भी ऊष्मा हस्तांतरण की उच्च दर प्राप्त की जा सकती है। तरल के क्वथनांक पर, सम्पूर्ण ऊष्म-ऊर्जा का उपयोग तरल से गैस में अवस्था परिवर्तन के लिए किया जाता है, बिना तापमान में वृद्धि के, और रासायनिक [[ संभावित ऊर्जा |स्थिर ऊर्जा]] के रूप में संग्रहीत किया जाता है। जब गैस वापस तरल में संघनित होती है तो यह अतिरिक्त ऊष्म-ऊर्जा एक स्थिर तापमान पर निकलती है। इस घटना का उपयोग [[ गुस्से |स्टीमिंग]] जैसी प्रक्रियाओं में किया जाता है। चूंकि तरल पदार्थों में अक्सर अलग-अलग क्वथनांक होते हैं, तरल या गैसों के मिश्रण या घोल को आमतौर पर गर्मी, ठंड, [[ खालीपन |खालीपन]], दबाव या अन्य साधनों का उपयोग करके [[ आसवन |आसवन]] द्वारा अलग किया जा सकता है। [[ मादक पेय |मादक पेय]] पदार्थों के उत्पादन से लेकर [[ तेल शोधशाला |तेल शोधशाला]] तक, [[ आर्गन |आर्गन]], [[ ऑक्सीजन |ऑक्सीजन]], [[ नाइट्रोजन |नाइट्रोजन]], [[ नीयन |नियोन]] या [[ क्सीनन |ज़ीनॉन]] जैसी गैसों के [[ वायु पृथक्करण |वायु पृथक्करण]] से द्रवीकरण (उनके व्यक्तिगत क्वथनांक से नीचे ठंडा करना) तक हर चीज में आसवन पाया जा सकता है।<ref>''Unit Operations in Food Processing'' by R. L. Earle -- Pergamon Press 1983 Page 56--62, 138--141</ref> | ||
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=== आयतन === | === आयतन === | ||
[[File:Cavitating-prop.jpg|thumb|एक नाव प्रोपेलर से पानी में गुहिकायन]]द्रवों की [[ मात्रा ]] को आयतन की इकाइयों में मापा जाता है। इनमें यूनिट क्यूबिक मीटर (m<sup>3</sup>) की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली | [[File:Cavitating-prop.jpg|thumb|एक नाव प्रोपेलर से पानी में गुहिकायन]]द्रवों की [[ मात्रा ]] को आयतन की इकाइयों में मापा जाता है। इनमें यूनिट क्यूबिक मीटर (m<sup>3</sup>) की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली सम्मिलित है) और इसके विभाजन, विशेष रूप से घन डेसीमीटर, जिसे आमतौर पर लीटर (1 डीएम<sup>3</sup> = 1 एल = 0.001 मी<sup>3</sup>) कहा जाता है, और घन सेंटीमीटर, जिसे मिलीलीटर (1 सेमी<sup>3</sup> = 1 एमएल = 0.001 एल = 10<sup>−6</sup> मी<sup>3</sup> भी कहा जाता है)।<ref>{{Citation |last1 = Knight | ||
|first1 = Randall D. | |first1 = Randall D. | ||
|title = Physics for Scientists and Engineers: A Strategic Approach (With Modern Physics) | |title = Physics for Scientists and Engineers: A Strategic Approach (With Modern Physics) | ||
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{{main|Surface tension|Surface science}} | {{main|Surface tension|Surface science}} | ||
[[File:2006-01-14 Surface waves.jpg|thumb|250px|पानी में [[ सतह की लहर |सतह की]] लहरें]]जब तक किसी द्रव का आयतन उसके पात्र के आयतन से बिल्कुल मेल नहीं खाता, तब तक एक या अधिक सतह देखे जा सकते हैं। एक सतह की उपस्थिति नई घटनाओं का परिचय देती है जो एक विस्तृत तरल में | [[File:2006-01-14 Surface waves.jpg|thumb|250px|पानी में [[ सतह की लहर |सतह की]] लहरें]]जब तक किसी द्रव का आयतन उसके पात्र के आयतन से बिल्कुल मेल नहीं खाता, तब तक एक या अधिक सतह देखे जा सकते हैं। एक सतह की उपस्थिति नई घटनाओं का परिचय देती है जो एक विस्तृत तरल में उपस्थित नहीं होती हैं। इसका कारण यह है कि सतह पर अणु केवल सतह के अंदरूनी हिस्से पर अन्य तरल अणुओं के साथ बंधन रखता है, जिसका अर्थ है कि वास्तविक बल सतह के अणुओं को अंदर की ओर खींचता है। समान रूप से, इस बल को ऊर्जा के संदर्भ में वर्णित किया जा सकता है: किसी दिए गए क्षेत्र की सतह बनाने से जुड़ी एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा होती है। यह मात्रा एक भौतिक गुण है जिसे सतह तनाव कहा जाता है, प्रति इकाई क्षेत्र में ऊर्जा की इकाइयों में (एसआई इकाइयां: जूल/[[ मीटर |मीटर]]<sup>2</sup>)। मजबूत अंतर-आणविक बलों वाले तरल पदार्थों में सतह तनाव अधिक होते हैं।<ref>{{Citation | ||
