पदार्थ :-
विश्व में प्रत्येक वस्तु जिस सामग्री से बनी है , उसे पदार्थ कहा जाता है और हमारे आस – पास विद्यमान हर वस्तु में पदार्थ है । पदार्थ स्थान घेरता है और इसका द्रव्यमान होता है ।
कणों के भौतिक गुण :-
पदार्थ कणों से बना है । यह सतत् नहीं है । पदार्थ के कण अत्यंत छोटे होते हैं ।
पदार्थ के कणों के अभिलाक्षणिक गुण :-
पदार्थ के कण निरंतर गति करते हैं । यानि उनके पास गतिज ऊर्जा होती है । पदार्थ के कणों के बीच में रिक्त स्थान होता है । पदार्थ के कण एक – दूसरे को आकर्षित करते हैं ।
पदार्थ की अवस्थाएँ :-
भौतिक रूप से पदार्थ तीन अवस्थाओं में पाया जाता है :-
( i ) ठोस अवस्था ( ii ) द्रव अवस्था ( iii ) गैसीय अवस्था
ठोस अवस्था :-
एक निश्चित आकार होता है । ठोस अवस्था में स्पष्ट सीमाएँ होती हैं । निश्चित या स्थिर आयतन होता है । इनकी संपीड्यता नगण्य होती है । ये दृढ़ होते हैं ।
द्रव अवस्था :-
द्रव तरल होते हैं , उनमें बहाव होता है । द्रव का कोई स्थिर आकार नहीं होता है । वे बर्तन का आकार लेते हैं । द्रव का निश्चित आयतन होता है । द्रवों में बहुत कम संपीडन होता है ।
गैसीय अवस्था :-
गैसों में बहाव होता है । गैसों में संपीडन अधिक होता है । गैसों में कोई निश्चित सीमाएँ नहीं होती हैं । गैसों में कोई निश्चित आकार नहीं होता है । गैसों में कोई निश्चित आयतन नहीं होता है ।
पदार्थ की अवस्थाओं में परिवर्तन :-
पानी पदार्थ की तीनों अवस्थाओं में मिलता है ।
ठोस – बर्फ पानी – द्रव गैसीय – वाष्प
गर्म करने पर बर्फ पानी में परिवर्तित हो जाती है और पानी वाष्प में परिवर्तित हो जाता है । पदार्थ की भौतिक अवस्था को दो तरीकों से परिवर्तित किया जा सकता है ।
( a ) तापमान में परिवर्तन ( b ) दाब परिवर्तन का प्रभाव
तापमान में परिवर्तन के कारण :-
गलनांक ( Melting point ) :-
जिस तापमान पर ( वायुमंडलीय दाब पर कोई ठोस पिघल कर द्रव बनता है , वह इसका गलनांक कहलाता है ।
बर्फ का गलनांक 273.16 K है । सुविधा के लिए हम इसे 0°C अर्थात् 273 K लेते हैं ।
संगलन की गुप्त ऊष्मा :-
वायुमंडलीय दाब पर 1 किग्रा. ठोस को उसके गलनांक पर द्रव में बदलने के लिए जितनी ऊष्मीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है , उसे संगलन की गुप्त ऊष्मा कहते हैं ।
अतः 0°C बर्फ के कणों की तुलना में 0°C पर पानी के कणों से अधिक ऊर्जा होती है ।
क्वथनांक :-
वायुमंडलीय दाब पर वह तापमान जिस पर द्रव उबलने लगता है , इसका क्वथनांक कहलाता है ।
क्वथनांक समष्टि गुण है । जल का क्वथनांक = 373 K ( 100°C + 273 = 373K ) =
जब पानी को उबाला जाता है , तो उसके तापमान में वृद्धि नहीं होती है तापमान 100°C ही रहता है क्योंकि वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा , पानी के कणों के बीच के आकर्षण बल को तोड़ती है । अतः 100°C तापमान पर वाष्प के कणों उसी तापमान पर पानी के कणों की अपेक्षा अधिक ऊर्जा होती है । तापमान में परिवर्तन से पदार्थ की अवस्था को एक से दूसरी में बदला जा सकता है , जैसा कि नीचे के आरेख में दिखाया गया है ।
ऊर्ध्वपातन :-
कुछ ऐसे पदार्थ हैं , जो द्रव अवस्था में परिवर्तित हुए बिना ठोस अवस्था से सीधे गैस में और वापिस ठोस में बदल जाते हैं । इस प्रक्रिया को ऊर्ध्वपातन कहते हैं ।
( b ) दाब परिवर्तन का प्रभाव :-
यदि हम तापमान घटाने पर सिलिंडर में गैस लेकर उसे संपीडित करें , तो कणों के बीच की दूरी कम हो जाएगी और गैस द्रव में बदल जायेगी ।
दाब बढ़ाना + तापमान घटाना → गैस को द्रव में बदलना
ज्यादा दाब बढ़ाने से गैस के कण नजदीक आ जाते हैं । Solid Carbondioxide ( ठोस कार्बन डाइऑक्साइड ) [ dry ice ] को वापिस गैसीय CO2 ( कार्बन डाइऑक्साइड ) में बदला जा सकता है बिना द्रव अवस्था में बदले | इसके लिए दाब को घटा कर 1 ऐटमॉस्फीयर तक करना होता है ।
dry ice ( शुष्क बर्फ ) – ठोस कार्बन डाइ ऑक्साइड
वाष्पीकरण :-
एक ऐसी सतही प्रक्रिया जिसमें द्रव पदार्थों में सतह के कण क्वथनांक से नीचे किसी भी तापमान पर वाष्प में बदलने लगते हैं । ऐसी प्रक्रिया को वाष्पीकरण कहते हैं ।
वाष्पीकरण को प्रभावित करने वाले कारक :-
सतही क्षेत्रफल :- सतही क्षेत्रफल बढ़ाने से वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है ।
तापमान में वृद्धि :- तापमान बढ़ाने से वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है क्योंकि पदार्थ के कणों की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है ।
आर्द्रता :- अगर हवा में आर्द्रता है तो वाष्पीकरण की दर घट जाती है ।
वायु की गति :- अगर वायु की गति बढ़ जाती है तो वाष्पीकरण की दर भी बढ़ जाती है ।
वाष्पीकरण से शीतलता :-
वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान , लुप्त हुई ऊर्जा को पुनः प्राप्त करने के लिए द्रव के कण अपने आस – पास के वातावरण से ऊर्जा , अवशोषित कर लेते हैं । इस अवशोषण के कारण वातावरण शीतल हो जाता है ।
अध्याय 2 – क्या हमारे आस पास के पदार्थ शुद्ध है ?