गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों की संरचना के मॉडल

सभी पदार्थ तीन में मौजूद हो सकते हैं एकत्रीकरण की अवस्थाएँ.

गैस – भौतिक राज्य, जिसमें पदार्थ का कोई निश्चित आयतन और आकार नहीं होता। गैसों में, किसी पदार्थ के कण कण आकार से काफी अधिक दूरी पर निकल जाते हैं। कणों के बीच आकर्षण बल छोटे होते हैं और उन्हें एक-दूसरे के पास नहीं रोक सकते। कणों की परस्पर क्रिया की स्थितिज ऊर्जा शून्य के बराबर मानी जाती है, अर्थात यह कण गति की गतिज ऊर्जा से बहुत कम होती है। कण अव्यवस्थित रूप से बिखरते हैं, जिस बर्तन में गैस स्थित है उसकी पूरी मात्रा पर कब्जा कर लेते हैं। गैस कणों के प्रक्षेप पथ हैं टूटी हुई लाइनें(एक प्रभाव से दूसरे प्रभाव तक कण समान रूप से और सीधा चलता है)। गैसें आसानी से संपीड़ित होती हैं।

तरल- एकत्रीकरण की एक अवस्था जिसमें किसी पदार्थ का एक निश्चित आयतन होता है, लेकिन वह अपना आकार बरकरार नहीं रखता है। तरल पदार्थों में, कणों के बीच की दूरी कण के आकार के बराबर होती है, इसलिए तरल पदार्थों में कणों के बीच परस्पर क्रिया बल बड़े होते हैं। कणों की परस्पर क्रिया की स्थितिज ऊर्जा उनकी गतिज ऊर्जा के बराबर होती है। लेकिन यह कणों की व्यवस्थित व्यवस्था के लिए पर्याप्त नहीं है। तरल पदार्थों में, केवल पड़ोसी कणों का पारस्परिक अभिविन्यास देखा जाता है। तरल पदार्थ के कण कुछ संतुलन स्थितियों के आसपास अराजक दोलन करते हैं और कुछ समय बाद अपने पड़ोसियों के साथ स्थान बदल लेते हैं। ये छलांगें तरल पदार्थों की तरलता की व्याख्या करती हैं।

ठोस- एकत्रीकरण की एक अवस्था जिसमें किसी पदार्थ का एक निश्चित आयतन होता है और वह अपना आकार बनाए रखता है। ठोस पदार्थों में, कणों के बीच की दूरी कण के आकार के बराबर होती है, लेकिन तरल पदार्थों की तुलना में छोटी होती है, इसलिए कणों के बीच परस्पर क्रिया बल बहुत अधिक होते हैं, जो पदार्थ को अपना आकार बनाए रखने की अनुमति देता है। कणों की परस्पर क्रिया की स्थितिज ऊर्जा उनकी गतिज ऊर्जा से अधिक होती है, इसलिए ठोस पदार्थों में कणों की एक क्रमबद्ध व्यवस्था होती है, जिसे क्रिस्टल जाली कहा जाता है। ठोस पदार्थों के कण संतुलन स्थिति (क्रिस्टल जाली नोड) के आसपास अराजक दोलन से गुजरते हैं और अपने पड़ोसियों के साथ बहुत कम ही स्थान बदलते हैं। क्रिस्टल हैं विशेषता संपत्ति- अनिसोट्रॉपी - क्रिस्टल में दिशा की पसंद पर भौतिक गुणों की निर्भरता।

गैसों, तरल पदार्थों और की संरचना एसएनएफ.

आणविक गतिज सिद्धांत के मूल सिद्धांत:

सभी पदार्थ अणुओं से बने होते हैं, और अणु परमाणुओं से बने होते हैं,

परमाणु और अणु निरंतर गति में हैं,

अणुओं के बीच आकर्षण और प्रतिकर्षण बल होते हैं।

में गैसोंअणु अव्यवस्थित रूप से चलते हैं, अणुओं के बीच की दूरी बड़ी होती है, आणविक बल छोटे होते हैं, गैस उसे प्रदान की गई पूरी मात्रा पर कब्जा कर लेती है।

में तरल पदार्थअणु केवल कम दूरी पर ही व्यवस्थित तरीके से व्यवस्थित होते हैं, और बड़ी दूरी पर व्यवस्था के क्रम (समरूपता) का उल्लंघन होता है - "छोटी दूरी का क्रम"। आणविक आकर्षण बल अणुओं को पास-पास रखते हैं। अणुओं की गति एक स्थिर स्थिति से दूसरी (आमतौर पर एक परत के भीतर) "कूद" रही है। यह गति तरल की तरलता की व्याख्या करती है। तरल का कोई आकार नहीं होता है, लेकिन उसका आयतन होता है।