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सतह तनाव का एक व्यावहारिक तात्पर्य यह है कि तरल पदार्थ अपने सतह क्षेत्र को कम करते हैं, गोलाकार बूंद और [[ बुलबुला (भौतिकी) |बुलबुला]] बनाते हैं जब तक कि अन्य बाधाएं | सतह तनाव का एक व्यावहारिक तात्पर्य यह है कि तरल पदार्थ अपने सतह क्षेत्र को कम करते हैं, गोलाकार बूंद और [[ बुलबुला (भौतिकी) |बुलबुला]] बनाते हैं जब तक कि अन्य बाधाएं उपस्थित न हों। सतही तनाव कई अन्य घटनाओं के लिए भी उत्तरदायी है, जिसमें सतह तरंगें, केशिका क्रिया, गीलापन और [[ केशिका तरंग |केशिका तरंग]] सम्मिलित हैं। [[ सीमित तरल |सीमित तरल]] के तहत तरल पदार्थों में, सतह के प्रभाव एक प्रमुख भूमिका निभा सकते हैं - तरल के मैक्रोस्कोपिक नमूने की तुलना में - अणुओं का एक बहुत बड़ा अंश सतह के पास स्थित होता है। | ||
किसी द्रव का पृष्ठ तनाव सीधे उसकी अस्थिरता को प्रभावित करता है। अधिकांश आम तरल पदार्थों में दसियों mJ/m<Sup>2</sup> के तनाव होते हैं, इसलिए तेल, पानी या गोंद की बूंदें आसानी से मिल सकती हैं और अन्य सतहों का पालन कर सकती हैं, जबकि पारा जैसी तरल धातुओं में सैकड़ों mJ/m<Sup>2</sup> के बीच तनाव हो सकता है। इस प्रकार बूंदें आसानी से नहीं जुड़ती हैं और सतहें केवल विशिष्ट परिस्थितियों में ही गीली हो सकती हैं। | किसी द्रव का पृष्ठ तनाव सीधे उसकी अस्थिरता को प्रभावित करता है। अधिकांश आम तरल पदार्थों में दसियों mJ/m<Sup>2</sup> के तनाव होते हैं, इसलिए तेल, पानी या गोंद की बूंदें आसानी से मिल सकती हैं और अन्य सतहों का पालन कर सकती हैं, जबकि पारा जैसी तरल धातुओं में सैकड़ों mJ/m<Sup>2</sup> के बीच तनाव हो सकता है। इस प्रकार बूंदें आसानी से नहीं जुड़ती हैं और सतहें केवल विशिष्ट परिस्थितियों में ही गीली हो सकती हैं। | ||
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}}</ref> इसके अलावा, विभिन्न योजक | }}</ref> इसके अलावा, विभिन्न योजक उपस्थित हैं जो चिकनाई वाले तेलों की चिपचिपाहट की तापमान-निर्भरता को नियंत्रित कर सकते हैं। यह क्षमता महत्वपूर्ण है क्योंकि मशीनरी अक्सर तापमान की एक दायरे में काम करती है ([[ चिपचिपापन सूचकांक | चिपचिपापन सूचकांक]] भी देखें)।<ref>{{cite web |url=https://wiki.anton-paar.com/en/viscosity-index/ |archive-url=https://web.archive.org/web/20200309134610/https://wiki.anton-paar.com/en/viscosity-index/ |url-status=dead |archive-date=March 9, 2020 |title=चिपचिपापन सूचकांक|publisher=Anton Paar |location=UK |access-date=29 August 2018 }}</ref> | ||
