'म्याटर' भनेको के हो?
'म्याटर' भनेको ठाउँ ओगट्ने सबै कुरा हो (भोल्युम छ) र द्रव्यमान छ। यसले ब्रह्माण्डमा कुनै न कुनै आकार वा रूपमा बनाउँछ; यो ब्रह्माण्डमा सबै कुरा हो। यसले हाम्रो ग्रह र सम्पूर्ण ब्रह्माण्ड बनाउँछ।
पृथ्वीमा, सबै पदार्थहरू तीन फरक अवस्थाहरू मध्ये एकमा अवस्थित छन्: ठोस, तरल वा ग्याँस।
के तपाईलाई थाहा छ मानिस तीनवटै मुख्य अवस्थाबाट बनेको हो?
कोठाको तापक्रममा कुनै पदार्थ रहेको अवस्थालाई यसको मानक अवस्था भनिन्छ। उदाहरण को लागी, कोठा को तापक्रम मा पानी तरल को रूप मा अवस्थित छ। केही पदार्थहरू कोठाको तापक्रम (अक्सिजन र कार्बन डाइअक्साइड) मा ग्यासको रूपमा अवस्थित छन्, जबकि अन्य, पानी जस्तै, तरल रूपमा अवस्थित छन्। अधिकांश धातुहरू कोठाको तापक्रममा ठोस रूपमा अवस्थित हुन्छन्। बुधमा यसको मानक अवस्थामा धातु र तरल दुवै हुने रोचक गुणहरू छन्।
यी राज्यहरू मध्ये प्रत्येक साना कणहरू मिलेर बनेको हुन्छ। पदार्थको अवस्था तिनीहरू बनेका कणहरूको संख्यामा निर्भर गर्दछ।
ठोस
कुनै चीज सामान्यतया ठोस रूपमा वर्णन गरिन्छ यदि यसले आफ्नै आकार समात्न सक्छ र कम्प्रेस गर्न गाह्रो छ। उदाहरण को लागी, ठोस रूप मा पानी बर्फ हो। ठोसमा, अणुहरू एकसाथ प्याक गरिएका हुन्छन् र तिनीहरूको उच्च घनत्व हुन्छ।
तरल
पानी जस्तो तरल पदार्थ बग्न वा दौडन सक्छ तर यसलाई तान्न वा निचोड्न सकिँदैन। तरल पदार्थहरूमा, अणुहरू विशेष गरी एकसाथ नजिक हुन्छन् तर ठोस पदार्थ जत्तिकै नजिक हुँदैनन्; अणुहरूसँग वरिपरि घुम्न र एकअर्कालाई पछाडि सर्ने क्षमता हुन्छ। तरल पदार्थको आफ्नै आकार हुँदैन, यसले राखिएको कन्टेनरको आकार लिन्छ। तरल पदार्थका उदाहरणहरू पानी, दूध, जुस, पेट्रोल, लेमोनेड, आदि हुन्।
ग्यास
ग्यास प्रवाह, विस्तार, र निचोड गर्न सकिन्छ। ग्यासको रूपमा पानी भाप हो। यदि यो सिल नगरिएको कन्टेनरमा छ भने यो भाग्छ। ग्यासहरूमा, अणुहरू ठोस वा तरल पदार्थहरूमा भन्दा धेरै फैलिएका हुन्छन्, र तिनीहरू अनियमित रूपमा एकअर्कासँग टकराउँछन्। एक ग्यासले कुनै पनि कन्टेनर भर्नेछ, तर यदि कन्टेनर सिल गरिएको छैन भने, ग्यास भाग्नेछ। ग्यास तरल वा ठोस भन्दा धेरै सजिलै संकुचित गर्न सकिन्छ।
पदार्थको अवस्थाहरू परिवर्तन गर्दै
पदार्थ ठोस, तरल वा ग्यास अवस्थामा अवस्थित हुन सक्छ, र पदार्थ कुन अवस्थामा छ भन्ने कुरा यसको तापक्रमले धेरै हदसम्म निर्धारण गर्न सकिन्छ। प्रत्येक पदार्थको एक अद्वितीय थ्रेसहोल्ड तापमान हुन्छ जस पछि यसले आफ्नो अवस्था परिवर्तन गर्दछ। त्यो थ्रेसहोल्ड तापमान पार गरिसकेपछि, पदार्थले आफ्नो चरण परिवर्तन गर्नेछ, यसरी कुराको अवस्था परिवर्तन हुनेछ। स्थिर दबाबको अवस्थामा, तापक्रम पदार्थको चरणको प्राथमिक निर्धारक हो।
