பொருளின் நிலைகள் (நுண்ணிய பண்புகளின் அடிப்படையில்)

பொருளின் நிலைகள் பற்றிய கட்டுரை (நுண்ணிய பண்புகளின் அடிப்படையில்)

அன்றாட வாழ்வில், நாம் பெரும்பாலும் பருப்பொருளின் மூன்று வெவ்வேறு நிலைகளை எதிர்கொள்கிறோம். திடப்பொருட்கள் (எ.கா., கற்கள், இரும்பு போன்றவை), திரவங்கள் (நீர், பெட்ரோல் போன்றவை) மற்றும் வாயுப் பொருட்கள் (காற்று போன்றவை) உள்ளன. இந்தப் பொருட்களின் மூன்று நிலைகளையும், அவற்றின் வடிவத்தையும் அளவையும் தக்கவைத்துக் கொள்ளும் திறனின் அடிப்படையில் வேறுபடுத்தி அறியலாம்.

திடப்பொருட்கள் பொதுவாக ஒரு நிலையான வடிவத்தையும் கன அளவையும் கொண்டிருக்கும். திரவமானது ஒரு நிலையான வடிவத்தைக் கொண்டிருப்பதில்லை, மாறாக அது இருக்கும் கலனுக்கு ஏற்ப தன்னை மாற்றியமைத்துக் கொள்கிறது. உதாரணமாக, நாம் ஒரு குவளையில் தண்ணீரை ஊற்றினால், அதன் வடிவம் குவளை போல மாறும். குளியல் தொட்டியில் தண்ணீரை ஊற்றினால், அதன் வடிவம் குளியல் தொட்டி போல மாறும். திரவத்தின் கன அளவு பொதுவாக எப்போதும் நிலையானது. ஒரு குவளை தண்ணீரை குளியல் தொட்டியில் வைத்தால், தண்ணீரின் அளவு குவளையிலேயே இருக்கும். தண்ணீரின் வடிவம் மாறலாம், ஆனால் அதன் அளவு ஒருபோதும் மாறுவதில்லை. போதுமான விசை கொடுக்கப்பட்டால், திட மற்றும் திரவப் பொருட்களின் கன அளவு மாறக்கூடும் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள்.

வாயுவைப் பற்றி என்ன? வாயுவிற்கு நிலையான வடிவமும் கன அளவும் இல்லை. வாயுவின் வடிவமும் அளவும், அது இருக்கும் கொள்கலனின் வடிவத்திற்கும் அளவுக்கும் ஏற்ப எப்போதும் சரிசெய்யப்படுகின்றன. உதாரணமாக, ஒரு காரின் டயரில் நாம் வாயுவை நிரப்பினால், அந்த வாயு மாறும் விதம், வாகனத்தில் உள்ள டயரைப் போலவே இருக்கும். கன அளவிற்கும் இது பொருந்தும். ஒரு உறையில் இருக்கும்போது, ​​வாயு பரவி டயரின் முழு இடத்தையும் நிரப்புகிறது. இந்த நிலையில், வாயுவின் அளவு டயரின் கன அளவைப் போலவே மாறுகிறது. நாம் ஒரு பலூனை ஊதினால் (பலூனில் காற்றை நிரப்பினால்), காற்றின் வடிவமும் கன அளவும், பலூனின் வடிவமும் கன அளவும் மாறுவதைப் போலவே மாறும்.

இதுவரை, நாம் பொருளின் மூன்று வடிவங்களை அவற்றின் பருநிலை பண்புகளின் (பருநிலை பண்புகள் = பொருளின் வடிவம் மற்றும் அளவு) அடிப்படையில் மட்டுமே வேறுபடுத்திப் பார்த்துள்ளோம். நிச்சயமாக, இது நமது அன்றாட அளவீடுகள் மற்றும் அவதானிப்புகளின் முடிவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பொருளின் மூன்று வடிவங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டை அவற்றின் நுண்நிலை பண்புகளின் அடிப்படையில் நாம் காண்போம். ஒவ்வொரு பொருளும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளால் ஆனது. ஒரு பாறை நிலையானது என்று நாம் கூறும்போது, ​​அதன் அடித்தளத்திற்குள் இருக்கும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு என்ன நேர்ந்து, அந்தக் கல் திடமாக மாறுகிறது என்பது நமக்குத் தெரிவதில்லை. இதுபோலவே, நீர் அல்லது திரவத்திற்கும் பொருந்தும். அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் குளங்களை உருவாக்கும்போது, ​​நீரின் நிலை திரவமாக மாறுகிறது, மேலும் வளிமண்டலம் கண்ணுக்குத் தெரிவதில்லை.