ठोस ऐसे पदार्थ होते हैं जो अपना आकार बनाए रखते हैं, क्रिस्टलीय और अनाकार में विभाजित होते हैं। क्रिस्टलीय ठोसपिंडों में एक क्रिस्टल जाली होती है, जिसके नोड्स में आयन, अणु या परमाणु हो सकते हैं। वे स्थिर संतुलन स्थितियों के सापेक्ष दोलन करते हैं। क्रिस्टल जाली की संपूर्ण मात्रा में एक नियमित संरचना होती है - व्यवस्था का "लंबी दूरी का क्रम"।

अनाकार शरीरअपना आकार बनाए रखते हैं, लेकिन उनमें क्रिस्टल जाली नहीं होती है और परिणामस्वरूप, स्पष्ट गलनांक नहीं होता है। उन्हें जमे हुए तरल पदार्थ कहा जाता है, क्योंकि तरल पदार्थों की तरह, उनमें आणविक व्यवस्था का "अल्प-श्रेणी" क्रम होता है।

आणविक संपर्क बल

किसी पदार्थ के सभी अणु आकर्षण और प्रतिकर्षण की शक्तियों के माध्यम से एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। अणुओं की परस्पर क्रिया के साक्ष्य: गीलापन की घटना, संपीड़न और तनाव का प्रतिरोध, ठोस और गैसों की कम संपीड़न क्षमता आदि। अणुओं की परस्पर क्रिया का कारण किसी पदार्थ में आवेशित कणों की विद्युत चुम्बकीय परस्पर क्रिया है। इसे कैसे समझाया जाए? एक परमाणु में एक धनात्मक आवेशित नाभिक और एक ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन आवरण होता है। नाभिक का आवेश सभी इलेक्ट्रॉनों के कुल आवेश के बराबर होता है, इसलिए संपूर्ण परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है। एक या अधिक परमाणुओं से युक्त अणु भी विद्युत रूप से तटस्थ होता है। आइए दो स्थिर अणुओं के उदाहरण का उपयोग करके अणुओं के बीच परस्पर क्रिया पर विचार करें। प्रकृति में पिंडों के बीच गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुम्बकीय बल मौजूद हो सकते हैं। चूँकि अणुओं का द्रव्यमान अत्यंत छोटा होता है, अणुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण संपर्क की नगण्य शक्तियों को नजरअंदाज किया जा सकता है। बहुत बड़ी दूरी पर अणुओं के बीच कोई विद्युत चुम्बकीय संपर्क भी नहीं होता है। लेकिन, जैसे-जैसे अणुओं के बीच की दूरी कम होती जाती है, अणु खुद को इस तरह से उन्मुख करना शुरू कर देते हैं कि एक-दूसरे का सामना करने वाले उनके किनारों पर अलग-अलग संकेतों के आरोप होंगे (सामान्य तौर पर, अणु तटस्थ रहते हैं), और अणुओं के बीच आकर्षक बल उत्पन्न होते हैं। अणुओं के बीच की दूरी में और भी अधिक कमी के साथ, अणुओं के परमाणुओं के नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रॉन गोले की बातचीत के परिणामस्वरूप प्रतिकारक बल उत्पन्न होते हैं। परिणामस्वरूप, अणु पर आकर्षण और प्रतिकर्षण की शक्तियों का योग कार्य करता है। बड़ी दूरी पर आकर्षण बल प्रबल होता है (अणु के 2-3 व्यास की दूरी पर आकर्षण अधिकतम होता है), कम दूरी पर प्रतिकर्षण बल प्रबल होता है। अणुओं के बीच एक दूरी होती है जिस पर आकर्षक बल प्रतिकारक बल के बराबर हो जाते हैं। अणुओं की इस स्थिति को स्थिर संतुलन की स्थिति कहा जाता है। एक दूसरे से दूरी पर स्थित और विद्युत चुम्बकीय बलों द्वारा जुड़े अणुओं में स्थितिज ऊर्जा होती है। स्थिर संतुलन स्थिति में, अणुओं की स्थितिज ऊर्जा न्यूनतम होती है। किसी पदार्थ में, प्रत्येक अणु कई पड़ोसी अणुओं के साथ एक साथ संपर्क करता है, जो अणुओं की न्यूनतम संभावित ऊर्जा के मूल्य को भी प्रभावित करता है। इसके अलावा, किसी पदार्थ के सभी अणु निरंतर गति में हैं, अर्थात। गतिज ऊर्जा है. इस प्रकार, किसी पदार्थ की संरचना और उसके गुण (ठोस, तरल और गैसीय पिंड) अणुओं की परस्पर क्रिया की न्यूनतम संभावित ऊर्जा और अणुओं की तापीय गति की गतिज ऊर्जा के भंडार के बीच संबंध से निर्धारित होते हैं।

