घनत्व कैसे काम करता है के उदाहरण

रोजमर्रा के उपयोग में, शब्द "घनत्व" आमतौर पर घने होने की स्थिति को संदर्भित करता है, जैसा कि "यातायात है" घना," या "वह व्यक्ति आपको समझने के लिए बहुत घना है।" विज्ञान में घनत्व (डी) की परिभाषा बहुत अधिक है विशिष्ट। यह द्रव्यमान (एम) की मात्रा है जो एक विशिष्ट मात्रा (वी) पर कब्जा कर लेता है। गणितीय रूप से, डी = एम/वी। घनत्व ठोस, तरल और गैसीय अवस्था में पदार्थ पर लागू होता है, और - यहाँ कोई आश्चर्य की बात नहीं है - ठोस तरल पदार्थ (आमतौर पर) की तुलना में अधिक घने होते हैं, और तरल पदार्थ गैसों की तुलना में अधिक घने होते हैं।

सूक्ष्म स्तर पर, घनत्व इस बात का माप है कि किसी विशेष पदार्थ को बनाने वाले परमाणु कितनी बारीकी से पैक होते हैं। यदि दो वस्तुएं समान आयतन पर कब्जा कर लेती हैं, तो घनीभूत भारी होती है क्योंकि एक ही स्थान में अधिक परमाणु एक साथ पैक होते हैं। घनत्व तापमान से प्रभावित होता है, और यह परिवेश के दबाव से भी प्रभावित होता है, हालाँकि ये निर्भरताएँ गैसीय अवस्था में सबसे अधिक स्पष्ट होती हैं। घनत्व अंतर दुनिया को चलाते हैं; जीवन उनके बिना समान नहीं होता।

पानी का घनत्व 1 किलोग्राम प्रति घन मीटर है। अगर यह संयोग की तरह लगता है, ऐसा नहीं है। द्रव्यमान की मीट्रिक इकाइयाँ पानी के घनत्व पर आधारित होती हैं। अधिकांश तेल पानी की तुलना में कम घने होते हैं, और इसलिए वे तैरते हैं। जब भी आप दो तरल पदार्थ या गैसों को मिलाते हैं, तो सघनता कंटेनर के नीचे तक गिरती है, जब तक कि यह घुल न जाए और एक घोल न बन जाए। इतना सरल होने का कारण। घने पदार्थ पर गुरुत्वाकर्षण अधिक बल लगाता है। तथ्य यह है कि तेल पानी में नहीं घुलता है और यह तैरता है, एक बड़े तेल रिसाव के बाद सफाई संभव बनाता है। श्रमिक आमतौर पर तेल को पानी की सतह से हटाकर पुनः प्राप्त करते हैं।

अपने फेफड़ों से हवा के साथ एक गुब्बारे को उड़ाएं, और गुब्बारा एक मेज या कुर्सी पर तब तक खुशी से बैठेगा जब तक कोई इसे हवा में नहीं फेंकता। फिर भी, यह कुछ समय के लिए हवा की धाराओं पर तैर सकता है, लेकिन अंततः जमीन पर गिर जाएगा। हालाँकि, इसे समान मात्रा में हीलियम से भरें, और आपको इसे तैरने से बचाने के लिए इस पर एक स्ट्रिंग बाँधनी होगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि हवा में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के अणुओं की तुलना में हीलियम के अणु बहुत हल्के होते हैं। वास्तव में, हीलियम हवा की तुलना में लगभग 10 गुना कम घना है। यदि आप इसे हाइड्रोजन से भरते हैं तो गुब्बारा और भी तेजी से तैरता है, जो हवा से 100 गुना कम घना है, लेकिन हाइड्रोजन गैस अत्यधिक ज्वलनशील है। इसलिए वे इसका उपयोग कार्निवाल में गुब्बारे भरने के लिए नहीं करते हैं।

हवा में गर्मी जोड़ें और अणु अधिक ऊर्जा के साथ चारों ओर उड़ते हैं, जिससे उनके बीच अधिक जगह बन जाती है। दूसरे शब्दों में, हवा कम घनी हो जाती है, इसलिए इसमें ऊपर उठने की प्रवृत्ति होती है। हालांकि, क्षोभमंडल में तापमान ऊंचाई के साथ ठंडा हो जाता है, इसलिए अधिक ऊंचाई पर ठंडी हवा होती है, और इसमें गिरने की प्रवृत्ति होती है। ठंडी हवा के गिरने और गर्म हवा के उठने की निरंतर गति से हवा की धाराएँ और हवाएँ बनती हैं जो ग्रह पर मौसम को संचालित करती हैं।

महासागरों में तापमान भिन्नता भी घनत्व अंतर पैदा करती है जो धाराओं को चलाती है, लेकिन लवणता भिन्नताएं उतनी ही महत्वपूर्ण हैं। समुद्री जल समान रूप से खारा नहीं होता है, और इसमें जितना अधिक नमक होता है, वह उतना ही सघन होता है। तापमान और लवणता भिन्नताएं घनत्व अंतर पैदा करती हैं जो स्थानीय एडी धाराओं को चलाती हैं: साथ ही गहरे पानी के नीचे की नदियाँ जो समुद्री जीवों के लिए आवास बनाती हैं और दुनिया को प्रभावित करती हैं जलवायु।

लैब शोधकर्ता तरल या ठोस अवस्था में पदार्थों को अलग करने के लिए घनत्व के अंतर पर निर्भर करते हैं। वे इसे एक अपकेंद्रित्र के साथ करते हैं, जो एक ऐसा उपकरण है जो मिश्रण को इतनी तेज़ी से घुमाता है कि यह एक ऐसा बल बनाता है जो गुरुत्वाकर्षण बल से कई गुना बड़ा होता है। अपकेंद्रित्र में, मिश्रण के सबसे घने घटक सबसे बड़े बल का अनुभव करते हैं और पोत के बाहर की ओर पलायन करते हैं, जहां से उन्हें पुनः प्राप्त किया जा सकता है।

घनत्व का उपयोग अज्ञात यौगिकों से बने पदार्थों की पहचान करने के लिए भी किया जा सकता है। प्रक्रिया पानी के विस्थापन या किसी अन्य विधि का उपयोग करके सामग्रियों को तौलना और उनके कब्जे वाले आयतन को मापना है। फिर आप समीकरण डी = एम/वी का उपयोग करके सामग्री का घनत्व पाते हैं, और इसकी तुलना संदर्भ तालिकाओं में सूचीबद्ध सामान्य यौगिकों के ज्ञात घनत्व से करते हैं।