जापानी भौतिक विज्ञानी मसाकाज़ु मात्सुमोतो ने एक सिद्धांत प्रस्तुत किया है जो बताता है कि 0 से 4°C तक गर्म करने पर पानी फैलने के बजाय सिकुड़ता क्यों है। उनके मॉडल के अनुसार, पानी में माइक्रोफ़ॉर्मेशन होते हैं - "विट्राइट्स", जो उत्तल खोखले पॉलीहेड्रा होते हैं, जिनके शीर्ष पर पानी के अणु होते हैं, और किनारे हाइड्रोजन बांड होते हैं। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, दो घटनाएं एक-दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करती हैं: पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड का बढ़ना और विट्राइट का विरूपण, जिससे उनकी गुहाओं में कमी आती है। 0 से 3.98 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में, बाद की घटना हाइड्रोजन बांड के बढ़ाव के प्रभाव पर हावी होती है, जो अंततः पानी का मनाया संपीड़न देता है। मात्सुमोतो के मॉडल की अभी तक कोई प्रायोगिक पुष्टि नहीं हुई है - हालाँकि, पानी के संपीड़न की व्याख्या करने वाले अन्य सिद्धांतों की तरह।

अधिकांश पदार्थों के विपरीत, गर्म होने पर पानी अपनी मात्रा कम कर सकता है (चित्र 1), यानी, इसमें थर्मल विस्तार का नकारात्मक गुणांक होता है। तथापि, हम बात कर रहे हैंसंपूर्ण तापमान सीमा के बारे में नहीं जहां पानी तरल अवस्था में मौजूद है, बल्कि केवल एक संकीर्ण खंड के बारे में - 0°C से लगभग 4°C तक। उच्च तापमान पर, अन्य पदार्थों की तरह पानी भी फैलता है।

वैसे, पानी ही एकमात्र ऐसा पदार्थ नहीं है जिसमें तापमान बढ़ने पर सिकुड़ने (या ठंडा होने पर फैलने) का गुण होता है। बिस्मथ, गैलियम, सिलिकॉन और एंटीमनी भी समान व्यवहार का दावा कर सकते हैं। हालाँकि, इसकी अधिक जटिल आंतरिक संरचना के साथ-साथ विभिन्न प्रक्रियाओं में इसकी व्यापकता और महत्व के कारण, यह पानी ही है जो वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित करता है (देखें पानी की संरचना का अध्ययन जारी है, "तत्व", 10/09/2006 ).

कुछ समय पहले, आम तौर पर स्वीकृत सिद्धांत इस सवाल का जवाब देता था कि तापमान कम होने पर पानी की मात्रा क्यों बढ़ जाती है (चित्र 1) दो घटकों - "सामान्य" और "बर्फ जैसा" के मिश्रण का मॉडल था। यह सिद्धांत पहली बार 19वीं शताब्दी में हेरोल्ड व्हिटिंग द्वारा प्रस्तावित किया गया था और बाद में कई वैज्ञानिकों द्वारा विकसित और सुधार किया गया था। अपेक्षाकृत हाल ही में, पानी के खोजे गए बहुरूपता के ढांचे के भीतर, विएटिंग के सिद्धांत पर पुनर्विचार किया गया था। अब यह माना जाता है कि सुपरकूल्ड पानी में दो प्रकार के बर्फ जैसे नैनोडोमेन होते हैं: उच्च घनत्व और कम घनत्व वाले अनाकार बर्फ जैसे क्षेत्र। सुपरकूल्ड पानी को गर्म करने से ये नैनोस्ट्रक्चर पिघल जाते हैं और दो प्रकार के पानी सामने आते हैं: उच्च और निम्न घनत्व के साथ। परिणामी पानी के दो "ग्रेडों" के बीच चालाक तापमान प्रतिस्पर्धा तापमान पर घनत्व की गैर-मोनोटोनिक निर्भरता को जन्म देती है। हालाँकि, इस सिद्धांत की अभी तक प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि नहीं की गई है।

आपको इस स्पष्टीकरण से सावधान रहने की आवश्यकता है। यह कोई संयोग नहीं है कि हम यहां केवल उन संरचनाओं के बारे में बात कर रहे हैं जो अनाकार बर्फ से मिलती जुलती हैं। तथ्य यह है कि अनाकार बर्फ के नैनोस्कोपिक क्षेत्रों और इसके मैक्रोस्कोपिक एनालॉग्स के भौतिक पैरामीटर अलग-अलग होते हैं।