ठोस, तरल और गैसीय पिंडों की संरचना और गुण

पिंडों की संरचना को पिंड के कणों की परस्पर क्रिया और उनकी तापीय गति की प्रकृति द्वारा समझाया जाता है।

ठोस

ठोसों का आकार और आयतन स्थिर होता है और वे व्यावहारिक रूप से असम्पीडित होते हैं। अणुओं की परस्पर क्रिया की न्यूनतम स्थितिज ऊर्जा अणुओं की गतिज ऊर्जा से अधिक होती है। मजबूत कण अंतःक्रिया. किसी ठोस में अणुओं की तापीय गति केवल स्थिर संतुलन स्थिति के आसपास कणों (परमाणुओं, अणुओं) के कंपन द्वारा व्यक्त की जाती है।

आकर्षण की बड़ी ताकतों के कारण, अणु व्यावहारिक रूप से पदार्थ में अपनी स्थिति नहीं बदल सकते हैं, यह ठोस पदार्थों की मात्रा और आकार की अपरिवर्तनीयता को बताता है। अधिकांश ठोस पदार्थों में कणों की स्थानिक रूप से व्यवस्थित व्यवस्था होती है जो एक नियमित क्रिस्टल जाली बनाती है। पदार्थ के कण (परमाणु, अणु, आयन) क्रिस्टल जाली के शीर्षों - नोड्स पर स्थित होते हैं। क्रिस्टल जाली के नोड्स कणों के स्थिर संतुलन की स्थिति के साथ मेल खाते हैं। ऐसे ठोसों को क्रिस्टलीय कहा जाता है।

तरल

तरल पदार्थों का एक निश्चित आयतन होता है, लेकिन उनका अपना आकार नहीं होता, वे जिस बर्तन में होते हैं उसी का आकार ले लेते हैं। अणुओं के बीच परस्पर क्रिया की न्यूनतम संभावित ऊर्जा अणुओं की गतिज ऊर्जा के बराबर होती है। कमजोर कण अंतःक्रिया. किसी तरल में अणुओं की तापीय गति को उसके पड़ोसियों द्वारा अणु को प्रदान की गई मात्रा के भीतर एक स्थिर संतुलन स्थिति के आसपास कंपन द्वारा व्यक्त किया जाता है। अणु किसी पदार्थ के संपूर्ण आयतन में स्वतंत्र रूप से नहीं घूम सकते, लेकिन अणुओं का पड़ोसी स्थानों में संक्रमण संभव है। यह तरल की तरलता और उसके आकार को बदलने की क्षमता की व्याख्या करता है।

तरल पदार्थों में, अणु आकर्षण बल द्वारा एक-दूसरे से काफी मजबूती से बंधे होते हैं, जो तरल के आयतन की अपरिवर्तनीयता को स्पष्ट करता है। किसी तरल पदार्थ में अणुओं के बीच की दूरी अणु के व्यास के लगभग बराबर होती है। जब अणुओं के बीच की दूरी कम हो जाती है (तरल का संपीड़न), तो प्रतिकारक बल तेजी से बढ़ जाते हैं, इसलिए तरल पदार्थ असम्पीडित होते हैं। उनकी संरचना और तापीय गति की प्रकृति के संदर्भ में, तरल पदार्थ ठोस और गैसों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। हालाँकि तरल और गैस के बीच का अंतर तरल और ठोस की तुलना में बहुत अधिक है। उदाहरण के लिए, पिघलने या क्रिस्टलीकरण के दौरान, किसी पिंड का आयतन वाष्पीकरण या संघनन की तुलना में कई गुना कम बदलता है।

गैसों का आयतन स्थिर नहीं होता और वे जिस बर्तन में स्थित होती हैं उसके पूरे आयतन पर कब्जा कर लेती हैं। अणुओं के बीच परस्पर क्रिया की न्यूनतम स्थितिज ऊर्जा अणुओं की गतिज ऊर्जा से कम होती है। पदार्थ के कण व्यावहारिक रूप से परस्पर क्रिया नहीं करते हैं। गैसों की विशेषता अणुओं की व्यवस्था और गति में पूर्ण विकार है।

गैस के अणुओं के बीच की दूरी कई गुना होती है अधिक आकारअणु. छोटे आकर्षक बल अणुओं को एक-दूसरे के करीब नहीं रख सकते, इसलिए गैसें बिना किसी सीमा के फैल सकती हैं। बाहरी दबाव के प्रभाव में गैसें आसानी से संपीड़ित हो जाती हैं, क्योंकि अणुओं के बीच की दूरियाँ बड़ी हैं, और परस्पर क्रिया बल नगण्य हैं। कंटेनर की दीवारों पर गैस का दबाव गतिमान गैस अणुओं के प्रभाव से बनता है।

