Matter in our surroundings Class 09 (part 02)

 

CHANGE OF STATE OF MATTER 

(1) Effect of change of temperature(तापमान परिवर्तन का प्रभाव)- on increasing the temperature of solids, the kinetic   energy of the particle increases. Due to the increase in kinetic energy, the particles start  vibrating with greater speed. the energy supplied by heat overcomes the force of   attraction between the particles. They leave their fix position and start moving more freely. A stage is reached when the solids melts and it converted into a liquid.(ठोस का तापमान बढ़ाने से उसके कणों की काइनेटिक एनर्जी बढ़ जाती है। काइनेटिक एनर्जी या गतिज ऊर्जा ऊर्जा बढ़ने के कारण कण तेज गति से कंपन शुरू कर देते हैं। ऊष्मा के द्वारा ऊर्जा की आपूर्ति होने से कणों के बीच का आकर्षण बल कम हो जाता है। वे अपना निश्चित स्थान छोड़ देते हैं और स्वतंत्र होकर गति करने लगते हैं। एक स्थिति ऐसी आ जाती है जब ठोस पिघल कर द्रव में परिवर्तित हो जाता है।)

Melting point(गलनांक)  - The temperature at which a solid melts to become a liquid at the atmospheric pressure is called its melting point.(वातावरणीय दाब पर, जिस तापमान पर कोई ठोस पिघल कर द्रव बन जाता है गलनांक कहलाता है।)

 

·         Melting point of ice is 273.15K

·         The process of melting also known as fusion.

 

Latent Heat(गुप्त ऊष्मा) –It is also called heat of transformation, the heat which is given up or absorbed by a unit mass of substance(Ex. Ice) as it change from solid to liquid, liquid to gas, or the reverse of these changes.

          It is called latent because it is not associated with a change of temperature.(इसको हिट ऑफ ट्रांसफॉर्मेशन भी कहते हैं। वह ऊष्मा जो पदार्थ के इकाई द्रव्यमान द्वारा अवशोषित की जाती है। जिससे ठोस से द्रव, द्रव से गैस में परिवर्तन होता है या यह परिवर्तन रिवर्स होते हैं। इसको गुप्त इसलिए कहा जाता है क्योंकि यह ताप परिवर्तन से संबंधित नहीं रहता)

 

*Latent heat of fusion(गलन की गुप्त ऊष्मा) – The latent heat of fusion or melting of solids is the quantity of heat in joules required to convert 1kg of solid to liquid, without any change in temperature.(तापमान में परिवर्तन किए बिना, जूल में ऊष्मा की वह मात्रा जो 1 किलोग्राम ठोस को द्रव में बदलने के लिए आवश्यक होती है। गलन की गुप्त ऊष्मा कहलाती है )

#  The  latent heat of fusion of ice is 3.34x10⁵J/kg

 

*Latent heat of evaporation(वाष्पन की गुप्त ऊष्मा)- It is the quantity of heat in joules required to convert 1kg  of liquid into vapour or gas, without any change in temperature.(तापमान में परिवर्तन किए बिना, जूल में ऊष्मा कि वह मात्रा जो 1 किलोग्राम द्रव को गैस में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक होती है। वाष्पन की गुप्त ऊष्मा कहलाती है)

# Latent heat of evaporation of water is 22.5x10⁵J/kg

 

Boiling point(क्वथनांक)- At an atmospheric pressure, the temperature at which a liquid boils is called the boiling point of the liquid.(वातावरणीय दाब पर वह तापमान जिस पर कोई द्रव गैस में परिवर्तित हो जाता है । उस द्रव का ब्वाइलिंग प्वाइंट या क्वथनांक कहलाता है)

# Boiling point of water is 373K or 100^oC

# 0^o  = 273K

#100^o = 373K

Sublimation(ऊर्ध्वपातन) - The changing of a solid directly into vapour on heating, and of  vapour into solid on cooling is called as sublimation.(जब कोई ठोस गर्म करने पर सीधे भाप या गैस में परिवर्तित हो जाता है तथा जब कोई भाप ठंडी करने पर सीधे ठोस में परिवर्तित हो जाती है, ऊर्ध्वपातन कहलाता है)

    Ex. Camphor

 

(2) Effect of change of pressure(दाब परिवर्तन का प्रभाव)-The state of matter can also be changed by increasing or decreasing the pressure to it. Gases can be liquified by applying pressure  and lowering temperature.(पदार्थ की अवस्था दाब के बढ़ाने या घटाने से भी परिवर्तित होती है। गैसों को दाब के द्वारा कम तापमान पर द्रवीकृत किया जा सकता है)

# In 1 atmospheric pressure solid carbon di oxide directly converted into gas.(एक वायुमंडलीय दाब पर ठोस कार्बन डाइऑक्साइड सीधे गैस में परिवर्तित हो जाता है)

# Solid CO₂ also known as Dry ice.(ठोस कार्बन डाइऑक्साइड को सूखी बर्फ या ड्राई आइस भी कहते हैं)

 

EVAPORATION(वाष्पीकरण)- The process of a liquid changing into vapour(or gas) even its boiling point is called evaporation.(वह प्रक्रिया जिसमे द्रव भाप में परिवर्तित हो जाता है वाष्पीकरण कहलाती है)

            Ex.  The wet clothes dry due to evaporation of water present in them.(गीले कपड़े जल के वाष्पीकरण के कारण सूखते हैं)

·         some  particles in liquid always have more kinetic energy than others.