நுண்ணிய பண்புகளின் அடிப்படையில் பொருள் வடிவங்கள்

திட, திரவ மற்றும் வாயுப் பொருட்களுக்கு இடையே அவற்றின் நுண்ணிய பண்புகளின் அடிப்படையில் உள்ள வேறுபாடுகளைப் பற்றி விவாதிப்பதற்கு முன், ஒரு பொருளைப் பற்றிப் பார்ப்போம். உதாரணமாக, கற்கள். மணலை நாம் கூர்ந்து கவனித்தால், கல்லின் ஒவ்வொரு பகுதியும் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொண்டிருப்பதை நாம் காண்போம். அதை உதைத்தாலும், எறிந்தாலும் கூட, அதன் வடிவமும் அளவும் ஒருபோதும் மாறுவதில்லை. பொதுவாக, பாறையின் அனைத்து கூறுகளும் எப்போதும் ஒரே அலகாகவே இருக்கின்றன. அது ஏன்? ஒரு கணம் சிந்திப்போம்.

கல்லின் உள்ளே அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் உள்ளன. இப்போது ஒரு பாறையைக் கற்பனை செய்து பாருங்கள். அதிலுள்ள மணல் சிறுசிறு துண்டுகளால் ஆனது என்று கற்பனை செய்ய முயலுங்கள். மேலும், கல்லின் துண்டுகள் மிகச் சிறியதாகிக்கொண்டே போகும். அணுக்களை ஒரு சிறிய பந்து போலக் கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஆனால், மூலக்கூறுகளோ பல பந்துகள் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொண்டிருப்பதைக் கொண்டிருக்கின்றன.

பாறையில், மிகச்சிறிய அளவிலான எண்ணற்ற மூலக்கூறுகள் அல்லது அணுக்கள் உள்ளன. ஒரு கல்லில் உள்ள அணுக்களை உங்களால் கற்பனை செய்து பார்க்க முடிகிறதா?

ஒரு அணுவின் விட்டம் சுமார் 10 ஆகும்.^-10 m. நீங்கள் ஒரு அணுவை ஒரு பந்து போல கற்பனை செய்தால், அந்தப் பந்தின் விட்டம் 10 ஆகும்.^-10 மீட்டர்கள். மிகச்சிறியது, கண்களால் பார்க்க முடியாதது... கற்பனை செய்ய மட்டுமே முடியும். மூலக்கூறுகள் என்பவை ஒன்றோடொன்று ஒட்டிக்கொண்டிருக்கும் அணுக்கள், அதனால் ஒரு மூலக்கூறின் அளவு ஒரு அணுவை விடப் பெரியது. ஆனால் அதையும் கண்களால் பார்க்க முடியாது.

அணுக்களோ மூலக்கூறுகளோ ஒரே அலகில் இல்லை என்றால், நிச்சயமாக, கல்லின் எல்லாப் பகுதிகளும் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்வதில்லை. பாறையின் வடிவம் திடமாவதற்காக, அதன் ஒவ்வொரு துண்டும் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்கிறது. அணுக்களோ மூலக்கூறுகளோ ஏன் பிரிவதில்லை?