>>भौतिकी: गैसीय, तरल और ठोस निकायों की संरचना

आणविक गतिज सिद्धांत यह समझना संभव बनाता है कि कोई पदार्थ गैसीय, तरल और ठोस अवस्था में क्यों मौजूद हो सकता है।
गैसें।गैसों में, परमाणुओं या अणुओं के बीच की दूरी अणुओं के आकार से औसतन कई गुना अधिक होती है ( चित्र.8.5). उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय दबाव पर किसी बर्तन का आयतन उसमें मौजूद अणुओं के आयतन से हज़ारों गुना अधिक होता है।

गैसें आसानी से संपीड़ित हो जाती हैं, और अणुओं के बीच की औसत दूरी कम हो जाती है, लेकिन अणु का आकार नहीं बदलता है ( चित्र.8.6).

अणु अंतरिक्ष में अत्यधिक गति - सैकड़ों मीटर प्रति सेकंड - से चलते हैं। जब वे टकराते हैं, तो वे बिलियर्ड गेंदों की तरह एक-दूसरे से अलग-अलग दिशाओं में उछलते हैं। गैस अणुओं की कमज़ोर आकर्षक शक्तियाँ उन्हें एक दूसरे के पास रोके रखने में सक्षम नहीं होती हैं। इसीलिए गैसें असीमित रूप से फैल सकती हैं। वे न तो आकार और न ही आयतन बरकरार रखते हैं।
बर्तन की दीवारों पर अणुओं के कई प्रभाव गैस का दबाव बनाते हैं।
तरल पदार्थ. द्रव के अणु लगभग एक दूसरे के निकट स्थित होते हैं ( चित्र.8.7), इसलिए एक तरल अणु गैस अणु की तुलना में अलग व्यवहार करता है। तरल पदार्थों में, तथाकथित लघु-श्रेणी क्रम होता है, अर्थात, अणुओं की क्रमबद्ध व्यवस्था कई आणविक व्यास के बराबर दूरी पर बनी रहती है। एक अणु पड़ोसी अणुओं से टकराकर अपनी संतुलन स्थिति के आसपास दोलन करता है। केवल समय-समय पर वह एक और "छलांग" लगाती है, एक नई संतुलन स्थिति में आ जाती है। इस संतुलन स्थिति में, प्रतिकारक बल आकर्षण बल के बराबर होता है, अर्थात अणु का कुल अंतःक्रिया बल शून्य होता है। समय व्यवस्थित जीवनपानी के अणु, यानी, कमरे के तापमान पर एक विशिष्ट संतुलन स्थिति के आसपास इसके कंपन का समय औसतन 10 -11 सेकेंड होता है। एक दोलन का समय बहुत कम (10 -12 -10 -13 s) होता है। बढ़ते तापमान के साथ, अणुओं का निवास समय कम हो जाता है।

तरल पदार्थों में आणविक गति की प्रकृति, सबसे पहले सोवियत भौतिक विज्ञानी वाई.आई. फ्रेंकेल द्वारा स्थापित की गई, जो हमें तरल पदार्थों के मूल गुणों को समझने की अनुमति देती है।
तरल अणु सीधे एक दूसरे के बगल में स्थित होते हैं। जैसे-जैसे आयतन घटता है, प्रतिकारक शक्तियाँ बहुत बड़ी हो जाती हैं। यह बताता है द्रवों की कम संपीड्यता.
जैसा कि ज्ञात है, तरल पदार्थ तरल होते हैं, अर्थात वे अपना आकार बरकरार नहीं रखते हैं. इसे इस प्रकार समझाया जा सकता है. बाहरी बल प्रति सेकंड आणविक छलांग की संख्या में उल्लेखनीय परिवर्तन नहीं करता है। लेकिन अणुओं की एक स्थिर स्थिति से दूसरी स्थिति में छलांग मुख्यतः क्रिया की दिशा में होती है बाहरी बल (चित्र.8.8). इसी कारण तरल बहता है और पात्र का आकार ले लेता है।

