এটা জানা যায় যে নিজেকে সহ একজন ব্যক্তিকে ঘিরে থাকা সবকিছুই পদার্থের সমন্বয়ে গঠিত দেহ। এগুলি, ঘুরে, অণু থেকে তৈরি হয়, পরেরটি পরমাণু থেকে এবং সেগুলি আরও ছোট কাঠামো থেকে তৈরি হয়। যাইহোক, আশেপাশের বৈচিত্র্য এতটাই মহান যে এমনকি কিছু সাধারণতা কল্পনা করাও কঠিন। এবং আছে. যৌগিক সংখ্যা লক্ষ লক্ষ, তাদের প্রতিটি বৈশিষ্ট্য, গঠন এবং ভূমিকা অনন্য। সামগ্রিকভাবে, বেশ কয়েকটি ফেজ স্টেট আলাদা করা হয়, যে অনুসারে সমস্ত পদার্থের সাথে সম্পর্ক করা যায়।
পদার্থের অবস্থা
যৌগগুলির সামগ্রিক অবস্থার জন্য চারটি বিকল্প রয়েছে৷
- গ্যাস।
- জড়।
- তরল।
- প্লাজমা অত্যন্ত বিরল আয়নযুক্ত গ্যাস।
এই নিবন্ধে আমরা তরলের বৈশিষ্ট্য, তাদের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য এবং সম্ভাব্য কার্যক্ষমতার পরামিতিগুলি বিবেচনা করব৷
তরল পদার্থের শ্রেণীবিভাগ
এই বিভাজনটি তরল পদার্থের বৈশিষ্ট্য, তাদের গঠন এবং রাসায়নিক গঠন এবং সেইসাথে যৌগ তৈরিকারী কণাগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার প্রকারের উপর ভিত্তি করে।
- এই ধরনের তরল যা ভ্যান ডের ওয়ালস বাহিনী দ্বারা একত্রিত পরমাণু নিয়ে গঠিত।উদাহরণ হল তরল গ্যাস (আর্গন, মিথেন এবং অন্যান্য)।
- দুটি অভিন্ন পরমাণু নিয়ে গঠিত পদার্থ। উদাহরণ: তরল গ্যাস - হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং অন্যান্য।
- তরল ধাতু - পারদ।
- সমযোজী মেরু বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত উপাদান নিয়ে গঠিত পদার্থ। উদাহরণ: হাইড্রোজেন ক্লোরাইড, হাইড্রোজেন আয়োডাইড, হাইড্রোজেন সালফাইড এবং অন্যান্য।
- যৌগ যেখানে হাইড্রোজেন বন্ড থাকে। উদাহরণ: জল, অ্যালকোহল, দ্রবণে অ্যামোনিয়া।
এছাড়াও বিশেষ কাঠামো রয়েছে - যেমন তরল স্ফটিক, নন-নিউটনিয়ান তরল, যার বিশেষ বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
আমরা একটি তরলের মৌলিক বৈশিষ্ট্য বিবেচনা করব যা এটিকে অন্যান্য সমস্ত সমষ্টির অবস্থা থেকে আলাদা করে। প্রথমত, এগুলোকে সাধারণত শারীরিক বলা হয়।
তরলের বৈশিষ্ট্য: আকৃতি এবং আয়তন
মোট, প্রায় 15টি বৈশিষ্ট্য আলাদা করা যেতে পারে যা আমাদেরকে প্রশ্ন করা পদার্থগুলি কী এবং তাদের মান এবং বৈশিষ্ট্যগুলি বর্ণনা করতে দেয়৷
একটি তরল পদার্থের প্রথম দৈহিক বৈশিষ্ট্য যা এই একত্রিত অবস্থার উল্লেখ করার সময় মনে আসে তা হল আকৃতি পরিবর্তন করার এবং একটি নির্দিষ্ট আয়তন দখল করার ক্ষমতা। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, যদি আমরা তরল পদার্থের ফর্ম সম্পর্কে কথা বলি, তবে এটি সাধারণত অনুপস্থিত বলে বিবেচনা করা হয়। যাইহোক, এটি এমন নয়।