जापानी भौतिक विज्ञानी मसाकाज़ु मात्सुमोतो ने दो-घटक मिश्रण के सिद्धांत को त्यागते हुए, "शुरू से" यहां चर्चा किए गए प्रभाव के लिए एक स्पष्टीकरण खोजने का निर्णय लिया। कंप्यूटर मॉडलिंग का उपयोग करते हुए, उन्होंने देखा भौतिक गुणएक विस्तृत तापमान रेंज में पानी - शून्य दबाव पर 200 से 360 K तक, आणविक पैमाने पर ठंडा होने पर पानी के विस्तार के सही कारणों का पता लगाने के लिए। फिजिकल रिव्यू लेटर्स पत्रिका में उनके लेख का नाम है: पानी ठंडा होने पर फैलता क्यों है? ("पानी ठंडा होने पर फैलता क्यों है?")।

प्रारंभ में, लेख के लेखक ने प्रश्न पूछा: पानी के तापीय विस्तार के गुणांक को क्या प्रभावित करता है? मात्सुमोतो का मानना ​​है कि इसके लिए केवल तीन कारकों के प्रभाव का पता लगाना पर्याप्त है: 1) पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड की लंबाई में परिवर्तन, 2) टोपोलॉजिकल इंडेक्स - प्रति पानी के अणु बांड की संख्या, और 3) का विचलन संतुलन मान (कोणीय विरूपण) से बंधों के बीच का कोण।

चावल। 2. पानी के अणुओं के लिए 109.47 डिग्री के बराबर हाइड्रोजन बांड के बीच के कोण के साथ समूहों में एकजुट होना "सबसे सुविधाजनक" है। इस कोण को चतुष्फलकीय कहा जाता है क्योंकि यह केंद्र को जोड़ने वाला कोण है नियमित चतुष्फलकऔर इसके दो शिखर. चित्र lsbu.ac.uk से

इससे पहले कि हम जापानी भौतिक विज्ञानी द्वारा प्राप्त परिणामों के बारे में बात करें, हम उपरोक्त तीन कारकों के संबंध में महत्वपूर्ण टिप्पणियाँ और स्पष्टीकरण देंगे। सबसे पहले, परिचित रासायनिक सूत्रजल H 2 O केवल इसकी वाष्प अवस्था से मेल खाता है। तरल रूप में, पानी के अणुओं को हाइड्रोजन बंधन के माध्यम से समूहों (एच 2 ओ) एक्स में जोड़ा जाता है, जहां एक्स अणुओं की संख्या है। सबसे ऊर्जावान रूप से अनुकूल संयोजन चार हाइड्रोजन बांड के साथ पांच पानी के अणुओं (x = 5) का है, जिसमें बांड एक संतुलन बनाते हैं, तथाकथित टेट्राहेड्रल कोण, 109.47 डिग्री के बराबर (चित्र 2 देखें)।

तापमान पर पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन की लंबाई की निर्भरता का विश्लेषण करने के बाद, मात्सुमोतो अपेक्षित निष्कर्ष पर पहुंचे: तापमान में वृद्धि हाइड्रोजन बांड के रैखिक बढ़ाव को जन्म देती है। और इसके परिणामस्वरूप, पानी की मात्रा में वृद्धि होती है, यानी इसका विस्तार होता है। यह तथ्य देखे गए परिणामों का खंडन करता है, इसलिए उन्होंने दूसरे कारक के प्रभाव की और जांच की। थर्मल विस्तार का गुणांक टोपोलॉजिकल इंडेक्स पर कैसे निर्भर करता है?

कंप्यूटर मॉडलिंग ने निम्नलिखित परिणाम दिए। कम तापमान पर, प्रतिशत के संदर्भ में पानी की सबसे बड़ी मात्रा जल समूहों द्वारा कब्जा कर ली जाती है, जिसमें प्रति अणु 4 हाइड्रोजन बांड होते हैं (टोपोलॉजिकल इंडेक्स 4 है)। तापमान में वृद्धि से सूचकांक 4 के साथ सहयोगियों की संख्या में कमी आती है, लेकिन साथ ही सूचकांक 3 और 5 के साथ समूहों की संख्या में वृद्धि होने लगती है, संख्यात्मक गणना करने के बाद, मात्सुमोतो ने पाया कि टोपोलॉजिकल के साथ समूहों की स्थानीय मात्रा बढ़ते तापमान के साथ सूचकांक 4 व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है, और किसी भी तापमान पर सूचकांक 3 और 5 के साथ सहयोगियों की कुल मात्रा में परिवर्तन परस्पर एक दूसरे की भरपाई करता है। नतीजतन, तापमान में बदलाव से पानी की कुल मात्रा में बदलाव नहीं होता है, और इसलिए गर्म होने पर टोपोलॉजिकल इंडेक्स का पानी के संपीड़न पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