ठोस.ठोस पदार्थों के परमाणु या अणु, तरल पदार्थों के परमाणुओं और अणुओं के विपरीत, कुछ संतुलन स्थितियों के आसपास कंपन करते हैं। इस कारण से, ठोस न केवल आयतन, बल्कि आकार भी बनाए रखें. ठोस अणुओं के बीच परस्पर क्रिया की स्थितिज ऊर्जा उनकी गतिज ऊर्जा से काफी अधिक होती है।
तरल पदार्थ और ठोस के बीच एक और महत्वपूर्ण अंतर है। एक तरल की तुलना लोगों की भीड़ से की जा सकती है, जहां अलग-अलग व्यक्ति बेचैनी से जगह-जगह धक्का-मुक्की कर रहे हैं, और एक ठोस शरीर उन्हीं व्यक्तियों के एक पतले समूह की तरह है, जो ध्यान में खड़े नहीं होने के बावजूद, औसतन अपने बीच कुछ दूरी बनाए रखते हैं। . यदि आप किसी ठोस पिंड के परमाणुओं या आयनों की संतुलन स्थिति के केंद्रों को जोड़ते हैं, तो आपको एक नियमित स्थानिक जाली मिलती है जिसे कहा जाता है क्रिस्टलीय.
चित्र 8.9 और 8.10 टेबल नमक और हीरे की क्रिस्टल जाली दिखाते हैं। क्रिस्टल में परमाणुओं की व्यवस्था में आंतरिक क्रम नियमित बाहरी ज्यामितीय आकृतियों की ओर ले जाता है।

चित्र 8.11 याकूत हीरे दिखाता है।

गैस की दूरी होती है एलअणुओं के बीच का आकार अणुओं के आकार से बहुत बड़ा होता है आर 0:" एल>>आर 0 .
द्रव और ठोस में l≈r 0. द्रव के अणु अव्यवस्थित रूप से व्यवस्थित होते हैं और समय-समय पर एक स्थिर स्थिति से दूसरी स्थिति में छलांग लगाते रहते हैं।
क्रिस्टलीय ठोसों में अणु (या परमाणु) कड़ाई से क्रमबद्ध तरीके से व्यवस्थित होते हैं।

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1. गैस असीमित विस्तार में सक्षम है। पृथ्वी पर वायुमंडल क्यों है?
2. गैस, तरल और ठोस के अणुओं के प्रक्षेप पथ कैसे भिन्न होते हैं? इन अवस्थाओं में पदार्थों के अणुओं के अनुमानित प्रक्षेप पथ बनाएं।

जी.या.मायाकिशेव, बी.बी.बुखोवत्सेव, एन.एन.सोत्स्की, भौतिकी 10वीं कक्षा

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सभी निर्जीव पदार्थ ऐसे कणों से बने होते हैं जो अलग-अलग व्यवहार कर सकते हैं। गैसीय, तरल और ठोस पिंडों की संरचना की अपनी विशेषताएं होती हैं। ठोस पदार्थों के कण एक-दूसरे के बहुत करीब होने के कारण एक-दूसरे से जुड़े रहते हैं, जिससे वे बहुत मजबूत हो जाते हैं। इसके अलावा, वे एक निश्चित आकार बनाए रख सकते हैं, क्योंकि उनके सबसे छोटे कण व्यावहारिक रूप से चलते नहीं हैं, बल्कि केवल कंपन करते हैं। तरल पदार्थों में अणु एक-दूसरे के काफी करीब होते हैं, लेकिन वे स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं, इसलिए अपना स्वरूपउनके पास नहीं है. गैसों में कण बहुत तेज़ी से चलते हैं और उनके चारों ओर आमतौर पर बहुत अधिक जगह होती है, जिसका अर्थ है कि उन्हें आसानी से संपीड़ित किया जा सकता है।

ठोसों के गुण एवं संरचना

ठोसों की संरचना और संरचनात्मक विशेषताएं क्या हैं? इनमें ऐसे कण होते हैं जो एक दूसरे के बहुत करीब स्थित होते हैं। वे हिल नहीं सकते इसलिए उनका आकार स्थिर रहता है। ठोस के गुण क्या हैं? यह संपीड़ित नहीं होता है, लेकिन अगर इसे गर्म किया जाता है, तो बढ़ते तापमान के साथ इसकी मात्रा बढ़ जाएगी। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कण कंपन और गति करने लगते हैं, जिससे घनत्व कम हो जाता है।

ठोसों की एक विशेषता यह है कि उनका आकार स्थिर रहता है। जब कोई ठोस गर्म होता है तो कणों की गति बढ़ जाती है। तेज़ गति से चलने वाले कण अधिक तीव्रता से टकराते हैं, जिससे प्रत्येक कण अपने पड़ोसियों को धक्का देता है। इसलिए, तापमान में वृद्धि से आमतौर पर शरीर की ताकत में वृद्धि होती है।

