तरल पदार्थ: Difference between revisions
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चूँकि तरल पदार्थ शब्द में सामान्यतः तरल और गैस दोनों चरण सम्मलित होते है, इसकी परिभाषा विज्ञान की शाखाओं में भिन्न होती है। सालिड (ठोस) की परिभाषाएँ भी भिन्न-भिन्न होती है, और क्षेत्र के आधार पर, कुछ पदार्थ तरल और सालिड दोनों हो सकते है।<ref>{{Cite journal|title=What's That Stuff? Silly Putty|journal=Chemical & Engineering News|url=https://pubsapp.acs.org/cen/whatstuff/stuff/7848scit3.html|last=Thayer|first=Ann|volume=78|publisher=American Chemical Society|issue=48|year=2000|publication-date=2000-11-27|page=27|doi=10.1021/cen-v078n048.p027|archive-url= https://web.archive.org/web/20210507045350/http://pubsapp.acs.org/cen/whatstuff/stuff/7848scit3.html|archive-date= 2021-05-07|url-status=live}}</ref> सिली पुट्टी जैसे [[ viscoelastic |विस्कोइलास्टिक]] तरल पदार्थ अचानक बल लगाने पर सालिड के समान व्यवहार करते है।<ref>{{Cite web|url=https://www.science.org/content/article/silly-putty-potholes| title=गड्ढों के लिए मूर्खतापूर्ण पुट्टी|date=2012-04-11|access-date=2021-06-23|website=Science|last=Kroen|first=Gretchen Cuda}}</ref> पिच जैसे बहुत अधिक सुचारु पदार्थ भी सालिड की तरह व्यवहार करते है ([[पिच ड्रॉप प्रयोग]] देखें)। [[कण भौतिकी]] में, इस अवधारणा का विस्तार तरल पदार्थ या गैसों के अतिरिक्त अन्य द्रवीय पदार्थों को भी सम्मलित करने के लिए किया जाता है।<ref>Example (in the title): {{Cite journal|title=Measuring Hall viscosity of graphene's electron fluid|journal=Science|url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.aau0685|last1=Berdyugin|first1=A. I.|date=2019-04-12|volume=364|pages=162–165|last2=Xu|first2=S. G.|issue=6436|doi=10.1126/science.aau0685| others=F. M. D. Pellegrino, R. Krishna Kumar, A. Principi, I. Torre, M. Ben Shalom, T. Taniguchi, K. Watanabe, I. V. Grigorieva, M. Polini, A. K. Geim, D. A. Bandurin|pmid=30819929|language=en|arxiv=1806.01606|bibcode=2019Sci...364..162B|s2cid=73477792}}</ref> चिकित्सा या जीव विज्ञान में तरल पदार्थ शरीर के किसी भी तरल घटक (शारीरिक तरल पदार्थ) को संदर्भित करता है,<ref>{{Cite encyclopedia |title=द्रव (बी.1.बी.)|date=1933 |encyclopedia=Oxford English Dictionary |publisher=Oxford University Press |location=Oxford |url=https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.271841/page/n361/mode/1up |access-date=2021-06-22 |orig-year=1901 |edition=1978 reprint |volume=IV F–G |page=358 |language=en}}</ref><ref name="Tabers_BodyFluid">{{Cite web|url= https://www.tabers.com/tabersonline/view/Tabers-Dictionary/748149/all/fluid?q=body+fluid#4|title=शरीर के तरल पदार्थ|access-date=2021-06-22|website=Taber's online – Taber's medical dictionary|archive-url= https://web.archive.org/web/20210621125044/https://www.tabers.com/tabersonline/view/Tabers-Dictionary/748149/all/fluid?q=body+fluid|archive-date=2021-06-21|url-status=live}}</ref> जबकि इस अर्थ में "तरल" का उपयोग नहीं किया जाता है। कभी-कभी तरल पदार्थ के प्रतिस्थापन के लिए पीने या इंजेक्शन द्वारा दिए जाने वाले तरल पदार्थ को तरल पदार्थ ही कहा जाता है (उदाहरण के लिए "बहुत सारे तरल पदार्थ पीना")। हाइड्रोलिक्स में, द्रव शब्द वह होता है जो कुछ गुणों वाले तरल पदार्थों को संदर्भित करता है, और (हाइड्रोलिक) तेलों से अधिक व्यापक होता है।ka | |||