हाइड्रोजन बांड के कोणीय विरूपण के प्रभाव को स्पष्ट करना बाकी है। और यहीं से सबसे दिलचस्प और महत्वपूर्ण बात शुरू होती है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, पानी के अणु एकजुट होते हैं ताकि हाइड्रोजन बांड के बीच का कोण टेट्राहेड्रल हो। हालाँकि, पानी के अणुओं के थर्मल कंपन और क्लस्टर में शामिल नहीं किए गए अन्य अणुओं के साथ बातचीत उन्हें ऐसा करने से रोकती है, जिससे हाइड्रोजन बांड कोण 109.47 डिग्री के संतुलन मूल्य से विचलित हो जाता है। कोणीय विरूपण की इस प्रक्रिया को किसी तरह मात्रात्मक रूप से चित्रित करने के लिए, मात्सुमोतो और उनके सहयोगियों ने, 2007 में जर्नल ऑफ केमिकल फिजिक्स में प्रकाशित, पानी में हाइड्रोजन बॉन्ड नेटवर्क के टोपोलॉजिकल बिल्डिंग ब्लॉक्स के अपने पिछले काम के आधार पर, पानी में त्रि-आयामी सूक्ष्म संरचनाओं के अस्तित्व की परिकल्पना की थी। उत्तल खोखले पॉलीहेड्रा जैसा दिखता है। बाद में, बाद के प्रकाशनों में, उन्होंने ऐसे माइक्रोस्ट्रक्चर को विट्राइट कहा (चित्र 3)। उनमें, शीर्ष पानी के अणु होते हैं, किनारों की भूमिका हाइड्रोजन बांड द्वारा निभाई जाती है, और हाइड्रोजन बांड के बीच का कोण विट्राइट में किनारों के बीच का कोण होता है।

मात्सुमोतो के सिद्धांत के अनुसार, विट्रिटिस के रूपों की एक विशाल विविधता है, जो मोज़ेक तत्वों की तरह, पानी की अधिकांश संरचना बनाते हैं और एक ही समय में इसकी पूरी मात्रा को समान रूप से भरते हैं।

चावल। 3. पानी की आंतरिक संरचना बनाने वाले छह विशिष्ट विट्राइट। गेंदें पानी के अणुओं से मेल खाती हैं, गेंदों के बीच के खंड हाइड्रोजन बांड को दर्शाते हैं। विट्राइट पॉलीहेड्रा के लिए प्रसिद्ध यूलर प्रमेय को संतुष्ट करते हैं: शीर्षों और चेहरों की कुल संख्या माइनस किनारों की संख्या 2 के बराबर है। इसका मतलब है कि विट्राइट उत्तल पॉलीहेड्रा हैं। अन्य प्रकार के विट्राइट को vitrite.chem.nagoya-u.ac.jp पर देखा जा सकता है। चावल। एआईपी कॉन्फ्रेंस में प्रकाशित मसाकाज़ू मात्सुमोतो, अकिनोरी बाबा और इवाओ ओहमिनिया नेटवर्क मोटिफ़ ऑफ़ वॉटर के एक लेख से। प्रोक.

पानी के अणु विट्राइट में चतुष्फलकीय कोण बनाते हैं, क्योंकि विट्राइट में न्यूनतम संभव ऊर्जा होनी चाहिए। हालाँकि, थर्मल गतियों और अन्य विट्राइट्स के साथ स्थानीय इंटरैक्शन के कारण, कुछ माइक्रोस्ट्रक्चर टेट्राहेड्रल कोण (या इस मान के करीब कोण) के साथ ज्यामिति प्रदर्शित नहीं करते हैं। वे ऐसे संरचनात्मक रूप से गैर-संतुलन विन्यासों को स्वीकार करते हैं (जो ऊर्जावान दृष्टिकोण से उनके लिए सबसे अनुकूल नहीं हैं), जो विट्राइट्स के पूरे "परिवार" को संभावित लोगों के बीच सबसे कम ऊर्जा मूल्य प्राप्त करने की अनुमति देते हैं। ऐसे विट्रिटिस, यानी, विट्राइटिस जो "सामान्य ऊर्जा हितों" के लिए खुद को बलिदान करते प्रतीत होते हैं, कुंठित कहलाते हैं। यदि अनफ्रस्ट्रेटेड विट्रिटिस में किसी दिए गए तापमान पर गुहा की मात्रा अधिकतम होती है, तो इसके विपरीत, फ्रस्ट्रेटेड विट्राइटिस में न्यूनतम संभव मात्रा होती है।