ठोस पदार्थों की क्रिस्टल संरचना

किसी ठोस के पड़ोसी अणुओं के बीच परस्पर क्रिया की अंतर-आणविक शक्तियाँ उन्हें एक निश्चित स्थिति में रखने के लिए पर्याप्त मजबूत होती हैं। यदि ये सबसे छोटे कण उच्च क्रमबद्ध विन्यास में हैं, तो ऐसी संरचनाओं को आमतौर पर क्रिस्टलीय कहा जाता है। किसी तत्व या यौगिक के कणों (परमाणु, आयन, अणु) के आंतरिक क्रम के प्रश्नों को एक विशेष विज्ञान - क्रिस्टलोग्राफी द्वारा निपटाया जाता है।

ठोस पदार्थ भी विशेष रुचि रखते हैं। कणों के व्यवहार और वे कैसे संरचित हैं, इसका अध्ययन करके, रसायनज्ञ समझा सकते हैं और भविष्यवाणी कर सकते हैं कि कैसे कुछ प्रकारसामग्री कुछ शर्तों के तहत व्यवहार करेगी। ठोस के सबसे छोटे कण एक जाली में व्यवस्थित होते हैं। यह कणों की तथाकथित नियमित व्यवस्था है, जहां विभिन्न रासायनिक बंधनउन दोनों के बीच।

एक ठोस पिंड की संरचना का बैंड सिद्धांत इसे परमाणुओं के एक संग्रह के रूप में मानता है, जिनमें से प्रत्येक में एक नाभिक और इलेक्ट्रॉन होते हैं। क्रिस्टलीय संरचना में, परमाणुओं के नाभिक क्रिस्टल जाली के नोड्स में स्थित होते हैं, जो एक निश्चित स्थानिक आवधिकता की विशेषता है।

द्रव की संरचना क्या होती है?

ठोस और तरल पदार्थों की संरचना इस मायने में समान है कि जिन कणों से वे बने हैं वे निकट दूरी पर स्थित होते हैं। अंतर यह है कि अणु स्वतंत्र रूप से चलते हैं, क्योंकि उनके बीच आकर्षण बल ठोस शरीर की तुलना में बहुत कमजोर होता है।

द्रव में क्या गुण होते हैं? पहला तरलता, और दूसरा यह कि तरल जिस बर्तन में रखा जाएगा उसी का आकार ले लेगा। यदि आप इसे गर्म करेंगे तो इसकी मात्रा बढ़ जाएगी। कणों की एक-दूसरे से निकटता के कारण, तरल को संपीड़ित नहीं किया जा सकता है।

गैसीय पिंडों की संरचना और संरचना क्या है?

गैस के कण बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित होते हैं, वे एक-दूसरे से इतनी दूर होते हैं कि उनके बीच कोई आकर्षक बल उत्पन्न नहीं हो सकता। गैस में क्या गुण होते हैं और गैसीय पिंडों की संरचना क्या होती है? एक नियम के रूप में, गैस उस पूरे स्थान को समान रूप से भर देती है जिसमें उसे रखा गया था। यह आसानी से संपीड़ित हो जाता है। बढ़ते तापमान के साथ गैसीय पिंड के कणों की गति बढ़ जाती है। साथ ही दबाव भी बढ़ता है.

गैसीय, तरल और ठोस पिंडों की संरचना इन पदार्थों के सबसे छोटे कणों के बीच अलग-अलग दूरी की विशेषता है। गैस के कण ठोस या तरल कणों की तुलना में बहुत अधिक दूर होते हैं। उदाहरण के लिए, हवा में कणों के बीच की औसत दूरी प्रत्येक कण के व्यास से लगभग दस गुना होती है। इस प्रकार, अणुओं का आयतन कुल आयतन का लगभग 0.1% ही होता है। शेष 99.9% रिक्त स्थान है। इसके विपरीत, तरल कण कुल तरल मात्रा का लगभग 70% भरते हैं।

प्रत्येक गैस कण एक सीधे पथ पर तब तक स्वतंत्र रूप से चलता रहता है जब तक कि वह किसी अन्य कण (गैस, तरल या ठोस) से नहीं टकराता। कण आमतौर पर काफी तेज़ी से आगे बढ़ते हैं, और उनमें से दो के टकराने के बाद, वे एक-दूसरे से उछलते हैं और अकेले ही अपने रास्ते पर चलते रहते हैं। ये टकराव दिशा और गति बदल देते हैं। गैस कणों के ये गुण गैसों को किसी भी आकार या आयतन को भरने के लिए विस्तारित करने की अनुमति देते हैं।

राज्य परिवर्तन

गैसीय, तरल और ठोस पिंडों की संरचना बदल सकती है यदि वे एक निश्चित बाहरी प्रभाव के संपर्क में हों। वे कुछ शर्तों के तहत, जैसे गर्म करने या ठंडा करने के दौरान, एक-दूसरे की स्थिति में भी परिवर्तित हो सकते हैं।

