पदार्थ के ठोस, तरल और गैस चरण

सामग्री का एक ठोस, तरल और गैस रूप होता है। इन रूपों में से प्रत्येक को पदार्थ के चरण के रूप में जाना जाता है। इसके प्रत्येक चरण में किसी पदार्थ के कण बहुत अलग तरह से व्यवहार करते हैं। एक पदार्थ एक चरण से दूसरे चरण में बदल सकता है जिसे चरण संक्रमण के रूप में जाना जाता है। ये चरण संक्रमण मुख्य रूप से तापमान परिवर्तन का परिणाम हैं।

जब कोई पदार्थ अपने ठोस चरण में होता है, तो अणु एक साथ कसकर बंधे होते हैं। ठोस का आकार और आयतन आमतौर पर निश्चित होता है। कणों को एक-दूसरे की ओर आकर्षित करने वाली ताकतें ठोस पदार्थों में विशेष रूप से मजबूत होती हैं, जो उन्हें विशिष्ट स्थितियों में एक साथ रखती हैं। यह एक ठोस को टूटने या संकुचित होने से रोकने में मदद करता है। ठोस पदार्थ का घनत्व कम तापमान पर बढ़ता है। तापमान जितना ठंडा होता है, कणों का कंपन उतना ही कमजोर होता है, जिससे वे एक साथ और भी सख्त हो जाते हैं। ठोस को क्रिस्टलीय के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, कणों को ज्यामितीय पैटर्न में कसकर व्यवस्थित किया जाता है, या उन्हें अनाकार ठोस के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। अनाकार ठोस पदार्थों में क्रिस्टल, जैसे कि मिट्टी, को अधिक शिथिल और बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित किया जाता है, जिससे सामग्री के आकार को बदला जा सकता है।

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इसके तरल चरण में, पदार्थ बनाने वाले कणों को गति की अधिक स्वतंत्रता होती है। यह गति तापीय ऊर्जा प्राप्त करने वाले कणों के माध्यम से प्राप्त की जाती है। किसी द्रव का आकार उसके पात्र के आकार से निर्धारित होता है। हालांकि एक तरल में कण एक साथ कसकर बंधे नहीं होते हैं, क्योंकि एक ठोस, तरल पदार्थ में कणों को संकुचित नहीं किया जा सकता है। तरल कण ठोस कणों की तुलना में अधिक ऊर्जावान होते हैं और अन्य कणों से एक निश्चित दूरी के भीतर ही घूम सकते हैं। उनमें अभी भी आकर्षण का बल है जो उन्हें शिथिल रूप से एक साथ पकड़े हुए है। चूँकि द्रव में कण और दूर होते हैं, इसलिए द्रव अवस्था में किसी पदार्थ का आयतन ठोस अवस्था में उसके आयतन से अधिक होता है।

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गैस का आकार और आयतन उसके कंटेनर के आकार और आयतन से निर्धारित होता है। हालांकि, एक ठोस के विपरीत, अगर इसके कंटेनर पर ढक्कन नहीं है तो गैस निकल जाएगी। गैस के कणों में गति की बहुत अधिक स्वतंत्रता होती है और उनमें व्यवस्थित व्यवस्था नहीं होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन कणों को एक-दूसरे की ओर आकर्षित करने वाले बल कमजोर या गैस चरण में अनुपस्थित होते हैं। गैस के कणों में गतिज ऊर्जा का एक बड़ा सौदा होता है, जो लगातार कणों के बीच घूमता रहता है क्योंकि वे चारों ओर घूमते हैं और एक दूसरे से टकराते हैं।

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चरण संक्रमण तापमान में परिवर्तन के कारण होते हैं, हालांकि वे वायुमंडलीय दबाव से भी प्रभावित होते हैं। एक ठोस को उसके गलनांक तक गर्म करने पर वह द्रव बन जाता है, जहाँ ऊष्मा कणों को उनकी संरचना को ढीला करने और तरल बनने के लिए पर्याप्त ऊर्जा देती है। क्वथनांक पर, गर्मी एक तरल में कणों को पर्याप्त ऊर्जा देती है जो तरल की सतह पर संरचना से बचने और वाष्पीकृत होने के लिए हवा में गैस के रूप में चलती है। कम वायुमंडलीय दबाव तरल पदार्थों को कम तापमान पर उबलने देता है। गैस को तरल बनने के लिए, कणों को ऊर्जा खोने और संघनित करने के लिए पर्याप्त ठंडा होना चाहिए; एक तरल रूप धारण करने के लिए पर्याप्त रूप से बंधन बनाना। एक तरल को ठोस बनने के लिए, इसे जमना चाहिए ताकि कणों में बहुत कम ऊर्जा हो और बहुत तंग बंधों द्वारा एक साथ खींचा जा सके।