मात्सुमोतो द्वारा किए गए कंप्यूटर मॉडलिंग से पता चला कि बढ़ते तापमान के साथ विट्राइट गुहाओं की औसत मात्रा रैखिक रूप से घट जाती है। इस मामले में, कुंठित विट्राइटिस इसकी मात्रा को काफी कम कर देता है, जबकि कुंठित विट्राइटिस की गुहा की मात्रा लगभग अपरिवर्तित रहती है।

तो, बढ़ते तापमान के साथ पानी का संपीड़न दो प्रतिस्पर्धी प्रभावों के कारण होता है - हाइड्रोजन बांड का विस्तार, जिससे पानी की मात्रा में वृद्धि होती है, और कुंठित विट्राइट की गुहाओं की मात्रा में कमी होती है। 0 से 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान में, जैसा कि गणना से पता चला है, बाद की घटना प्रबल होती है, जो अंततः बढ़ते तापमान के साथ पानी के संपीड़न की ओर ले जाती है।

विट्राइट के अस्तित्व और उनके व्यवहार की प्रायोगिक पुष्टि के लिए अभी इंतजार करना बाकी है। लेकिन अफ़सोस, यह बहुत मुश्किल काम है।

जल तापन प्रणालियों में, पानी का उपयोग उसके जनरेटर से उपभोक्ता तक गर्मी स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।
जल के सबसे महत्वपूर्ण गुण हैं:
ताप की गुंजाइश;
गर्म करने और ठंडा करने के दौरान मात्रा में परिवर्तन;
बाहरी दबाव बदलते समय उबलने की विशेषताएं;
गुहिकायन.
आइए पानी के इन भौतिक गुणों पर विचार करें।

विशिष्ट ऊष्मा

किसी भी शीतलक का एक महत्वपूर्ण गुण उसकी ताप क्षमता है। यदि हम इसे शीतलक के द्रव्यमान और तापमान अंतर के माध्यम से व्यक्त करते हैं, तो हमें विशिष्ट ताप क्षमता प्राप्त होती है। इसे अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है सीऔर आयाम है केजे/(किग्रा के) विशिष्ट ऊष्मा- यह ऊष्मा की वह मात्रा है जिसे 1 किलोग्राम पदार्थ (उदाहरण के लिए, पानी) को 1 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए स्थानांतरित किया जाना चाहिए। इसके विपरीत, कोई पदार्थ ठंडा होने पर उतनी ही मात्रा में ऊर्जा छोड़ता है। 0°C और 100°C के बीच पानी की औसत विशिष्ट ताप क्षमता है:
सी = 4.19 केजे/(किग्रा के) या सी = 1.16 क्च/(किलो के)
अवशोषित या छोड़ी गई ऊष्मा की मात्रा क्यू, में व्यक्त किया जेया के.जे., द्रव्यमान पर निर्भर करता है एम, में व्यक्त किया किलोग्राम, विशिष्ट गर्मी की क्षमता सीऔर तापमान अंतर, में व्यक्त किया गया क.

मात्रा में वृद्धि और कमी

सभी प्राकृतिक सामग्रीगर्म होने पर फैलता है और ठंडा होने पर सिकुड़ता है। इस नियम का एकमात्र अपवाद पानी है। इस अद्वितीय गुण को जल विसंगति कहा जाता है। पानी का घनत्व +4°C पर उच्चतम होता है, जिस पर 1 dm3 = 1 लीटर का द्रव्यमान 1 kg होता है।

यदि पानी को इस बिंदु के सापेक्ष गर्म या ठंडा किया जाए तो उसका आयतन बढ़ जाता है, यानी उसका घनत्व कम हो जाता है, यानी पानी हल्का हो जाता है। इसे अतिप्रवाह बिंदु वाले टैंक के उदाहरण में स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। टैंक में +4 डिग्री सेल्सियस तापमान के साथ ठीक 1000 सेमी3 पानी है। जैसे ही पानी गर्म होगा, कुछ जलाशय से बाहर मापने वाले कप में बह जाएगा। यदि आप पानी को 90 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करते हैं, तो ठीक 35.95 सेमी3 मापने वाले कंटेनर में डाला जाएगा, जो 34.7 ग्राम से मेल खाता है, पानी +4 डिग्री सेल्सियस से नीचे ठंडा होने पर भी फैलता है।

इस विसंगति के कारण, सर्दियों में नदियों और झीलों के पास पानी जम जाता है। ऊपरी परत. इसी कारण से, बर्फ सतह पर तैरती है और वसंत का सूरजइसे पिघला सकता है. यदि बर्फ पानी से भारी होती और नीचे तक डूब जाती तो ऐसा नहीं होता।