·         some  of its particles have enough energy to break the forces of attraction between the particles and escape from the surface in the form of vapour.(द्रव के कुछ कणों में अन्य की अपेक्षा हमेशा अत्यधिक गति ऊर्जा होती है। कुछ कणों में उनके बीच के आकर्षण बल को तोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है एवं यह सतह से भाप के रूप में आसानी से उड़ जाते हैं)

Factor affecting Evaporation(वाष्पीकरण को प्रभावित करने वाले कारक)-

1-Temperature

      2-Surface area

3- Humidity

4-Wind speed

(1) Temperature(तापमान)-  The  rate of evaporation increases on increasing the temperature of the liquid.(द्रव का तापमान बढ़ने से वाष्पीकरण की दर भी बढ़ती है)

(2) Surface area of the liquid(द्रव के सतह का क्षेत्रफल) – The rate of evaporation increases on increasing the       surface area of the liquid.(सतह के क्षेत्रफल के बढ़ने से वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है)

(3) Humidity of air(वायु की नमी) – When the humidity of air is slow, then the rate of evaporation is high, and water evaporates more readily. (Amount of water present in air                 called humidity)[यदि वायु में नमी कम रहती है तो वाष्पीकरण की दर उच्च होती है, एवं पानी बहुत तेजी से वाष्तापीकृत होता है (वायु में उपस्थित जल की मात्रा को नमी कहा जाता है)]

(4) Wind speed (वायु की गति)– The rate of evaporation of a liquid increases with increasing wind  speed.(वायु की गति बढ़ने से वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है)

 

COOLING CAUSED BY EVAPORATION(वाष्पीकरण द्वारा ठंडक)

         During evaporation process the particles of liquid gain energy from their        surroundings in order to overcome the force of attraction between them. This causes          loss of heat energy in the surroundings that is why evaporation causes cooling.(वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान द्रव के कण अपने आसपास से ऊर्जा ग्रहण करते हैं। एवं उनके बीच के आकर्षण बल को कम करते हैं। इसके कारण आसपास की ऊष्मीय ऊर्जा की हानि होती है जिस कारण वाष्पीकरण से ठंडक उत्पन्न होती है)

Ex.  *1* Perspiration is the natural way of cooling our body and maintaing the core temperature. Our sweat glands produce sweat. This sweat then take up the heat from our skin to reduce our body temperature.(पसीना हमारे शरीर में तापमान को नियंत्रित करने के प्राकृतिक विधि है। हमारी स्वेद ग्रंथियां पसीना उत्पन्न करती है। यह पसीना हमारे शरीर से ऊष्मा लेता है एवं हमारे शरीर के तापमान को कम करता है)

      *2* Cotton clothes are worn in the summer season. These clothes absorb water from sweat and   then   act as coolant using the same working principle.(गर्मियों के मौसम में सूती कपड़े पहने जाते हैं । ये कपड़े  पसीने से जल को अवशोषित कर लेते हैं एवं उसी सिद्धांत पर कार्य करके ठंडक पहुंचाते हैं)

*3* Acetone is a highly volatile material which evaporate too fast at normal temperature also and it process of evaporating it take the latent heat from hand to change its state from liquid to gas that’s why we feel cool when we apply acetone.(एसीटोन एक उच्च वाष्पशील पदार्थ है जो सामान्य ताप पर अत्यधिक तेजी से वाष्पीकृत होता है। वाष्पीकरण की प्रक्रिया में यह हाथ से गुप्त ऊष्मा को लेता है एवं द्रव से गैस अवस्था में परिवर्तित हो जाता है। जिससे हमको एसीटोन लगाने पर ठंडक का एहसास होता है)

*4* Sometimes, We see water droplets on the outer surface of ice-cold glass water, this is because water vapour present in atmosphere gets converted into liquid state when vapours come in the contact with cold glass water.(कभी-कभी हम ठंडे पानी के गिलास की बाहरी सतह पर पानी की बूंदे देखते हैं। या इसलिए होता है क्योंकि वातावरण में जलवाष्प उपस्थित होता है जब यह जलवाष्प ठंडे गिलास के संपर्क में आता है तो द्रव में परिवर्तित हो जाता है)

 

·         some measurable quantities and their units to remember:

QUANTITY	UNIT	SYMBOL
Temperature	kelvin	K
Length	metre	m
Mass	kilogram	kg
Weight	newton	N
Volume	cubic metre	m3
Density	kg per cubic metre	kg m3
Pressure	pascal	Pa