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ये गुण | ये गुण सामान्यतः स्थैतिक [[यांत्रिक संतुलन]] में कतरनी तनाव का समर्थन करने में उनकी असमर्थता का एक कार्य है। इसके विपरीत, सालिड पदार्थ या तो [[लोच (भौतिकी)]] के साथ कतरनी पर प्रतिक्रिया करते है | एक स्प्रिंग जैसी पुनर्स्थापना शक्ति, जिसका अर्थ है कि विकृतियां प्रतिवर्ती होती है, या विकृत होने से पहले उन्हें एक निश्चित प्रारंभिक [[तनाव (यांत्रिकी)]] की आवश्यकता होती है ([[प्लास्टिसिटी (भौतिकी)]] देखें)। | ||
सालिड पदार्थ अपरूपण तनाव और सामान्य तनाव - संपीड़न तनाव और तन्य तनाव दोनों के प्रति पुनर्स्थापना बलों के साथ प्रतिक्रिया करते है। इसके विपरीत, आदर्श तरल पदार्थ केवल सामान्य तनावों के लिए बलों को बहाल करने के साथ प्रतिक्रिया करते है, जिन्हें [[दबाव]] कहा जाता है: तरल पदार्थ सकारात्मक दबाव के अनुरूप संपीड़न तनाव और दबाव # नकारात्मक दबाव के अनुरूप तन्य तनाव दोनों के अधीन हो सकते है। सालिड और तरल पदार्थ दोनों में तन्य शक्ति होती है, जो सालिड में अधिक होने पर प्लास्टिसिटी (भौतिकी) और फ्रैक्चर बनाती है, और तरल पदार्थ में [[गुहिकायन]] की शुरुआत होती है। <!--[[Gas]]es do not have tensile strength, and freely expand in response to changes in pressure. << If liquids have a tensile strength then gases should certainly also have a tensile strength. --> | |||
सालिड और तरल दोनों में मुक्त सतह होती है, जिसे बनाने में कुछ मात्रा में [[थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा]] खर्च होती है। सालिड पदार्थों के मामले में, सतह क्षेत्र की एक दी गई इकाई को बनाने के लिए मुक्त ऊर्जा की मात्रा को सतह ऊर्जा कहा जाता है, जबकि तरल पदार्थों के लिए समान मात्रा को [[सतह तनाव]] कहा जाता है। तरल पदार्थों के प्रवाहित होने की क्षमता के कारण सालिड पदार्थों की तुलना में सतह के तनाव की प्रतिक्रिया में अलग व्यवहार होता है, हालांकि संतुलन में दोनों [[वुल्फ निर्माण]] की कोशिश करेंगे: तरल पदार्थ गोल [[बूंदें]] बनाते है, जबकि शुद्ध सालिड [[क्रिस्टल]] बनाते है। गैसों की मुक्त सतह नहीं होती है, और स्वतंत्र रूप से प्रसार #गैसों में प्रसार गुणांक का प्राथमिक सिद्धांत। | |||
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सालिड में, कतरनी तनाव [[तनाव (सामग्री विज्ञान)]] का एक कार्य है, लेकिन तरल पदार्थ में, [[तनाव (भौतिकी)]] [[तनाव दर]] का एक कार्य है। इस व्यवहार का एक परिणाम पास्कल का नियम है जो तरल पदार्थ की स्थिति को चिह्नित करने में दबाव की भूमिका का वर्णन करता है। | |||
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न्यूटोनियन तरल पदार्थ न्यूटन के श्यानता के नियम का पालन करते | न्यूटोनियन तरल पदार्थ न्यूटन के श्यानता के नियम का पालन करते है और इन्हें चिपचिपा तरल पदार्थ कहा जा सकता है। | ||
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न्यूटोनियन और असंपीड्य तरल पदार्थ वास्तव में मौजूद नहीं | न्यूटोनियन और असंपीड्य तरल पदार्थ वास्तव में मौजूद नहीं है, लेकिन सैद्धांतिक समाधान के लिए माना जाता है। आभासी तरल पदार्थ जो श्यानता और संपीड्यता के प्रभावों को पूरी तरह से नजरअंदाज कर देते है, पूर्ण तरल पदार्थ कहलाते है। | ||
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Revision as of 23:19, 16 August 2023