உண்மையில், அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் ஒன்றையொன்று ஈர்க்கின்றன. அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் ஒன்றுசேராவிட்டால், நிச்சயமாக, அவை எல்லா இடங்களிலும் சிதறிப் போயிருக்கும். ஒவ்வொரு அணுவும் அல்லது மூலக்கூறும் ஒரு நண்பனுக்கு விடை கொடுக்கும். இதனால், கல் துண்டுகள் எல்லா இடங்களிலும் சிதறிப் போகும். பாறையின் பாகங்களும் சிதறிப் போகும், இறுதியில் நம்மால் அவற்றைப் பார்க்க முடியாது. கல் துண்டுகளும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளால் ஆனவை. அணுக்களின் அளவு மிகச் சிறியது, எனவே அவை தனித்தனியாக இருந்தால், நிச்சயமாக, நம்மால் அவற்றைப் பார்க்க முடியாது... ஆனால் யதார்த்தம் அப்படி இல்லை.

கல் திடமாகத் தெரிகிறது, கல்லின் ஒவ்வொரு பகுதியும் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொண்டிருக்கிறது. எனவே, திடப் பொருட்களை உருவாக்கும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் ஒன்றையொன்று ஈர்க்க வேண்டும் என்று நாம் முடிவு செய்யலாம்.

அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு விசை ஒரு மின்காந்த விசையாகும். ஈர்ப்பு விசைகளின் இருப்பு அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளை ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாகக் கொண்டுவருகிறது. அவை மோதும்போது, ​​அணு அல்லது மூலக்கூறின் வெளிப்புறப் பகுதியில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஒன்றை ஒன்று விலக்குகின்றன (மின்னியல் விலக்கு). இந்தத் தொலைவு அணுக்களையும் மூலக்கூறுகளையும் பின்னோக்கி நகரச் செய்கிறது. அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் பின்னோக்கி நகர்ந்தாலும், ஈர்ப்பு விசை இருப்பதால், அவை மீண்டும் ஒன்றை ஒன்று நெருங்குகின்றன. அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் ஒரு குறைந்தபட்ச தூரத்தைப் பராமரித்துக்கொண்டு முன்னும் பின்னுமாக நகர்கின்றன (அதிர்வுறுகின்றன).

திட, திரவ மற்றும் வாயுக்களுக்கு இடையேயான வேறுபாடு, அவற்றின் உண்மையான நுண்ணிய பண்புகளின் அடிப்படையில், அந்த மூன்று பொருட்களின் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பின் வலிமை மற்றும் பலவீனத்தில் அடங்கியுள்ளது.

சாலிட்

திண்மங்களில், அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான கவர்ச்சி விசைகள் மிகவும் வலுவாக இருப்பதால், திண்மங்களை உருவாக்கும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் எப்போதும் ஒரு நிலையான நிலையில் இருக்கும். திண்மங்களில் உள்ள அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் முன்னும் பின்னுமாக நகர்ந்தாலும் (அதிர்ந்தாலும்), அவை ஒரே இடத்தில் அதிர்ந்துகொண்டே இருக்கும்.

இந்தத் திடப்பொருட்களின் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு விசையின் வலிமையே, அவற்றின் திட வடிவமும் கன அளவும் எப்போதும் நிலையாக இருப்பதற்குக் காரணமாகும். எறிந்தாலோ அல்லது தட்டினாலோ கூட, கல் அல்லது இரும்பின் வடிவத்தை மாற்றுவது கடினம், ஏனெனில் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு விசை வலிமையானது. நீங்கள் கற்களையோ உலோகத்தையோ ஒரு வாளியிலோ அல்லது குளியல் தொட்டியிலோ போடும்போது, ​​கல் அல்லது உலோகத்தின் கன அளவு ஒருபோதும் மாறுவதில்லை. எனவே, இந்தத் திடப்பொருட்களை உருவாக்கும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான வலிமையான ஈர்ப்பு விசையே, அவை ஒரே அலகாக நிலைத்திருக்கவும், அவற்றின் வடிவம் திடமாகத் தோன்றவும் செய்கிறது.

திண்மங்களை உருவாக்கும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளின் அமைப்பானது, ஒரு பிம்பத்தைப் (படிகக் கட்டமைப்பு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) போன்றது. இந்தப் பிம்பம் பெரிதாக்கப்பட்டதாகும். அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் மிகச் சிறியவை.

