बर्फ में पानी क्यों पिघलता है इसका स्पष्टीकरण | विज्ञान | hi.aclevante.com

बर्फ में पानी क्यों पिघलता है इसका स्पष्टीकरण




पानी सामान्य रूप से तरल के रूप में होता है, हालांकि ध्रुवीय क्षेत्रों में यह ठोस रूप में मौजूद होता है। एक प्यासा व्यक्ति एक गिलास पानी में बर्फ के टुकड़े डालता है। यदि ग्लास को कुछ मिनटों के लिए छोड़ दिया जाता है, तो बर्फ पिघल जाती है। ठंडे पानी को तब कमरे के तापमान पर गर्म किया जाता है। ध्यान रखें कि बर्फ गर्म न हो। इसके बजाय, यह अणुओं और पिघल के बीच की संरचना को बदलता है; परिवर्तन "चरण"।

गलनांक

प्रत्येक स्थिर पदार्थ कम से कम तीन रूपों में मौजूद हो सकता है: ठोस, तरल और गैस। पिघलने बिंदु नामक तापमान तक पहुँचने पर ठोस तरल पदार्थ में परिवर्तित हो जाते हैं। तरल पदार्थ गैसों में परिवर्तित हो जाते हैं जब वे एक क्वथनांक तक पहुंच जाते हैं। ठोस तरल पदार्थ में परिवर्तित नहीं होते हैं और तरल पदार्थ तुरंत ठोस नहीं बनते हैं। बल्कि, "चरण संक्रमण" होते हैं। एक चरण संक्रमण आणविक वास्तुकला में एक परिवर्तन है, अर्थात्, जिस तरह से व्यक्तिगत अणु खुद को एक सामूहिक शरीर, बर्फ का एक टुकड़ा, पानी का एक पोखर, वाष्प के बादल के रूप में संरेखित करते हैं। पिघलने और उबलते चरणों के संक्रमण को समझना आसान हो सकता है, पहले उनके विरोध पर विचार करें: संक्षेपण और ठंड।

कंडेनसेशन

गैसीय पानी के अणु एक दूसरे के साथ बहुत कम हस्तक्षेप के साथ, स्थानांतरित करने के लिए स्वतंत्र हैं। ये एकजुट नहीं हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि अणुओं के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण को दूर करने के लिए उनमें पर्याप्त ऊर्जा होती है। यदि तापमान कम हो जाता है, तो गैस के अणुओं में अपनी स्वतंत्रता बनाए रखने के लिए कम ऊर्जा और गति होती है। इसके बजाय, आकर्षण की ताकत उन्हें एक दूसरे के करीब लाती है। जैसे-जैसे ऊष्मा ऊर्जा समाप्त होती जाती है, अंततः आकर्षण भी शक्तिशाली होते जाते हैं, और गैस चरण को तरल चरण से बदल दिया जाता है। प्रत्येक अणु में अब केवल थोड़ी स्वतंत्रता है; कुछ तरलता बनाए रखता है।

ठंड

अधिक गर्मी ऊर्जा को ठंडे पानी से निकाला जाता है, तापमान तब तक गिरता है जब तक कि यह हिमांक तक नहीं पहुंच जाता। इस बिंदु पर थर्मल ऊर्जा की छोटी वृद्धि का निष्कर्षण तापमान को कम नहीं करता है। बल्कि, यह तरल अणुओं को एक कठोर, क्रिस्टलीय ठोस सतह, पानी के लिए सबसे कम ऊर्जा विन्यास पर संरेखित करने के लिए मजबूर करता है। इसके पूरा होने के बाद, अतिरिक्त ऊर्जा को हटाने से फिर से तापमान कम हो जाता है। बर्फ को और अधिक संरचनात्मक परिवर्तन के बिना अपने ठंड बिंदु से नीचे ठंडा किया जा सकता है।

प्रक्रिया निवेश

पानी में बर्फ की दो-चरण प्रणाली में, पानी के अणु थोड़ा ठंडा बर्फ को गर्मी प्रदान करते हैं, जो इसे अवशोषित करता है। अतिरिक्त ऊर्जा एक चरण परिवर्तन को प्रेरित करती है, जिससे बर्फ के अणु अपने कम ऊर्जा विन्यास से बच जाते हैं और तरल पानी बनाते हैं। जैसा कि बाहरी गर्मी पर्यावरण द्वारा प्रदान की जाती है, इसे पानी की बढ़ी हुई मात्रा द्वारा अवशोषित किया जाता है, जो प्रक्रिया को दोहराता है जब तक कि बर्फ न हो। हालांकि, आगे का ताप मौजूदा एकल-चरण प्रणाली तापमान को बढ़ाता है जिसमें पूरी तरह से तरल पानी होता है।

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