अतिप्रवाह बिंदु के साथ जलाशय

हालाँकि, विस्तार करने की यह क्षमता खतरनाक हो सकती है। उदाहरण के लिए, यदि कार के इंजन और पानी के पंप में पानी जम जाए तो वे फट सकते हैं। इससे बचने के लिए, पानी को जमने से बचाने के लिए इसमें एडिटिव्स मिलाए जाते हैं। ग्लाइकोल का उपयोग अक्सर हीटिंग सिस्टम में किया जाता है; पानी और ग्लाइकोल अनुपात के लिए निर्माता के विनिर्देशों का संदर्भ लें।

पानी के उबलने की विशेषताएं

यदि पानी को किसी खुले बर्तन में गर्म किया जाए तो वह 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर उबल जाएगा। यदि आप उबलते पानी का तापमान मापते हैं, तो आखिरी बूंद वाष्पित होने तक यह 100 डिग्री सेल्सियस पर रहेगा। इस प्रकार, निरंतर ताप खपत का उपयोग पानी को पूरी तरह से वाष्पित करने के लिए किया जाता है, यानी इसके एकत्रीकरण की स्थिति को बदलने के लिए।

इस ऊर्जा को गुप्त (अव्यक्त) ऊष्मा भी कहा जाता है। यदि गर्मी की आपूर्ति जारी रहती है, तो परिणामी भाप का तापमान फिर से बढ़ना शुरू हो जाएगा।

वर्णित प्रक्रिया पानी की सतह पर 101.3 kPa के वायु दबाव पर दी गई है। किसी भी अन्य वायुदाब पर, पानी का क्वथनांक 100 डिग्री सेल्सियस से बदल जाता है।

यदि हम ऊपर वर्णित प्रयोग को 3000 मीटर की ऊंचाई पर दोहराते हैं - उदाहरण के लिए, जर्मनी की सबसे ऊंची चोटी ज़ुगस्पिट्ज़ पर - तो हम पाएंगे कि वहां पानी पहले से ही 90 डिग्री सेल्सियस पर उबल रहा है। इस व्यवहार का कारण कमी है वायु - दाबऊंचाई के साथ.

पानी की सतह पर दबाव जितना कम होगा, क्वथनांक उतना ही कम होगा। इसके विपरीत, पानी की सतह पर दबाव बढ़ने पर क्वथनांक अधिक होगा। इस गुण का उपयोग, उदाहरण के लिए, प्रेशर कुकर में किया जाता है।

ग्राफ दबाव पर पानी के क्वथनांक की निर्भरता को दर्शाता है। हीटिंग सिस्टम में दबाव जानबूझकर बढ़ाया जाता है। यह गंभीर परिचालन स्थितियों के दौरान गैस के बुलबुले बनने से रोकने में मदद करता है और बाहरी हवा को सिस्टम में प्रवेश करने से भी रोकता है।

गर्म होने पर पानी का विस्तार और अधिक दबाव से सुरक्षा

जल तापन प्रणालियाँ 90 डिग्री सेल्सियस तक के पानी के तापमान पर काम करती हैं। आमतौर पर सिस्टम 15°C पर पानी से भरा होता है, जो गर्म होने पर फैलता है। आयतन में इस वृद्धि से अतिरिक्त दबाव और द्रव अतिप्रवाह की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए।

जब गर्मियों में हीटिंग बंद कर दिया जाता है, तो पानी की मात्रा अपने मूल मूल्य पर वापस आ जाती है। अत: जल के निर्बाध विस्तार को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त बड़े टैंक की स्थापना आवश्यक है।

पुराने हीटिंग सिस्टम में खुले विस्तार टैंक होते थे। वे सदैव पाइपलाइन के उच्चतम भाग के ऊपर स्थित होते थे। जैसे-जैसे सिस्टम में तापमान बढ़ा, जिससे पानी का विस्तार हुआ, टैंक में स्तर भी बढ़ गया। जैसे-जैसे तापमान कम हुआ, वैसे-वैसे तापमान भी कम होता गया।

आधुनिक हीटिंग सिस्टम झिल्ली विस्तार टैंक (एमईवी) का उपयोग करते हैं। जब सिस्टम में दबाव बढ़ता है, तो पाइपलाइनों और सिस्टम के अन्य तत्वों में दबाव को सीमा मूल्य से ऊपर बढ़ने की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए।

इसलिए, प्रत्येक हीटिंग सिस्टम के लिए एक सुरक्षा वाल्व की उपस्थिति एक शर्त है।

जब दबाव सामान्य से ऊपर बढ़ जाता है, तो सुरक्षा वाल्व को खुलना चाहिए और पानी की अतिरिक्त मात्रा को छोड़ना चाहिए जिसे समायोजित नहीं किया जा सकता है विस्तार टैंक. हालाँकि, सावधानीपूर्वक डिज़ाइन और रखरखाव की गई प्रणाली में ऐसी गंभीर स्थिति कभी नहीं होनी चाहिए।