திரவ

திரவங்களில், அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு விசை குறைவாக இருப்பதால், அவை முற்றிலும் சுதந்திரமாக முன்னும் பின்னுமாக நகர்ந்து, ஒன்றன் மேல் ஒன்று மேற்பொருந்துகின்றன. திரவத்தை உருவாக்கும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் உண்மையில் சுதந்திரமாக நகர முடியும், ஆனால் அவற்றால் தங்கள் நண்பர்களுக்கு விடை கொடுக்க முடியாது. ஈர்ப்பின் அளவு, அவை சிதறாமல் தடுத்து நிறுத்தும் ஆற்றல் கொண்டது.

காரணம், திரவத்தின் வடிவம் மாறக்கூடும், ஆனால் அதன் கன அளவு எப்போதும் நிலையானது. நாம் ஒரு குவளையில் தண்ணீரை ஊற்றும்போது, ​​அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு விசை போதுமான அளவு வலுவாக இல்லாததால், தண்ணீரின் வடிவம் குவளையின் வடிவத்தைப் போல மாறுகிறது. நாம் ஒரு குளியல் தொட்டியில் தண்ணீரை ஊற்றும்போது, ​​அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான குறைந்த ஈர்ப்பு விசை, தண்ணீரைத் தொட்டியின் வடிவத்திற்கு ஏற்ப அதன் வடிவத்தை மாற்றியமைக்கச் செய்கிறது. திரவத்தின் கன அளவு எப்போதும் நிலையானது, ஏனெனில் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு விசை அவற்றை ஒன்றாகப் பிணைத்து வைத்திருக்கிறது. தண்ணீரை உருவாக்கும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் சிதறடிக்கப்படுவதில்லை, எனவே கன அளவு எப்போதும் நிலையானது.

படத்தில் உள்ளவாறு, திரவத்தை உருவாக்கும் அணு அல்லது மூலக்கூறின் நிலை (அம்பு குறி இயக்கத்தின் திசையைக் காட்டுகிறது).

எரிவாயு

வாயுப் பொருட்களில், அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான ஈர்ப்பு விசை பலவீனமாக உள்ளது. அவற்றுக்கிடையே பிணைப்பு இல்லாததால், அவை சுதந்திரமாக நகர்கின்றன. இந்த பலவீனமான ஈர்ப்பு விசையானது, வாயுப் பொருளை உருவாக்கும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளை எல்லா இடங்களிலும் சிதறடித்து விடுகிறது. திட அல்லது திரவப் பொருட்களை உருவாக்கும் அணுக்களை விட, வாயுப் பொருளை உருவாக்கும் அணுக்கள் அதிக சுதந்திரமானவை.

வாயுவை உருவாக்கும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளின் அமைவிடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

ஒரு வாயுப் பொருளின் வடிவமும் கன அளவும் மாறுவதற்கும், கண்ணால் காற்றைப் பார்க்க முடியாததற்கும் காரணம் ஒரு பலவீனமான ஈர்ப்பு விசையே ஆகும். அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளின் அளவு மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால், அவை எல்லா இடங்களிலும் சிதறிக் கிடந்தால், நம்மால் அவற்றைப் பார்க்க முடியாது. மணல் அல்லது சர்க்கரையின் அளவு அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளை விட மிகவும் பெரியதாக இருப்பதால், அவை சிதறிக் கிடந்தாலும், மணல் துகள்களைக் கண்ணால் பார்க்க முடியும், இருப்பினும் அது சற்றுக் கடினமான செயலாகும்.

அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் சிதறாமல் இருப்பதால், திட அல்லது திரவப் பொருட்களைக் காண முடிகிறது. திட மற்றும் வாயுப் பொருட்களில் உள்ள ஈர்ப்பு விசை, அவற்றை ஒன்றாக வைத்திருக்க உதவுகிறது. வாயுப் பொருட்களின் மீதான ஈர்ப்பு விசை பலவீனமாக இருப்பதால், அதனால் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளை ஒன்றாக வைத்திருக்க இயலாது. இந்த சிறிய ஈர்ப்பு விசையே, வாயு மற்றும் திரவப் பொருட்கள் பாய்வதற்கும் காரணமாகும்.