মাধ্যাকর্ষণ শক্তির ক্রিয়াকলাপের অধীনে, পদার্থের ফোঁটাগুলি কিছু বিকৃতির মধ্য দিয়ে যায়, তাই তাদের আকৃতি ভেঙে যায় এবং অনির্দিষ্ট হয়ে যায়। যাইহোক, যদি আপনি এমন পরিস্থিতিতে একটি ড্রপ রাখেন যার অধীনে মাধ্যাকর্ষণ কাজ করে নাবা গুরুতরভাবে সীমিত, তাহলে এটি একটি বলের আদর্শ আকার নেবে। সুতরাং, এই কাজটি দেওয়া হয়েছে: "তরল পদার্থের বৈশিষ্ট্যের নাম দিন," একজন ব্যক্তি যিনি নিজেকে পদার্থবিদ্যায় পারদর্শী বলে মনে করেন এই সত্যটি উল্লেখ করা উচিত।
আয়তনের জন্য, এখানে আমাদের গ্যাস এবং তরলগুলির সাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলি নোট করা উচিত। তারা উভয়ই সমস্ত জায়গার পুরো আয়তন দখল করতে সক্ষম, যেখানে তারা রয়েছে, শুধুমাত্র জাহাজের দেয়াল দ্বারা সীমাবদ্ধ৷
সান্দ্রতা
তরলের শারীরিক বৈশিষ্ট্য খুবই বৈচিত্র্যময়। কিন্তু তাদের মধ্যে একটি অনন্য, যেমন সান্দ্রতা। এটা কি এবং কিভাবে এটা সংজ্ঞায়িত করা হয়? প্রধান পরামিতি যার উপর বিবেচনাধীন মান নির্ভর করে:
- স্পর্শীয় চাপ;
- চলন্ত গতির গ্রেডিয়েন্ট।
নির্দেশিত মানগুলির নির্ভরতা রৈখিক। যদি আমরা সহজ কথায় ব্যাখ্যা করি, তাহলে সান্দ্রতা, আয়তনের মতো, তরল এবং গ্যাসের এমন বৈশিষ্ট্য যা তাদের কাছে সাধারণ এবং প্রভাবের বাহ্যিক শক্তি নির্বিশেষে সীমাহীন গতিবিধি বোঝায়। অর্থাৎ, যদি জাহাজ থেকে জল প্রবাহিত হয়, তবে এটি যে কোনও প্রভাবের (মাধ্যাকর্ষণ, ঘর্ষণ এবং অন্যান্য পরামিতি) এর অধীনে তা করতে থাকবে।
এটি নন-নিউটনিয়ান তরল থেকে আলাদা, যেগুলি বেশি সান্দ্র এবং তাদের পিছনে গর্ত ছেড়ে যেতে পারে যা সময়ের সাথে সাথে পূর্ণ হয়৷
এই সূচকটি কিসের উপর নির্ভর করবে?
- তাপমাত্রা থেকে। ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে, কিছু তরলের সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়, অন্যরা, বিপরীতে,হ্রাস পায় এটি নির্দিষ্ট যৌগ এবং এর রাসায়নিক গঠনের উপর নির্ভর করে।
- চাপ থেকে। একটি বৃদ্ধি সান্দ্রতা সূচক বৃদ্ধি ঘটায়।
- পদার্থের রাসায়নিক গঠন থেকে। বিশুদ্ধ পদার্থের নমুনায় অমেধ্য এবং বিদেশী উপাদানের উপস্থিতিতে সান্দ্রতা পরিবর্তন হয়।
তাপ ক্ষমতা
এই শব্দটি একটি পদার্থের নিজস্ব তাপমাত্রা এক ডিগ্রি সেলসিয়াস বৃদ্ধি করার জন্য একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ শোষণ করার ক্ষমতাকে বোঝায়। এই সূচকের জন্য বিভিন্ন সংযোগ আছে। কারোর বেশি, কারোর কম তাপ ক্ষমতা।
সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, জল একটি খুব ভাল তাপ সঞ্চয়কারী, যা এটিকে গরম করার সিস্টেম, রান্না এবং অন্যান্য প্রয়োজনে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। সাধারণভাবে, প্রতিটি পৃথক তরলের জন্য তাপ ক্ষমতা সূচক কঠোরভাবে পৃথক।
সারফেস টান
