पदार्थ की अवस्थाओं पर तापमान का क्या प्रभाव पड़ता है?

पदार्थ एक ठोस, तरल या गैसीय अवस्था में मौजूद हो सकता है, और जिस अवस्था में कोई पदार्थ है, वह उसके तापमान से काफी हद तक निर्धारित किया जा सकता है। जब ब्रह्मांड में प्रत्येक पदार्थ के लिए एक निश्चित तापमान सीमा को पार किया जाता है, तो एक चरण परिवर्तन का परिणाम होगा, जिससे पदार्थ की स्थिति बदल जाएगी। निरंतर दबाव की स्थितियों में तापमान किसी पदार्थ के चरण का प्राथमिक निर्धारक होता है। तापमान और विभिन्न प्रकार के पदार्थों के चरणों में अंतर गर्मी इंजन और रेफ्रिजरेटर के संचालन की अनुमति देता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

तापमान का सीधा प्रभाव इस बात पर पड़ता है कि कोई पदार्थ ठोस, तरल या गैस के रूप में मौजूद है या नहीं। आम तौर पर, तापमान में वृद्धि ठोस को तरल पदार्थ और तरल पदार्थ को गैसों में बदल देती है; इसे कम करने से गैसों को तरल पदार्थ और तरल पदार्थ को ठोस में बदल दिया जाता है।

कम तापमान पर, आणविक गति कम हो जाती है और पदार्थों में आंतरिक ऊर्जा कम होती है। परमाणु एक दूसरे के सापेक्ष कम ऊर्जा वाले राज्यों में बस जाएंगे और बहुत कम गति करेंगे, जो कि ठोस पदार्थ की विशेषता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, एक ठोस के घटक भागों पर अतिरिक्त ऊष्मा ऊर्जा लागू होती है, जो अतिरिक्त आणविक गति का कारण बनती है। अणु एक दूसरे के खिलाफ धक्का देना शुरू कर देते हैं और किसी पदार्थ की कुल मात्रा बढ़ जाती है। फिलहाल मामला लिक्विड स्टेट में पहुंच गया है। एक गैसीय अवस्था तब होती है जब अणुओं ने बढ़े हुए तापमान के कारण इतनी ऊष्मा ऊर्जा को अवशोषित कर लिया है कि वे उच्च गति से एक दूसरे के चारों ओर घूमने के लिए स्वतंत्र हैं।

जिस बिंदु पर निरंतर दबाव की स्थिति में एक विशेष तापमान के अधीन पदार्थ अपना चरण बदलना शुरू कर देता है, उसे चरण परिवर्तन दहलीज कहा जाता है। इस तापमान पर, गर्मी के संपर्क में आने वाला प्रत्येक पदार्थ अपनी अवस्था बदल देगा। गलनांक पर एक ठोस से तरल में स्थानांतरण होता है, और एक तरल से गैस में संक्रमण क्वथनांक पर होता है। इसके विपरीत, गैस से द्रव में परिवर्तन का क्षण संघनन बिंदु होता है और द्रव से ठोस में परिवर्तन हिमांक बिंदु पर होता है।

एक पदार्थ ठोस से गैस में या गैस से ठोस में चरण परिवर्तन से गुजर सकता है यदि उसके संपर्क में आने वाला तापमान बहुत जल्दी बदल जाता है। यदि किसी ठोस के आस-पास का तापमान बहुत तेज़ी से बढ़ा दिया जाता है, तो वह ऊर्ध्वपातित हो सकता है, या एक तरल के रूप में मौजूद हुए बिना ठोस से गैस में चरण बदल सकता है। विपरीत दिशा में, एक गैस जो अचानक सुपरकूल हो जाती है, पूर्ण निक्षेपण से गुजर सकती है।

यदि दबाव स्थिर है, तो किसी पदार्थ की स्थिति पूरी तरह से उस तापमान पर निर्भर करेगी जिसके संपर्क में वह आता है। इस कारण से, फ्रीजर से बाहर निकालने पर बर्फ पिघल जाती है और यदि बहुत अधिक तापमान पर बहुत अधिक तापमान पर छोड़ दिया जाए तो पानी बर्तन से उबलता है। तापमान परिवेश में मौजूद ऊष्मा ऊर्जा की मात्रा का मात्र एक माप है। जब किसी पदार्थ को एक अलग तापमान के परिवेश में रखा जाता है, तो पदार्थ और परिवेश के बीच गर्मी का आदान-प्रदान होता है, जिससे दोनों एक संतुलन तापमान प्राप्त कर लेते हैं। तो जब एक बर्फ घन गर्मी के संपर्क में आता है, तो उसके पानी के अणु आसपास के वातावरण से गर्मी ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और अधिक ऊर्जावान रूप से आगे बढ़ने लगते हैं, जिससे पानी की बर्फ तरल पानी में पिघल जाती है।