यसको तापक्रम अनुसार, पदार्थले अवस्था परिवर्तन गर्न सक्छ। पिघल्नु, चिसो हुनु, उमाल्नु, वाष्पीकरण, संक्षेपण, उदात्तीकरण, र निक्षेप कुनै वस्तुको अवस्था परिवर्तन गर्ने तरिकाहरू हुन्।
कम तापक्रममा, आणविक गति घट्छ र पदार्थहरूमा कम आन्तरिक ऊर्जा हुन्छ। अणुहरू एकअर्काको सापेक्ष कम-ऊर्जा अवस्थाहरूमा बसोबास गर्नेछन् र धेरै कम सर्छन्, जुन ठोस पदार्थको विशेषता हो। तापक्रम बढ्दै जाँदा, ठोसको घटक भागहरूमा अतिरिक्त ताप ऊर्जा लागू हुन्छ, जसले थप आणविक गति निम्त्याउँछ। अणुहरू एकअर्काको विरुद्धमा धकेल्न थाल्छन् र पदार्थको समग्र मात्रा बढ्छ। यो बिन्दुमा, मामला तरल अवस्थामा प्रवेश गरेको छ। एक ग्यास अवस्था अवस्थित हुन्छ जब अणुहरूले बढेको तापमानको कारणले यति धेरै तातो ऊर्जा अवशोषित गर्दछ कि तिनीहरू उच्च गतिमा एक अर्काको वरिपरि घुम्न स्वतन्त्र छन्।
यदि दबाब स्थिर छ भने, पदार्थको अवस्था पूर्णतया तापक्रममा निर्भर हुनेछ। यस कारणले गर्दा, फ्रिजरबाट निकाल्दा बरफ पग्लिन्छ र धेरै लामो तापक्रममा छोडियो भने भाँडोबाट पानी उम्लिन्छ। तापक्रम भनेको परिवेशमा रहेको ताप ऊर्जाको मात्राको मापन मात्र हो। जब कुनै पदार्थलाई फरक तापक्रमको परिवेशमा राखिन्छ, पदार्थ र वरपरको बीचमा ताप आदानप्रदान हुन्छ, जसले गर्दा दुवैलाई सन्तुलनको तापक्रम प्राप्त हुन्छ। त्यसोभए जब बरफको घन तातोमा पर्दा, यसको पानीका अणुहरूले वरपरको वायुमण्डलबाट तातो उर्जा अवशोषित गर्दछ र थप ऊर्जावान रूपमा सार्न थाल्छ, जसले गर्दा पानीको बरफ तरल पानीमा पग्लन्छ।
पिघल्नु भनेको ठोसलाई तरल पदार्थमा परिवर्तन गर्ने प्रक्रिया हो। जब ठोस तताइन्छ, कणहरूलाई थप ऊर्जा दिइन्छ र छिटो कम्पन सुरु हुन्छ। एक निश्चित तापमानमा, कणहरू यति धेरै कम्पन हुन्छन् कि तिनीहरूको क्रमबद्ध संरचना भत्किन्छ। यस बिन्दुमा, ठोस तरलमा पग्लन्छ। ठोसबाट तरलमा यो परिवर्तन हुने तापक्रमलाई पग्लने बिन्दु भनिन्छ। प्रत्येक ठोसमा सामान्य हावाको चापमा पग्लने बिन्दु हुन्छ। कम हावाको चापमा, जस्तै पहाड माथि, पग्लने बिन्दु कम हुन्छ।
वाष्पीकरण भनेको तरल पदार्थलाई ग्यासमा परिवर्तन गर्ने प्रक्रिया हो। यदि तपाईंले चौडा मुखको कन्टेनरमा केही पानी छोड्नुभयो भने, तपाईंले याद गर्नुहुनेछ कि केही पानी केही समय पछि गायब हुनेछ। तरल पानी ग्यास (पानी वाष्प) मा परिवर्तन हुन्छ - यो वाष्पीकरण हो। यो तब हुन्छ जब एक तरल यसको उम्लने बिन्दु तल एक ग्यास मा परिणत हुन्छ। तरल पदार्थमा सँधै केहि कणहरू हुन्छन् जसमा ग्यास बन्न बाँकीबाट मुक्त हुन पर्याप्त ऊर्जा हुन्छ।
संक्षेपण भनेको ग्यासलाई तरल पदार्थमा परिवर्तन गर्ने प्रक्रिया हो। उदाहरणका लागि, हावामा पानीको भाप चिसो हुन्छ र चिसो रात पछि बिहान पात र झ्यालहरूमा तरल पानी (शीत) को सानो थोपामा परिवर्तन हुन्छ। चिसो वस्तुहरूले अक्सर तातो वस्तुहरूबाट ऊर्जा अवशोषित गर्दछ।