প্রায়শই, কাজটি পাওয়ার পরে: "তরলগুলির বৈশিষ্ট্যের নাম দিন," তারা অবিলম্বে পৃষ্ঠের টান স্মরণ করে। সর্বোপরি, শিশুরা তার সাথে পদার্থবিদ্যা, রসায়ন এবং জীববিজ্ঞানের পাঠে পরিচিত হয়। এবং প্রতিটি আইটেম তার নিজস্ব দিক থেকে এই গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি ব্যাখ্যা করে৷
পৃষ্ঠের উত্তেজনার শাস্ত্রীয় সংজ্ঞা নিম্নরূপ: এটি একটি ফেজ সীমানা। অর্থাৎ, যখন তরলটি একটি নির্দিষ্ট আয়তন দখল করে থাকে, তখন এটি একটি গ্যাসীয় মাধ্যম - বায়ু, বাষ্প বা অন্য কোনও পদার্থের সাথে বাইরের দিকে সীমানা দেয়। এইভাবে, যোগাযোগের বিন্দুতে ফেজ বিচ্ছেদ ঘটে।
একই সময়ে, অণুগুলি যতটা সম্ভব কণা দ্বারা নিজেদেরকে ঘিরে রাখে এবং এইভাবে, সীসা, যেমন ছিল,সামগ্রিকভাবে তরল সংকুচিত করা। অতএব, পৃষ্ঠটি প্রসারিত বলে মনে হচ্ছে। একই সম্পত্তি মাধ্যাকর্ষণ অনুপস্থিতিতে তরল ফোঁটাগুলির গোলাকার আকৃতি ব্যাখ্যা করতে পারে। সর্বোপরি, এই ফর্মটিই অণুর শক্তির দৃষ্টিকোণ থেকে আদর্শ। উদাহরণ:
- সাবানের বুদবুদ;
- ফুটন্ত জল;
- তরল ওজনহীনতা কমে যায়।
কিছু কীটপতঙ্গ পৃষ্ঠের টানের কারণে অবিকল জলের উপরিভাগে "হাঁটতে" অভিযোজিত হয়েছে। উদাহরণ: ওয়াটার স্ট্রাইডার্স, ওয়াটারফাউল, কিছু গ্রাব।
রঙ
তরল এবং কঠিন পদার্থের সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। তার মধ্যে একটি হল তরলতা। পুরো পার্থক্য হল প্রাক্তনের জন্য এটি সীমাহীন। এই প্যারামিটারের সারমর্ম কি?
যদি আপনি একটি তরল দেহে একটি বাহ্যিক শক্তি প্রয়োগ করেন তবে এটি অংশে বিভক্ত হয়ে একে অপরের থেকে আলাদা হয়ে যাবে, অর্থাৎ এটি প্রবাহিত হবে। এই ক্ষেত্রে, প্রতিটি অংশ আবার জাহাজের সম্পূর্ণ ভলিউম পূরণ করবে। কঠিন পদার্থের জন্য, এই সম্পত্তি সীমিত এবং বাহ্যিক অবস্থার উপর নির্ভর করে।
তাপমাত্রার উপর বৈশিষ্ট্যের নির্ভরতা
এর মধ্যে তিনটি পরামিতি রয়েছে যা আমরা বিবেচনা করছি এমন পদার্থগুলিকে চিহ্নিত করে:
- অতি গরম;
- ঠান্ডা;
- ফুটছে।
অতি উত্তাপ এবং হাইপোথার্মিয়ার মতো তরলের বৈশিষ্ট্যগুলি যথাক্রমে সমালোচনামূলক ফুটন্ত এবং হিমাঙ্কের (পয়েন্ট) সাথে সরাসরি সম্পর্কিত। অতিরিক্ত উত্তপ্ত তরল হল এমন একটি তরল যা তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসার সময় গুরুত্বপূর্ণ হিটিং পয়েন্টের প্রান্তিক সীমা অতিক্রম করে, কিন্তু ফুটন্তের বাহ্যিক লক্ষণ দেখায় না।
Supercooled, যথাক্রমে, বলা হয়একটি তরল যা নিম্ন তাপমাত্রার প্রভাবে পরিবর্তনের জটিল বিন্দুর সীমা অতিক্রম করেছে, কিন্তু কঠিন হয়ে ওঠেনি।
প্রথম এবং দ্বিতীয় উভয় ক্ষেত্রেই এই ধরনের বৈশিষ্ট্য প্রকাশের শর্ত রয়েছে৷
- সিস্টেমে কোন যান্ত্রিক প্রভাব নেই (চলন, কম্পন)।
- অভিন্ন তাপমাত্রা, আকস্মিক লাফ ও হ্রাস ছাড়াই।
একটি মজার তথ্য হল যে আপনি যদি একটি বিদেশী বস্তুকে একটি সুপারহিটেড তরলে (উদাহরণস্বরূপ, জল) ফেলে দেন তবে তা সঙ্গে সঙ্গে ফুটে উঠবে। আপনি বিকিরণের প্রভাবে (একটি মাইক্রোওয়েভ ওভেনে) গরম করে এটি পেতে পারেন।