• वाष्पीकरण। तरल पिंडों की संरचना और गुण उन्हें कुछ शर्तों के तहत पूरी तरह से अलग भौतिक अवस्था में बदलने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप अपनी कार में ईंधन भरते समय गलती से गैसोलीन गिरा देते हैं, तो आप तुरंत इसकी तीखी गंध को नोटिस कर सकते हैं। ये कैसे होता है? कण पूरे तरल पदार्थ में घूमते रहते हैं, अंततः सतह तक पहुँचते हैं। उनकी निर्देशित गति इन अणुओं को सतह से परे तरल के ऊपर अंतरिक्ष में ले जा सकती है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण उन्हें वापस खींच लेगा। दूसरी ओर, यदि कोई कण बहुत तेजी से चलता है, तो वह काफी दूरी तक दूसरों से अलग हो सकता है। इस प्रकार, कणों की गति में वृद्धि के साथ, जो आमतौर पर गर्म होने पर होता है, वाष्पीकरण की प्रक्रिया होती है, यानी तरल का गैस में रूपांतरण।

विभिन्न भौतिक अवस्थाओं में शरीरों का व्यवहार

गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों की संरचना मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण होती है कि ये सभी पदार्थ परमाणुओं, अणुओं या आयनों से बने होते हैं, लेकिन इन कणों का व्यवहार पूरी तरह से भिन्न हो सकता है। गैस के कण एक-दूसरे से बेतरतीब ढंग से दूरी पर होते हैं, तरल अणु एक-दूसरे के करीब होते हैं, लेकिन वे ठोस की तरह कठोर रूप से संरचित नहीं होते हैं। गैस के कण कंपन करते हैं और तेज़ गति से चलते हैं। किसी तरल पदार्थ के परमाणु और अणु एक-दूसरे से कंपन करते हैं, गति करते हैं और फिसलते हैं। ठोस पिंड के कण भी कंपन कर सकते हैं, लेकिन इस प्रकार गति करना उनकी विशेषता नहीं है।

आंतरिक संरचना की विशेषताएं

पदार्थ के व्यवहार को समझने के लिए, आपको पहले इसकी आंतरिक संरचना की विशेषताओं का अध्ययन करना होगा। ग्रेनाइट, जैतून तेल और हीलियम के बीच आंतरिक अंतर क्या हैं? गुब्बारा? पदार्थ की संरचना का एक सरल मॉडल इस प्रश्न का उत्तर देने में मदद करेगा।

मॉडल किसी वास्तविक वस्तु या पदार्थ का सरलीकृत संस्करण है। उदाहरण के लिए, वास्तविक निर्माण शुरू होने से पहले, आर्किटेक्ट पहले निर्माण परियोजना का एक मॉडल बनाते हैं। ऐसा सरलीकृत मॉडल आवश्यक रूप से सटीक विवरण नहीं देता है, लेकिन साथ ही यह एक अनुमानित विचार दे सकता है कि कोई विशेष संरचना कैसी होगी।

सरलीकृत मॉडल

हालाँकि, विज्ञान में, मॉडल हमेशा भौतिक शरीर नहीं होते हैं। के लिए पिछली शताब्दीके बारे में मानवीय समझ में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है भौतिक संसार. हालाँकि, संचित ज्ञान और अनुभव का अधिकांश भाग गणितीय, रासायनिक और भौतिक सूत्रों जैसी अत्यंत जटिल अवधारणाओं पर आधारित है।

यह सब समझने के लिए, आपको इन सटीक और जटिल विज्ञानों में काफी पारंगत होने की आवश्यकता है। वैज्ञानिकों ने भौतिक घटनाओं की कल्पना, व्याख्या और भविष्यवाणी करने के लिए सरलीकृत मॉडल विकसित किए हैं। यह सब इस समझ को बहुत सरल बनाता है कि क्यों कुछ पिंडों का एक निश्चित तापमान पर एक स्थिर आकार और आयतन होता है, जबकि अन्य उन्हें बदल सकते हैं, इत्यादि।

सभी पदार्थ छोटे-छोटे कणों से बने हैं। ये कण अंदर हैं निरंतर गति. गति की मात्रा तापमान से संबंधित है। बढ़ा हुआ तापमान गति में वृद्धि का संकेत देता है। गैसीय, तरल और ठोस पिंडों की संरचना उनके कणों की गति की स्वतंत्रता के साथ-साथ इस बात से भिन्न होती है कि कण एक-दूसरे के प्रति कितनी दृढ़ता से आकर्षित होते हैं। शारीरिक उसकी शारीरिक स्थिति पर निर्भर करता है। जलवाष्प, तरल पानी और बर्फ में एक समान गुण होते हैं रासायनिक गुण, लेकिन उनके भौतिक गुणमहत्वपूर्ण रूप से भिन्न।