यह सब तर्क इस तथ्य को ध्यान में नहीं रखता है परिसंचरण पंपसिस्टम में दबाव और बढ़ जाता है। अधिकतम पानी का तापमान, चयनित पंप, विस्तार टैंक का आकार और सुरक्षा वाल्व के प्रतिक्रिया दबाव के बीच संबंध अत्यंत सावधानी से स्थापित किया जाना चाहिए। सिस्टम तत्वों का यादृच्छिक चयन - यहां तक ​​कि उनकी लागत के आधार पर भी - इस मामले में अस्वीकार्य है।

झिल्ली विस्तार टैंक को नाइट्रोजन से भरा हुआ आपूर्ति की जाती है। विस्तार डायाफ्राम टैंक में प्रारंभिक दबाव को हीटिंग सिस्टम के आधार पर समायोजित किया जाना चाहिए। हीटिंग सिस्टम से फैलता हुआ पानी टैंक में प्रवेश करता है और संपीड़ित होता है गैस चैम्बरडायाफ्राम के माध्यम से. गैसों को संपीड़ित किया जा सकता है, लेकिन तरल पदार्थों को नहीं।

दबाव

दबाव निर्धारण
दबाव तरल पदार्थ और गैसों का स्थिर दबाव है, जिसे वायुमंडलीय दबाव (पा, एमबार, बार) के सापेक्ष जहाजों और पाइपलाइनों में मापा जाता है।

स्थिर दबाव
स्थैतिक दबाव एक स्थिर तरल पदार्थ का दबाव है।
स्थैतिक दबाव = संबंधित माप बिंदु के ऊपर का स्तर + विस्तार टैंक में प्रारंभिक दबाव।

गतिशील दबाव
गतिशील दबाव एक गतिशील द्रव धारा का दबाव है। पंप डिस्चार्ज दबाव यह ऑपरेशन के दौरान केन्द्रापसारक पंप के आउटलेट पर दबाव है।

दबाव में गिरावट
सिस्टम के कुल प्रतिरोध पर काबू पाने के लिए एक केन्द्रापसारक पंप द्वारा विकसित दबाव। इसे केन्द्रापसारक पंप के इनलेट और आउटलेट के बीच मापा जाता है।

परिचालन दाब
पंप चलने पर सिस्टम में उपलब्ध दबाव। स्वीकार्य ऑपरेटिंग दबाव पंप और सिस्टम के सुरक्षित संचालन की शर्तों के तहत अनुमत ऑपरेटिंग दबाव का अधिकतम मूल्य।

गुहिकायन

गुहिकायन- यह प्ररित करनेवाला के इनलेट पर पंप किए गए तरल के वाष्पीकरण दबाव के नीचे स्थानीय दबाव की उपस्थिति के परिणामस्वरूप गैस बुलबुले का गठन है। इससे प्रदर्शन (दबाव) और दक्षता में कमी आती है और पंप के आंतरिक भागों की सामग्री में शोर और विनाश होता है। उच्च दबाव वाले क्षेत्रों (जैसे प्ररित करनेवाला आउटलेट) में हवा के बुलबुले के ढहने के कारण, सूक्ष्म विस्फोटों के कारण दबाव बढ़ता है जो नुकसान पहुंचा सकता है या नष्ट कर सकता है हाइड्रोलिक प्रणाली. इसका पहला संकेत प्ररित करनेवाला में शोर और उसका क्षरण है।

केन्द्रापसारक पंप का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर एनपीएसएच (पंप सक्शन पाइप के ऊपर तरल स्तंभ की ऊंचाई) है। यह किसी दिए गए प्रकार के पंप द्वारा गुहिकायन के बिना संचालित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम पंप इनलेट दबाव को परिभाषित करता है, अर्थात। अतिरिक्त दबावबुलबुले दिखने से रोकने के लिए आवश्यक है। एनपीएसएच मान प्ररित करनेवाला प्रकार और पंप गति से प्रभावित होता है। इस पैरामीटर को प्रभावित करने वाले बाहरी कारक तरल तापमान और वायुमंडलीय दबाव हैं।

गुहिकायन को रोकना
गुहिकायन से बचने के लिए, तरल को एक निश्चित न्यूनतम चूषण ऊंचाई पर केन्द्रापसारक पंप के इनलेट में प्रवेश करना चाहिए, जो तापमान और वायुमंडलीय दबाव पर निर्भर करता है।
गुहिकायन को रोकने के अन्य तरीके हैं:
स्थैतिक दबाव बढ़ रहा है
तरल तापमान कम करना (वाष्पीकरण दबाव पीडी कम करना)
कम स्थिर हाइड्रोस्टैटिक हेड (न्यूनतम सक्शन लिफ्ट, एनपीएसएच) के साथ एक पंप का चयन करना
एग्रोवोडकॉम विशेषज्ञ पंप के सर्वोत्तम विकल्प पर निर्णय लेने में आपकी सहायता करने में प्रसन्न होंगे। संपर्क करें!