পদার্থের অন্যান্য পর্যায়গুলির সাথে সহাবস্থান
এই প্যারামিটারের জন্য দুটি বিকল্প রয়েছে।
- তরল - গ্যাস। এই ধরনের সিস্টেমগুলি সবচেয়ে বিস্তৃত, যেহেতু তারা প্রকৃতির সর্বত্র বিদ্যমান। সর্বোপরি, জলের বাষ্পীভবন প্রাকৃতিক চক্রের অংশ। এই ক্ষেত্রে, ফলস্বরূপ বাষ্প তরল জলের সাথে একযোগে বিদ্যমান। যদি আমরা একটি বন্ধ সিস্টেম সম্পর্কে কথা বলি, তাহলে সেখানেও বাষ্পীভবন ঘটে। এটা ঠিক যে বাষ্প খুব দ্রুত স্যাচুরেটেড হয়ে যায় এবং পুরো সিস্টেমটি সাম্যাবস্থায় চলে আসে: তরল - স্যাচুরেটেড বাষ্প।
- তরল - কঠিন পদার্থ। বিশেষত এই জাতীয় সিস্টেমগুলিতে, আরও একটি বৈশিষ্ট্য লক্ষণীয় - ভেজাযোগ্যতা। জল এবং একটি কঠিন মিথস্ক্রিয়া মধ্যে, পরেরটি সম্পূর্ণরূপে, আংশিকভাবে, বা এমনকি জল repel করা যেতে পারে. এমন যৌগ রয়েছে যা জলে দ্রুত এবং কার্যত অনির্দিষ্টকালের জন্য দ্রবীভূত হয়। কিছু কিছু ধাতু, হীরা এবং অন্যান্য) এটি করতে সক্ষম নয় এমন কিছু আছে।
সাধারণত, হাইড্রোঅ্যারোমেকানিক্সের শৃঙ্খলা সমষ্টির অন্যান্য রাজ্যে যৌগের সাথে তরলগুলির মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়নের সাথে জড়িত।
সংকোচনযোগ্যতা
যদি আমরা সংকোচনযোগ্যতা উল্লেখ না করি তবে তরলের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি অসম্পূর্ণ হবে। অবশ্যই, এই প্যারামিটারটি গ্যাস সিস্টেমের জন্য আরও সাধারণ। যাইহোক, আমরা যেগুলি বিবেচনা করছি সেগুলিকে নির্দিষ্ট শর্তে সংকুচিত করা যেতে পারে৷
প্রধান পার্থক্য হল প্রক্রিয়ার গতি এবং এর অভিন্নতা। যদিও একটি গ্যাস দ্রুত এবং কম চাপে সংকুচিত হতে পারে, তরলগুলি অসমভাবে, যথেষ্ট দীর্ঘ এবং বিশেষভাবে নির্বাচিত পরিস্থিতিতে সংকুচিত হয়৷
তরল পদার্থের বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন
এগুলি তরলের আরও দুটি বৈশিষ্ট্য। পদার্থবিদ্যা তাদের নিম্নলিখিত ব্যাখ্যা দেয়:
- বাষ্পীভবন হল এমন একটি প্রক্রিয়া যা একটি পদার্থের একত্রিত অবস্থা থেকে কঠিন অবস্থায় ধীরে ধীরে রূপান্তরকে চিহ্নিত করে। এটি সিস্টেমে তাপীয় প্রভাবের প্রভাবে ঘটে। অণুগুলি সরতে শুরু করে এবং, তাদের স্ফটিক জালি পরিবর্তন করে, একটি বায়বীয় অবস্থায় চলে যায়। সমস্ত তরল বাষ্পে রূপান্তরিত না হওয়া পর্যন্ত প্রক্রিয়া চলতে পারে (ওপেন সিস্টেমের জন্য)। অথবা ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত না হওয়া পর্যন্ত (বন্ধ জাহাজের জন্য)।
- ঘনীভবন হল উপরে নির্দেশিত প্রক্রিয়ার বিপরীত একটি প্রক্রিয়া। এখানে বাষ্প তরল অণুতে চলে যায়। একটি ভারসাম্য বা একটি সম্পূর্ণ ফেজ রূপান্তর প্রতিষ্ঠিত না হওয়া পর্যন্ত এটি ঘটে। বাষ্প তার থেকে বেশি কণা তরলে ছেড়ে দেয়।