1. तरल पदार्थ की संरचना का मॉडल. संतृप्त और असंतृप्त जोड़े; तापमान पर संतृप्त वाष्प दबाव की निर्भरता; उबलना. हवा मैं नमी; ओस बिंदु, आर्द्रतामापी, साइकोमीटर।

वाष्पीकरण - वाष्पीकरण जो किसी तरल की मुक्त सतह से किसी भी तापमान पर होता है। किसी भी तापमान पर तापीय गति के दौरान, तरल अणुओं की गतिज ऊर्जा अन्य अणुओं के साथ उनके संबंध की संभावित ऊर्जा से अधिक नहीं होती है। वाष्पीकरण के साथ तरल पदार्थ का ठंडा होना भी होता है। वाष्पीकरण की दर इस पर निर्भर करती है: खुला सतह क्षेत्र, तापमान और तरल के पास अणुओं की सांद्रता।

वाष्पीकरण- किसी पदार्थ के गैसीय अवस्था से तरल अवस्था में संक्रमण की प्रक्रिया।
एक स्थिर तापमान पर एक बंद बर्तन में तरल के वाष्पीकरण से गैसीय अवस्था में वाष्पित होने वाले पदार्थ के अणुओं की सांद्रता में धीरे-धीरे वृद्धि होती है। वाष्पीकरण शुरू होने के कुछ समय बाद, गैसीय अवस्था में पदार्थ की सांद्रता उस मान तक पहुंच जाएगी जिस पर तरल में लौटने वाले अणुओं की संख्या हो जाएगी संख्या के बराबरअणु एक ही समय में तरल छोड़ देते हैं। स्थापित गतिशील संतुलनपदार्थ के वाष्पीकरण और संघनन की प्रक्रियाओं के बीच।

वह पदार्थ जो गैसीय अवस्था में हो गतिशील संतुलनतरल पदार्थ के साथ कहा जाता है संतृप्त भाप. (वाष्प उन अणुओं का संग्रह है जो वाष्पीकरण की प्रक्रिया के दौरान तरल छोड़ते हैं।) संतृप्त से कम दबाव पर वाष्प को असंतृप्त कहा जाता है।

जलाशयों, मिट्टी और वनस्पति की सतहों से पानी के निरंतर वाष्पीकरण के साथ-साथ मनुष्यों और जानवरों की श्वसन के कारण, वायुमंडल में हमेशा जल वाष्प होता है। इसलिए, वायुमंडलीय दबाव शुष्क हवा और उसमें मौजूद जलवाष्प के दबाव का योग है। जब हवा भाप से संतृप्त होगी तो जलवाष्प का दबाव अधिकतम होगा। संतृप्त भाप, असंतृप्त भाप के विपरीत, एक आदर्श गैस के नियमों का पालन नहीं करती है। इस प्रकार, संतृप्त वाष्प दबाव मात्रा पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि तापमान पर निर्भर करता है। इस निर्भरता को एक सरल सूत्र द्वारा व्यक्त नहीं किया जा सकता है, इसलिए तापमान पर संतृप्त वाष्प दबाव की निर्भरता के प्रायोगिक अध्ययन के आधार पर तालिकाएँ संकलित की गई हैं जिनसे विभिन्न तापमानों पर इसका दबाव निर्धारित किया जा सकता है।

किसी दिए गए तापमान पर हवा में जलवाष्प का दबाव कहलाता है पूर्ण आर्द्रता. चूँकि वाष्प का दबाव अणुओं की सांद्रता के समानुपाती होता है, पूर्ण आर्द्रता को किसी दिए गए तापमान पर हवा में मौजूद जल वाष्प के घनत्व के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जिसे किलोग्राम प्रति घन मीटर (पी) में व्यक्त किया जाता है।

सापेक्षिक आर्द्रताकिसी दिए गए तापमान पर हवा में जल वाष्प (या दबाव) के घनत्व और उस पर जल वाष्प के घनत्व (या दबाव) का अनुपात है वही तापमान, जिसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, अर्थात।

मध्य जलवायु अक्षांशों में मनुष्यों के लिए सबसे अनुकूल 40-60% की सापेक्ष आर्द्रता है।

हवा का तापमान कम करके उसमें मौजूद भाप को संतृप्ति में लाया जा सकता है।

ओसांकवह तापमान है जिस पर हवा में वाष्प संतृप्त हो जाता है। जब हवा में या उसके संपर्क में आने वाली वस्तुओं पर ओस बिंदु तक पहुँच जाता है, तो जल वाष्प संघनित होने लगता है। वायु की आर्द्रता निर्धारित करने के लिए हाइग्रोमीटर और साइकोमीटर नामक उपकरणों का उपयोग किया जाता है।