फ्रिजिङ भनेको तरल पदार्थलाई ठोसमा परिवर्तन गर्ने प्रक्रिया हो। यो पग्लने को विपरीत छ। उदाहरण को लागी, लाभा तरल चट्टान हो, जुन ज्वालामुखी को माध्यम बाट 1,500 O C (2,732 O F) को उच्च तापमान मा ज्वालामुखी मार्फत विस्फोट हुन्छ। तर, रातो तातो लाभा पृथ्वीको सतहसँग मिल्ने बित्तिकै चिसो हुन्छ र फेरि ठोस चट्टानमा परिणत हुन्छ।
उमाल्ने - जब तरल तताइन्छ, कणहरूलाई थप ऊर्जा दिइन्छ। तिनीहरू छिटो र टाढा टाढा जान थाल्छन्। एक निश्चित तापमानमा, कणहरू एकअर्काबाट मुक्त हुन्छन् र तरल ग्यासमा परिणत हुन्छ। यो उबलने बिन्दु हो। पदार्थको उम्लने बिन्दु सधैं समान हुन्छ; यो फरक छैन। उदाहरणका लागि, पानी उम्लिन्छ जब यो 100ºC (212ºF) को उबलने बिन्दुमा पुग्छ। यो त्यो तापक्रम हो जसमा पानी भापमा परिणत हुन्छ। वाफ एक अदृश्य ग्याँस हो। जब यो ढक्कनमा पुग्छ यो तरलमा चिसो हुन्छ।
सबलिमेशन भनेको ठोसलाई तरल नभई ग्यासमा रूपान्तरण गर्नु हो। उदात्तीकरणको सबैभन्दा सजिलो उदाहरण सुक्खा बर्फ हुन सक्छ। सुक्खा बरफ ठोस कार्बन डाइअक्साइड (CO2) हो। अचम्मको कुरा, जब तपाईं कोठामा सुख्खा बरफ छोड्नुहुन्छ, यो तरल नभई ग्यासमा परिणत हुन्छ। के तपाईंले कहिल्यै तरल कार्बन डाइअक्साइडको बारेमा सुन्नुभएको छ? यो बनाउन सकिन्छ, तर सामान्य अवस्थामा होइन। कोइला एक यौगिकको अर्को उदाहरण हो जुन सामान्य वायुमण्डलीय दबावमा पग्लिने छैन। यो धेरै उच्च तापमान मा उदात्त हुनेछ।
डिपोजिसन भनेको ग्यासलाई ठोसमा रूपान्तरण गर्नु हो। यो तब हुन्छ जब ग्यास पदार्थ को तरल अवस्था को माध्यम बाट जानु बिना ठोस बन्छ। ध्रुवको नजिक जाडो बिहानको हिउँ देख्न सकिन्छ। बिरुवाहरूमा ती साना फ्रस्ट क्रिस्टलहरू बन्छन् जब हावाबाट पानीको बाफ बिरुवाका पातहरूमा ठोस हुन्छ।
रासायनिक परिवर्तनहरू बनाम भौतिक परिवर्तनहरू
रासायनिक र भौतिक परिवर्तनहरू बीचको भिन्नता बुझ्न महत्त्वपूर्ण छ। भौतिक परिवर्तनहरू सामान्यतया पदार्थको भौतिक अवस्थाको बारेमा हुन्छन्, र रासायनिक परिवर्तनहरू हुन्छन् जब आणविक बन्धनहरू भाँचिन्छन् वा रासायनिक प्रतिक्रियाको क्रममा सिर्जना हुन्छन्। रासायनिक परिवर्तनहरू आणविक स्तरमा हुन्छन्।
अणुहरूमा कुनै परिवर्तन छैन
रबर ब्यान्ड स्ट्रेच गर्नु, बेलुनमा हावा भर्नु वा क्यान कुच्नु, सबै शारीरिक परिवर्तनका उदाहरण हुन्। यी वस्तुहरूको आकारमा मात्र परिवर्तनहरू हुन्। पदार्थको स्थितिमा कुनै परिवर्तन हुँदैन किनभने आणविक स्तरमा ऊर्जा परिवर्तन भएन। भौतिक परिवर्तनमा, अणुहरूमा कुनै परिवर्तन हुँदैन, अणुहरू अझै पनि उस्तै रहन्छन् कुनै नयाँ रासायनिक बन्धनहरू सिर्जना वा तोडिएको छैन।