एक तरल का चिपचिपा व्यवहार या तो[[ न्यूटोनियन द्रव | न्यूटोनियन द्रव]] या [[ गैर-न्यूटोनियन द्रव |गैर-न्यूटोनियन द्रव]] हो सकता है। एक [[ न्यूटोनियन द्रव |न्यूटोनियन]] तरल एक रैखिक विकृति/तनाव वक्र प्रदर्शित करता है, जिसका अर्थ है कि इसकी चिपचिपाहट समय, कतरनी दर, या कतरनी दर इतिहास से स्वतंत्र है। न्यूटोनियन तरल पदार्थों के उदाहरणों में पानी, [[ ग्लिसरीन |ग्लिसरीन]], [[ मोटर ऑयल |मोटर ऑयल]], [[ शहद |शहद]] या पारा | एक तरल का चिपचिपा व्यवहार या तो[[ न्यूटोनियन द्रव | न्यूटोनियन द्रव]] या [[ गैर-न्यूटोनियन द्रव |गैर-न्यूटोनियन द्रव]] हो सकता है। एक [[ न्यूटोनियन द्रव |न्यूटोनियन]] तरल एक रैखिक विकृति/तनाव वक्र प्रदर्शित करता है, जिसका अर्थ है कि इसकी चिपचिपाहट समय, कतरनी दर, या कतरनी दर इतिहास से स्वतंत्र है। न्यूटोनियन तरल पदार्थों के उदाहरणों में पानी, [[ ग्लिसरीन |ग्लिसरीन]], [[ मोटर ऑयल |मोटर ऑयल]], [[ शहद |शहद]] या पारा सम्मिलित हैं। एक गैर-न्यूटोनियन तरल वह है जहां चिपचिपापन इन कारकों से स्वतंत्र नहीं होता है और कतरनी के नीचे या तो गाढ़ा (चिपचिपापन में वृद्धि) या पतला (चिपचिपापन में कमी) होता है। गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थों के उदाहरणों में [[ चटनी |केचप]], मेयोनेज़, हेयर जैल, [[ प्ले-रवींद्र |प्ले-डोह]] या [[ स्टार्च |स्टार्च]] समाधान सम्मिलित हैं।<ref>''Honey in Traditional and Modern Medicine'' by Laid Boukraa -- CRC Press 2014 Page 22--24</ref> | ||
=== बंधन के तहत लोच === | === बंधन के तहत लोच === | ||
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=== अवस्था परिवर्तन === | === अवस्था परिवर्तन === | ||
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[[File:Phase-diag2.svg|thumb|300px|एक विशिष्ट [[ चरण आरेख |चरण आरेख]]। बिंदीदार रेखा पानी के असामान्य व्यवहार को दर्शाती है। हरी रेखाएं दिखाती हैं कि दबाव के साथ हिमांक कैसे भिन्न हो सकता है, और नीली रेखा दिखाती है कि दबाव के साथ क्वथनांक कैसे भिन्न हो सकता है। लाल रेखा उस सीमा को दर्शाती है जहां [[ उच्च बनाने की क्रिया (रसायन विज्ञान) |सब्लिमेशन या डेपोज़िशन]] हो सकती है।]]क्वथनांक से नीचे के तापमान पर, तरल रूप में कोई भी पदार्थ वाष्प के संघनन की रिवर्स प्रक्रिया के साथ संतुलन तक पहुंचने तक वाष्पित हो जाएगा। इस बिंदु पर वाष्प उसी दर से संघनित होगी जैसे तरल वाष्पित होता है। इस प्रकार, तरल स्थायी रूप से | [[File:Phase-diag2.svg|thumb|300px|एक विशिष्ट [[ चरण आरेख |चरण आरेख]]। बिंदीदार रेखा पानी के असामान्य व्यवहार को दर्शाती है। हरी रेखाएं दिखाती हैं कि दबाव के साथ हिमांक कैसे भिन्न हो सकता है, और नीली रेखा दिखाती है कि दबाव के साथ क्वथनांक कैसे भिन्न हो सकता है। लाल रेखा उस सीमा को दर्शाती है जहां [[ उच्च बनाने की क्रिया (रसायन विज्ञान) |सब्लिमेशन या डेपोज़िशन]] हो सकती है।]]क्वथनांक से नीचे के तापमान पर, तरल रूप में कोई भी पदार्थ वाष्प के संघनन की रिवर्स प्रक्रिया के साथ संतुलन तक पहुंचने तक वाष्पित हो जाएगा। इस बिंदु पर वाष्प उसी दर से संघनित होगी जैसे तरल वाष्पित होता है। इस प्रकार, तरल स्थायी रूप से उपस्थित नहीं हो सकता है यदि वाष्पित तरल को लगातार हटा दिया जाता है।<ref>{{Citation|last1=March|first1=N.H.|last2=Tosi|first2=M.P.|title=Introduction to Liquid State Physics|publisher=World Scientific|year=2002|doi=10.1142/4717|isbn=978-981-3102-53-8|page=7|bibcode=2002ilsp.book.....M|url=https://doi.org/10.1142/4717}}</ref> एक तरल अपने क्वथनांक पर या उससे ऊपर सामान्य रूप से उबलता है, हालांकि कुछ परिस्थितियों में सुपरहीटिंग इसे रोक सकता है। | ||