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भौतिकी में, द्रव एक गैस या तरल पदार्थ होता है जो उपयुक्त तनाव या बाहरी बल के अनुसार लगातार विरूपण (भौतिकी) (प्रवाह) करता है।[1] उनके पास शून्य मापांक होता है, या, सरल शब्दों में, ऐसे पदार्थ होते है जो उन पर लगाए गए किसी भी बल का विरोध नहीं कर सकते है।
चूँकि तरल पदार्थ शब्द में सामान्यतः तरल और गैस दोनों चरण सम्मलित होते है, इसकी परिभाषा विज्ञान की शाखाओं में भिन्न होती है। सालिड (ठोस) की परिभाषाएँ भी भिन्न-भिन्न होती है, और क्षेत्र के आधार पर, कुछ पदार्थ तरल और सालिड दोनों हो सकते है।[2] सिली पुट्टी जैसे विस्कोइलास्टिक तरल पदार्थ अचानक बल लगाने पर सालिड के समान व्यवहार करते है।[3] पिच जैसे बहुत अधिक सुचारु पदार्थ भी सालिड की तरह व्यवहार करते है (पिच ड्रॉप प्रयोग देखें)। कण भौतिकी में, इस अवधारणा का विस्तार तरल पदार्थ या गैसों के अतिरिक्त अन्य द्रवीय पदार्थों को भी सम्मलित करने के लिए किया जाता है।[4] चिकित्सा या जीव विज्ञान में तरल पदार्थ शरीर के किसी भी तरल घटक (शारीरिक तरल पदार्थ) को संदर्भित करता है,[5][6] जबकि इस अर्थ में "तरल" का उपयोग नहीं किया जाता है। कभी-कभी तरल पदार्थ के प्रतिस्थापन के लिए पीने या इंजेक्शन द्वारा दिए जाने वाले तरल पदार्थ को तरल पदार्थ ही कहा जाता है (उदाहरण के लिए "बहुत सारे तरल पदार्थ पीना")। हाइड्रोलिक्स में, द्रव शब्द वह होता है जो कुछ गुणों वाले तरल पदार्थों को संदर्भित करता है, और (हाइड्रोलिक) तेलों से अधिक व्यापक होता है।ka
भौतिकी
तरल पदार्थ गुण प्रदर्शित करते है जैसे:
- स्थायी विरूपण के प्रतिरोध की कमी, विघटनकारी, घर्षण तरीके से केवल चिपचिपाहट का विरोध करना, और
- प्रवाह करने की क्षमता (कंटेनर का आकार लेने की क्षमता के रूप में भी वर्णित)।
ये गुण सामान्यतः स्थैतिक यांत्रिक संतुलन में कतरनी तनाव का समर्थन करने में उनकी असमर्थता का एक कार्य है। इसके विपरीत, सालिड पदार्थ या तो लोच (भौतिकी) के साथ कतरनी पर प्रतिक्रिया करते है | एक स्प्रिंग जैसी पुनर्स्थापना शक्ति, जिसका अर्थ है कि विकृतियां प्रतिवर्ती होती है, या विकृत होने से पहले उन्हें एक निश्चित प्रारंभिक तनाव (यांत्रिकी) की आवश्यकता होती है (प्लास्टिसिटी (भौतिकी) देखें)।
सालिड पदार्थ अपरूपण तनाव और सामान्य तनाव - संपीड़न तनाव और तन्य तनाव दोनों के प्रति पुनर्स्थापना बलों के साथ प्रतिक्रिया करते है। इसके विपरीत, आदर्श तरल पदार्थ केवल सामान्य तनावों के लिए बलों को बहाल करने के साथ प्रतिक्रिया करते है, जिन्हें दबाव कहा जाता है: तरल पदार्थ सकारात्मक दबाव के अनुरूप संपीड़न तनाव और दबाव # नकारात्मक दबाव के अनुरूप तन्य तनाव दोनों के अधीन हो सकते है। सालिड और तरल पदार्थ दोनों में तन्य शक्ति होती है, जो सालिड में अधिक होने पर प्लास्टिसिटी (भौतिकी) और फ्रैक्चर बनाती है, और तरल पदार्थ में गुहिकायन की शुरुआत होती है। सालिड और तरल दोनों में मुक्त सतह होती है, जिसे बनाने में कुछ मात्रा में थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा खर्च होती है। सालिड पदार्थों के मामले में, सतह क्षेत्र की एक दी गई इकाई को बनाने के लिए मुक्त ऊर्जा की मात्रा को सतह ऊर्जा कहा जाता है, जबकि तरल पदार्थों के लिए समान मात्रा को सतह तनाव कहा जाता है। तरल पदार्थों के प्रवाहित होने की क्षमता के कारण सालिड पदार्थों की तुलना में सतह के तनाव की प्रतिक्रिया में अलग व्यवहार होता है, हालांकि संतुलन में दोनों वुल्फ निर्माण की कोशिश करेंगे: तरल पदार्थ गोल बूंदें बनाते है, जबकि शुद्ध सालिड क्रिस्टल बनाते है। गैसों की मुक्त सतह नहीं होती है, और स्वतंत्र रूप से प्रसार #गैसों में प्रसार गुणांक का प्राथमिक सिद्धांत।
मॉडलिंग