त्यसैगरी, बरफका टुक्राहरू पग्लने, उमालेको पानी वा तरल पानी जम्मा गर्नु सबै ऊर्जा थपेर भौतिक परिवर्तनहरू हुन्। पदार्थको चरण वा अवस्थामा परिवर्तनहरू जस्तै ठोसबाट तरल, तरलबाट ग्यास, तरलबाट ठोस सबै भौतिक परिवर्तनहरू हुन्। शारीरिक कार्यहरू जस्तै तापमान परिवर्तन वा दबाबले शारीरिक परिवर्तनहरू निम्त्याउन सक्छ। उदाहरणका लागि, बरफ पग्लिँदा वा चिसो तरल पानीमा कुनै रासायनिक परिवर्तन हुँदैन, पानीका अणुहरू अझै पनि पानीका अणुहरू हुन्।
अणुहरू परिवर्तन गर्दै
रासायनिक परिवर्तनहरू धेरै सानो मात्रामा हुन्छन्। जबकि केहि प्रयोगहरूले स्पष्ट रासायनिक परिवर्तनहरू देखाउँछन्, जस्तै रङ परिवर्तन, धेरै रासायनिक परिवर्तनहरू देखिँदैनन्। हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) पानीमा परिणत भएपछि दुवै तरल पदार्थ स्पष्ट भएकाले रासायनिक परिवर्तन देख्न सकिँदैन। तर, पर्दा पछाडि अरबौं रासायनिक बन्धनहरू सिर्जना र नष्ट भइरहेका छन्। जब हाइड्रोजन पेरोक्साइड पानीमा परिवर्तन हुन्छ, कसैले अक्सिजन (O2) ग्यासको बुलबुले देख्न सक्छ। ती बुलबुले रासायनिक परिवर्तनहरूको प्रमाण हुन्।
चिनीको घन पग्लनु एक भौतिक परिवर्तन हो किनभने पदार्थ अझै पनि चिनी हो। चिनी क्यूब जलाउनु एक रासायनिक परिवर्तन हो। आगोले चिनी र अक्सिजन बीचको रासायनिक प्रतिक्रिया सक्रिय गर्दछ। हावामा रहेको अक्सिजनले चिनीसँग प्रतिक्रिया गर्छ र रासायनिक बन्धन टुटेको छ।
जब फलाम हावामा अक्सिजन ग्यासको सम्पर्कमा आउँछ, फलाम खिया हुन्छ। यो प्रक्रिया लामो समय सम्म देख्न सकिन्छ। अणुहरूले आफ्नो संरचना परिवर्तन गर्दछ जब फलाम अक्साइड हुन्छ, अन्ततः फलामको अक्साइड हुन्छ। परित्याग गरिएका भवनहरूमा खिया लागेका पाइपहरू ओक्सीकरण प्रक्रियाका वास्तविक संसारका उदाहरण हुन्।
परिवर्तन उल्टाउन सकिने वा अपरिवर्तनीय हुन सक्छ
एक उल्टाउन मिल्ने परिवर्तन एक परिवर्तन हो जुन फेरि फेरि परिवर्तन गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, यदि आइस क्यूब पग्लियो भने यो पानी बन्छ तर हामी यसलाई फेरि फ्रिज गरेर आइस क्यूब बन्न सक्छौं ताकि यो आफ्नो मूल अवस्थामा फर्कन सक्छ। पग्लने र तताउने उल्टाउन मिल्ने परिवर्तनका उदाहरण हुन्।
एक अपरिवर्तनीय परिवर्तन एक परिवर्तन हो जुन पुन: परिवर्तन गर्न सकिँदैन। उदाहरणका लागि, यदि केकको मिश्रण बेक गरिएको छ भने यो केक बन्छ र हामी यसलाई फेरि मिश्रणमा बदल्न सक्दैनौं। परिवर्तन अपरिवर्तनीय छ किनभने रासायनिक प्रतिक्रिया भएको छ। सोडाको बाइकार्बोनेटसँग तरल पदार्थ जलाउनु वा मिलाउनु अपरिवर्तनीय परिवर्तनहरूको उदाहरण हो।
निश्चित सर्तहरू र सम्बन्धित चरण परिवर्तनहरूको द्रुत स्न्यापसट:
फ्युजन/पिघलने - तरलमा ठोस
फ्रिजिङ - तरल देखि ठोस
वाष्पीकरण/उबलने - ग्यासमा तरल पदार्थ
संक्षेपण - तरलमा ग्यास
उदात्तीकरण - ग्यासमा ठोस
निक्षेप - ठोसमा ग्यास