हिमांक से नीचे के तापमान पर, तरल [[ क्रिस्टलीकरण |क्रिस्टलीकरण]] की ओर प्रवृत्त होगा, जो अपने ठोस रूप में बदल जाएगा। गैस में परिवर्तन के विपरीत, निरंतर दबाव में इस परिवर्तन पर कोई संतुलन नहीं होता है,{{citation needed|date=February 2021}} इसलिए जब तक सुपरकूलिंग नहीं होती है, तरल अंततः पूरी तरह से क्रिस्टलीकृत हो जाएगा। हालांकि, यह केवल निरंतर दबाव में ही सच है, ताकि (उदाहरण के लिए) एक बंद, मजबूत कंटेनर में पानी और बर्फ एक संतुलन तक पहुंच सकें जहां दोनों चरण सह-अस्तित्व में हों। ठोस से द्रव में विपरीत परिवर्तन के लिए, गलनांक देखें। | हिमांक से नीचे के तापमान पर, तरल [[ क्रिस्टलीकरण |क्रिस्टलीकरण]] की ओर प्रवृत्त होगा, जो अपने ठोस रूप में बदल जाएगा। गैस में परिवर्तन के विपरीत, निरंतर दबाव में इस परिवर्तन पर कोई संतुलन नहीं होता है,{{citation needed|date=February 2021}} इसलिए जब तक सुपरकूलिंग नहीं होती है, तरल अंततः पूरी तरह से क्रिस्टलीकृत हो जाएगा। हालांकि, यह केवल निरंतर दबाव में ही सच है, ताकि (उदाहरण के लिए) एक बंद, मजबूत कंटेनर में पानी और बर्फ एक संतुलन तक पहुंच सकें जहां दोनों चरण सह-अस्तित्व में हों। ठोस से द्रव में विपरीत परिवर्तन के लिए, गलनांक देखें। | ||
===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 | 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 उपस्थित है, तो यह केवल छायादार छिद्रों में ही उपस्थित 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> | ||
===विलयन === | ===विलयन === | ||
{{main|Solution (chemistry)}} | {{main|Solution (chemistry)}} | ||
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{{main|Structure of liquids and glasses}} | {{main|Structure of liquids and glasses}} | ||
[[File:Teilchenmodell Flüssigkeit.svg|thumb|right|200px|एक शास्त्रीय मोनोएटोमिक तरल की संरचना। परमाणुओं के संपर्क में कई निकटतम पड़ोसी होते हैं, फिर भी कोई लंबी दूरी का क्रम | [[File:Teilchenmodell Flüssigkeit.svg|thumb|right|200px|एक शास्त्रीय मोनोएटोमिक तरल की संरचना। परमाणुओं के संपर्क में कई निकटतम पड़ोसी होते हैं, फिर भी कोई लंबी दूरी का क्रम उपस्थित नहीं होता है।]]तरल में, परमाणु एक क्रिस्टलीय जाली नहीं बनाते हैं, न ही वे लंबी दूरी के क्रम का कोई अन्य रूप दिखाते हैं। यह एक्स-रे और [[ न्यूट्रॉन विवर्तन | न्यूट्रॉन विवर्तन]] में ब्रैग चोटियों की अनुपस्थिति से प्रकट होता है। सामान्य परिस्थितियों में, विवर्तन पैटर्न में गोलाकार समरूपता होती है, जो तरल की [[ आइसोट्रॉपी |आइसोट्रॉपी]] को व्यक्त करती है। रेडियल दिशा में, विवर्तन तीव्रता सुचारू रूप से दोलन करती है। यह आमतौर पर स्थैतिक संरचना कारक एस (क्यू) द्वारा वर्णित किया जाता है, जिसमें वेवनंबर q=(4π/λ)sin θ होता है जो जांच (फोटॉन या न्यूट्रॉन) की तरंग दैर्ध्य λ और [[ ब्रैग चोटी |ब्रैग एंगल θ]] द्वारा दिया जाता है। S(q) के दोलन तरल के निकट क्रम को व्यक्त करते हैं, अर्थात एक परमाणु और निकटतम, दूसरे निकटतम, ... पड़ोसियों के कुछ कोशों के बीच संबंध। | ||
इन सहसंबंधों का अधिक सहज विवरण रेडियल वितरण फ़ंक्शन जी (आर) द्वारा दिया गया है, जो मूल रूप से एस (क्यू) का फूरियर रूपांतरण है। यह तरल में [[ जोड़ी सहसंबंध |जोड़ी सहसंबंध]] के अस्थायी स्नैपशॉट के स्थानिक औसत का प्रतिनिधित्व करता है। | इन सहसंबंधों का अधिक सहज विवरण रेडियल वितरण फ़ंक्शन जी (आर) द्वारा दिया गया है, जो मूल रूप से एस (क्यू) का फूरियर रूपांतरण है। यह तरल में [[ जोड़ी सहसंबंध |जोड़ी सहसंबंध]] के अस्थायी स्नैपशॉट के स्थानिक औसत का प्रतिनिधित्व करता है। | ||
Revision as of 12:29, 21 November 2022
File:Water drop 001.jpg
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।