सालिड में, कतरनी तनाव तनाव (सामग्री विज्ञान) का एक कार्य है, लेकिन तरल पदार्थ में, तनाव (भौतिकी) तनाव दर का एक कार्य है। इस व्यवहार का एक परिणाम पास्कल का नियम है जो तरल पदार्थ की स्थिति को चिह्नित करने में दबाव की भूमिका का वर्णन करता है।
तरल पदार्थों के व्यवहार को नेवियर-स्टोक्स समीकरणों द्वारा वर्णित किया जा सकता है - आंशिक अंतर समीकरणों का एक सेट जो इस पर आधारित है:
- निरंतरता (निरंतरता समीकरण#द्रव गतिकी),
- रेखीय गति का संरक्षण,
- कोणीय गति का संरक्षण,
- ऊर्जा संरक्षण।
तरल पदार्थों का अध्ययन द्रव यांत्रिकी है, जिसे द्रव गति में है या नहीं, इसके आधार पर द्रव गतिशीलता और द्रव स्थैतिक में विभाजित किया जाता है।
तरल पदार्थों का वर्गीकरण
कतरनी तनाव और तनाव की दर और उसके व्युत्पन्न के बीच संबंध के आधार पर, तरल पदार्थ को निम्नलिखित में से एक के रूप में वर्णित किया जा सकता है:
- न्यूटोनियन द्रव पदार्थ: जहां तनाव तनाव की दर के सीधे आनुपातिक होता है
- गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ: जहां तनाव तनाव की दर के समानुपाती नहीं होता है, इसकी उच्च शक्तियां और व्युत्पन्न।
न्यूटोनियन तरल पदार्थ न्यूटन के श्यानता के नियम का पालन करते है और इन्हें चिपचिपा तरल पदार्थ कहा जा सकता है।
तरल पदार्थों को उनकी संपीडनशीलता के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है:
- संपीड़ित तरल पदार्थ: एक तरल पदार्थ जो तरल पदार्थ पर दबाव डालने पर या जब तरल पदार्थ सुपरसोनिक हो जाता है तो मात्रा में कमी या घनत्व में परिवर्तन का कारण बनता है।
- असंपीड़ित तरल पदार्थ: एक तरल पदार्थ जो दबाव या प्रवाह वेग (यानी, ρ = स्थिर) जैसे पानी या तेल में परिवर्तन के साथ मात्रा में भिन्न नहीं होता है।
न्यूटोनियन और असंपीड्य तरल पदार्थ वास्तव में मौजूद नहीं है, लेकिन सैद्धांतिक समाधान के लिए माना जाता है। आभासी तरल पदार्थ जो श्यानता और संपीड्यता के प्रभावों को पूरी तरह से नजरअंदाज कर देते है, पूर्ण तरल पदार्थ कहलाते है।
यह भी देखें
- मामला
- तरल
- गैस
- सुपर तरल
संदर्भ
- ↑ "Fluid | Definition, Models, Newtonian Fluids, Non-Newtonian Fluids, & Facts". Encyclopedia Britannica (in English). Retrieved 2 June 2021.
- ↑ Thayer, Ann (2000). "What's That Stuff? Silly Putty". Chemical & Engineering News. American Chemical Society (published 2000-11-27). 78 (48): 27. doi:10.1021/cen-v078n048.p027. Archived from the original on 2021-05-07.
- ↑ Kroen, Gretchen Cuda (2012-04-11). "गड्ढों के लिए मूर्खतापूर्ण पुट्टी". Science. Retrieved 2021-06-23.
- ↑ Example (in the title): Berdyugin, A. I.; Xu, S. G. (2019-04-12). F. M. D. Pellegrino, R. Krishna Kumar, A. Principi, I. Torre, M. Ben Shalom, T. Taniguchi, K. Watanabe, I. V. Grigorieva, M. Polini, A. K. Geim, D. A. Bandurin. "Measuring Hall viscosity of graphene's electron fluid". Science (in English). 364 (6436): 162–165. arXiv:1806.01606. Bibcode:2019Sci...364..162B. doi:10.1126/science.aau0685. PMID 30819929. S2CID 73477792.
- ↑ "द्रव (बी.1.बी.)". Oxford English Dictionary (in English). Vol. IV F–G (1978 reprint ed.). Oxford: Oxford University Press. 1933 [1901]. p. 358. Retrieved 2021-06-22.
- ↑ "शरीर के तरल पदार्थ". Taber's online – Taber's medical dictionary. Archived from the original on 2021-06-21. Retrieved 2021-06-22.
- Bird, Robert Byron; Stewart, Warren E.; Lightfoot, Edward N. (2007). Transport Phenomena. New York: Wiley, Revised Second Edition. p. 912. ISBN 978-0-471-41077-5.
