तरल पदार्थ

This article is about the concept in physics. For other uses, see तरल पदार्थ (disambiguation).

Not to be confused with liquid.

भौतिकी में, द्रव एक तरल, गैस या अन्य सामग्री है जो लागू कतरनी तनाव या बाहरी बल के तहत लगातार विरूपण (भौतिकी) (प्रवाह) करता है। उनके पास शून्य कतरनी मापांक है, या, सरल शब्दों में, वे पदार्थ हैं जो उन पर लगाए गए किसी भी कतरनी बल का विरोध नहीं कर सकते हैं।

हालाँकि तरल पदार्थ शब्द में आम तौर पर तरल और गैस दोनों चरण शामिल होते हैं, इसकी परिभाषा विज्ञान की शाखाओं में भिन्न होती है। ठोस की परिभाषाएँ भी अलग-अलग होती हैं, और क्षेत्र के आधार पर, कुछ पदार्थ तरल और ठोस दोनों हो सकते हैं। मूर्खतापूर्ण पोटीन जैसे viscoelastic  तरल पदार्थ अचानक बल लगाने पर ठोस के समान व्यवहार करते प्रतीत होते हैं। बहुत अधिक चिपचिपाहट वाले पदार्थ जैसे पिच (राल) भी ठोस की तरह व्यवहार करते प्रतीत होते हैं (पिच ड्रॉप प्रयोग देखें)। कण भौतिकी में, इस अवधारणा का विस्तार तरल पदार्थ या गैसों के अलावा अन्य तरल पदार्थों को भी शामिल करने के लिए किया जाता है। चिकित्सा या जीव विज्ञान में तरल पदार्थ शरीर के किसी भी तरल घटक (शारीरिक तरल पदार्थ) को संदर्भित करता है, जबकि इस अर्थ में द्रव का प्रयोग नहीं किया जाता है। कभी-कभी तरल पदार्थ के प्रतिस्थापन के लिए पीने या इंजेक्शन द्वारा दिए जाने वाले तरल पदार्थ भी तरल पदार्थ कहलाते हैं संदर्भ>उपयोग उदाहरण: Guppy, Michelle P B; Mickan, Sharon M; Del Mar, Chris B (2004-02-28). ""बहुत सारे तरल पदार्थ पियें": तीव्र श्वसन संक्रमणों में इस सिफारिश के साक्ष्य की एक व्यवस्थित समीक्षा". BMJ (in English). 328 (7438): 499–500. doi:10.1136/bmj.38028.627593.BE. PMC 351843. PMID 14988184.</ref> (उदाहरण के लिए खूब सारे तरल पदार्थ पिएं)। जलगति विज्ञान में, हाइड्रोलिक द्रव एक शब्द है जो कुछ गुणों वाले तरल पदार्थों को संदर्भित करता है, और (हाइड्रोलिक) तेलों की तुलना में व्यापक है। रेफरी>"द्रव शक्ति क्या है?". National Fluid Power Association (in English). Archived from the original on 2021-06-23. Retrieved 2021-06-23. हाइड्रोलिक्स के साथ, द्रव एक तरल (आमतौर पर तेल) होता है</ref>

भौतिकी

तरल पदार्थ गुण प्रदर्शित करते हैं 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 आम तौर पर स्थैतिक यांत्रिक संतुलन में कतरनी तनाव का समर्थन करने में उनकी असमर्थता का एक कार्य हैं। इसके विपरीत, ठोस पदार्थ या तो लोच (भौतिकी) के साथ कतरनी पर प्रतिक्रिया करते हैं | एक स्प्रिंग जैसी पुनर्स्थापना शक्ति, जिसका अर्थ है कि विकृतियां प्रतिवर्ती होती हैं, या विकृत होने से पहले उन्हें एक निश्चित प्रारंभिक तनाव (यांत्रिकी) की आवश्यकता होती है (प्लास्टिसिटी (भौतिकी) देखें)।

ठोस पदार्थ अपरूपण तनाव और सामान्य तनाव - संपीड़न तनाव और तन्य तनाव दोनों के प्रति पुनर्स्थापना बलों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। इसके विपरीत, आदर्श तरल पदार्थ केवल सामान्य तनावों के लिए बलों को बहाल करने के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, 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 हैं। ठोस और तरल पदार्थ दोनों में तन्य शक्ति होती है, जो ठोस में अधिक होने पर प्लास्टिसिटी (भौतिकी) और फ्रैक्चर बनाती है, और तरल पदार्थ में गुहिकायन की शुरुआत होती है। ठोस और तरल दोनों में मुक्त सतह होती है, जिसे बनाने में कुछ मात्रा में थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा खर्च होती है। ठोस 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 ठोस 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 हैं, जबकि शुद्ध ठोस क्रिस्टल बनाते हैं। गैसों की मुक्त सतह नहीं होती है, और स्वतंत्र रूप से प्रसार #गैसों में प्रसार गुणांक का प्राथमिक सिद्धांत।

मॉडलिंग

Main article: Fluid mechanics

ठोस 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 हैं 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 हैं, लेकिन सैद्धांतिक समाधान के लिए माना जाता है। आभासी तरल पदार्थ जो श्यानता और संपीड्यता के प्रभावों को पूरी तरह से नजरअंदाज कर देते हैं, पूर्ण तरल पदार्थ कहलाते हैं।

यह भी देखें

• मामला
• तरल
• गैस
• सुपर तरल

संदर्भ

• 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.