इस प्रश्न पर कि पानी ठंडा होने पर आयतन में क्यों फैलता है, जबकि अन्य पदार्थ ठंडा होने पर सिकुड़ते हैं? लेखक द्वारा दिया गया पावेल एनुफ्रीवसबसे अच्छा उत्तर है जैसे ही पानी ठंडा होता है, शुरू में यह कई अन्य यौगिकों की तरह व्यवहार करता है: यह धीरे-धीरे सघन हो जाता है और इसकी विशिष्ट मात्रा कम हो जाती है। लेकिन 4 डिग्री सेल्सियस पर (अधिक सटीक रूप से, 3.98 डिग्री सेल्सियस पर) एक संकट की स्थिति उत्पन्न होती है - संरचनात्मक पुनर्गठन, और तापमान में और कमी के साथ, पानी की मात्रा कम नहीं होती है, बल्कि बढ़ जाती है। जब सामान्य परिस्थितियों में 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे ठंडा किया जाता है, तो पानी क्रिस्टलीकृत हो जाता है, जिससे बर्फ बन जाती है, जिसका घनत्व कम होता है और मात्रा मूल पानी की मात्रा से लगभग 10% अधिक होती है।
आयतन में वृद्धि को इस तथ्य से समझाया गया है कि बर्फ की संरचना में प्रत्येक अणु हाइड्रोजन बांड द्वारा चार अन्य अणुओं से जुड़ा हुआ है। परिणामस्वरूप, बर्फ के चरण में, स्थिर पानी के अणुओं के बीच "गुहाओं" के साथ एक ओपनवर्क संरचना बनती है, जो पूरे जमे हुए द्रव्यमान के महत्वपूर्ण विस्तार का कारण बनती है। बर्फ की क्रिस्टल संरचना हीरे की संरचना से मिलती जुलती है: प्रत्येक H2O अणु अपने निकटतम चार अणुओं से घिरा होता है, जो हाइड्रोजन बंधन के निर्माण में भाग लेते हैं और इससे समान दूरी पर, 2.76 एंगस्ट्रॉम के बराबर और शीर्ष पर स्थित होते हैं। 109°28" के बराबर कोणों पर एक नियमित चतुष्फलक (चित्र देखें)। कम समन्वय संख्या के कारण, बर्फ की संरचना जालीदार होती है, जो इसके कम घनत्व को प्रभावित करती है। बर्फ की ओपनवर्क संरचना इस तथ्य की ओर ले जाती है कि इसका घनत्व , 0 डिग्री सेल्सियस पर 916.7 किग्रा/घन मीटर के बराबर, समान तापमान पर पानी के घनत्व (999.8 किग्रा/घन मीटर) से कम है।
इसलिए, पानी, बर्फ में बदलकर, इसकी मात्रा लगभग 9% बढ़ा देता है:

पिघलने की प्रक्रिया के दौरान, 0 डिग्री सेल्सियस पर, लगभग 10-15% पानी यौगिकों के साथ अपने बंधन खो देता है, परिणामस्वरूप, कुछ अणुओं की गतिशीलता बढ़ जाती है, और वे उन गुहाओं में गिर जाते हैं जिनके साथ बर्फ की खुली संरचना होती है अमीर। यह पिघलने के दौरान बर्फ के संपीड़न और परिणामी पानी के उच्च घनत्व की व्याख्या करता है, जो लगभग 10% बढ़ जाता है। हम मान सकते हैं कि यह मान एक निश्चित तरीके से गुहाओं में फंसे पानी के अणुओं की संख्या को दर्शाता है। परिणामी पानी का घनत्व 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर अधिकतम तक पहुंच जाता है, और तापमान में और वृद्धि के साथ, बढ़े हुए आणविक आंदोलन से जुड़े पानी का प्राकृतिक विस्तार "बर्फ-पानी" संरचनात्मक पुनर्व्यवस्था के प्रभाव से अधिक हो जाता है, और पानी का घनत्व धीरे-धीरे कम होने लगता है।

उत्तर से 2 उत्तर[गुरु]

नमस्ते! यहां आपके प्रश्न के उत्तर के साथ विषयों का चयन दिया गया है: ठंडा होने पर पानी की मात्रा क्यों बढ़ जाती है, जबकि अन्य पदार्थ ठंडा होने पर सिकुड़ जाते हैं?