প্রকৃতিতে এই দুটি প্রক্রিয়ার সাধারণ উদাহরণ হল বিশ্ব মহাসাগরের পৃষ্ঠ থেকে জলের বাষ্পীভবন, এর ঘনীভবনউপরের বায়ুমণ্ডল এবং তারপর পতন।
তরলের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
এই বৈশিষ্ট্যগুলি হাইড্রোমেকানিক্সের মতো বিজ্ঞানের অধ্যয়নের বিষয়। বিশেষ করে, এর বিভাগ, তরল এবং গ্যাস মেকানিক্সের তত্ত্ব। পদার্থের একত্রীকরণের বিবেচিত অবস্থাকে চিহ্নিত করে প্রধান যান্ত্রিক পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে:
- ঘনত্ব;
- শেয়ার;
- সান্দ্রতা।
একটি তরল পদার্থের ঘনত্বের নিচে তার ভর বোঝে, যা আয়তনের এক এককে থাকে। এই সূচকটি বিভিন্ন যৌগের জন্য পরিবর্তিত হয়। এই সূচকে ইতিমধ্যে গণনা করা এবং পরীক্ষামূলকভাবে পরিমাপ করা ডেটা রয়েছে, যা বিশেষ টেবিলে প্রবেশ করানো হয়েছে।
নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণকে তরলের এক একক আয়তনের ওজন হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এই সূচকটি তাপমাত্রার উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল (যত এটি বৃদ্ধি পায়, এর ওজন হ্রাস পায়)।
কেন তরল পদার্থের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করবেন? মানবদেহের অভ্যন্তরে প্রকৃতিতে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলি বোঝার জন্য এই জ্ঞান গুরুত্বপূর্ণ। এছাড়াও প্রযুক্তিগত উপায় তৈরি করার সময়, বিভিন্ন পণ্য। সর্বোপরি, তরল পদার্থগুলি আমাদের গ্রহের সবচেয়ে সাধারণ সমষ্টিগত রূপগুলির মধ্যে একটি৷
অ-নিউটনিয়ান তরল এবং তাদের বৈশিষ্ট্য
গ্যাস, তরল, কঠিন পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি পদার্থবিদ্যার পাশাপাশি কিছু সম্পর্কিত বিষয়গুলির অধ্যয়নের বিষয়। যাইহোক, ঐতিহ্যবাহী তরল পদার্থ ছাড়াও, তথাকথিত অ-নিউটোনীয় পদার্থও রয়েছে, যা এই বিজ্ঞান দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়। তারা কি এবং কেন তারা পেয়েছিলামশিরোনাম কি?
এই যৌগগুলি কী তা বোঝার জন্য, এখানে সবচেয়ে সাধারণ পরিবারের উদাহরণ দেওয়া হল:
- "স্লাইম" বাচ্চারা খেলে;
- "হ্যান্ড গাম", বা হাতের জন্য চুইংগাম;
- নিয়মিত নির্মাণ রং;
- জলে স্টার্চের দ্রবণ, ইত্যাদি
অর্থাৎ, এগুলি এমন তরল যার সান্দ্রতা বেগের গ্রেডিয়েন্ট মেনে চলে। প্রভাব যত দ্রুত, সান্দ্রতা সূচক তত বেশি। অতএব, যখন একটি হ্যান্ড-গাম একটি ধারালো আঘাতে মেঝেতে আঘাত করে, তখন এটি একটি সম্পূর্ণ শক্ত পদার্থে পরিণত হয় যা টুকরো টুকরো হয়ে যেতে পারে।
যদি আপনি এটিকে একা ছেড়ে দেন, তবে মাত্র কয়েক মিনিটের মধ্যে এটি একটি আঠালো গর্তে ছড়িয়ে পড়বে। নন-নিউটনিয়ান তরলগুলি তাদের বৈশিষ্ট্যের দিক থেকে বেশ অনন্য পদার্থ, যেগুলি কেবল প্রযুক্তিগত উদ্দেশ্যেই নয়, সাংস্কৃতিক এবং দৈনন্দিন উদ্দেশ্যেও ব্যবহৃত হয়৷