उत्तर से प्लेसर[नौसिखिया]
ठंडा होने पर पानी फैलता नहीं है। जब पानी सख्त होकर बर्फ बन जाएगा, तभी पानी के अणुओं के बीच की दूरी बढ़ने से उसका आयतन बढ़ेगा।

उत्तर से माइक टायरोफ़[गुरु]
पानी भी सिकुड़ता है... प्रश्न ग़लत ढंग से प्रस्तुत किया गया है. . पानी -4 डिग्री तक सिकुड़ता है, और फिर फैलता है... इसे चरण संक्रमण कहा जाता है, और ऐसे संक्रमणों के दौरान पदार्थ पूरी तरह से अकल्पनीय तरीके से व्यवहार करते हैं... जब 100 डिग्री तक गर्म किया जाता है, तो विस्तार होता है, लेकिन तापमान ऊपर नहीं बढ़ता है, लेकिन भाप में संक्रमण होता है - एक चरण संक्रमण भी... अणुओं के बीच के बंधन अलग-अलग गुण प्राप्त करते हैं - पानी में क्रिस्टलीकरण शुरू होता है...

हम अन्य पदार्थों और शरीरों के हिस्से के रूप में पानी से घिरे हुए हैं। यह ठोस, तरल या गैसीय रूप में हो सकता है, लेकिन पानी हमेशा हमारे आसपास रहता है। सड़कों पर डामर क्यों फटता है, ठंड में पानी का गिलास क्यों फट जाता है, ठंड के मौसम में खिड़कियों पर कोहरा क्यों छा जाता है, हवाई जहाज आसमान में सफेद निशान क्यों छोड़ता है - हम इन सबके जवाब तलाशेंगे और इस पाठ में अन्य "क्यों"। हम सीखेंगे कि गर्म, ठंडा और जमने पर पानी के गुण कैसे बदलते हैं, भूमिगत गुफाएँ और उनमें विचित्र आकृतियाँ कैसे बनती हैं, थर्मामीटर कैसे काम करता है।

विषय: निर्जीव प्रकृति

पाठ: तरल जल के गुण

में शुद्ध फ़ॉर्मपानी का कोई स्वाद, गंध या रंग नहीं होता है, लेकिन यह लगभग कभी भी ऐसा नहीं होता है, क्योंकि यह सक्रिय रूप से अधिकांश पदार्थों को अपने आप में घोलता है और उनके कणों के साथ मिल जाता है। पानी विभिन्न शरीरों में भी प्रवेश कर सकता है (वैज्ञानिकों ने पत्थरों में भी पानी पाया है)।

यदि आप एक गिलास में नल का पानी भरेंगे तो वह साफ दिखाई देगा। लेकिन वास्तव में, यह कई पदार्थों का एक समाधान है, जिनमें गैसें (ऑक्सीजन, आर्गन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड), हवा में निहित विभिन्न अशुद्धियाँ, मिट्टी से घुले हुए लवण, लोहा शामिल हैं। पानी के पाइप, सबसे छोटे अघुलनशील धूल कण, आदि।

यदि आप पिपेट से बूंदें लगाते हैं नल का जलसाफ कांच पर रखें और इसे वाष्पित होने दें, जिससे बमुश्किल ध्यान देने योग्य धब्बे रह जाएं।

नदियों और झरनों और अधिकांश झीलों के पानी में विभिन्न अशुद्धियाँ होती हैं, उदाहरण के लिए, घुले हुए लवण। लेकिन उनमें से कुछ हैं, क्योंकि यह पानी ताज़ा है।

पानी ज़मीन पर और भूमिगत रूप से बहता है, झरनों, झीलों, नदियों, समुद्रों और महासागरों को भर देता है, जिससे भूमिगत महल बन जाते हैं।

आसानी से घुलनशील पदार्थों के माध्यम से अपना रास्ता बनाते हुए, पानी भूमिगत में गहराई तक प्रवेश करता है, उन्हें अपने साथ ले जाता है, और चट्टानों में दरारों और दरारों के माध्यम से, भूमिगत गुफाओं का निर्माण करता है, उनकी छतों से टपकता है, और विचित्र मूर्तियों का निर्माण करता है। सैकड़ों वर्षों में अरबों पानी की बूंदें वाष्पित हो जाती हैं, और पानी में घुले पदार्थ (लवण, चूना पत्थर) गुफा के मेहराबों पर जम जाते हैं, जिससे पत्थर के हिमलंब बनते हैं जिन्हें स्टैलेक्टाइट्स कहा जाता है।

गुफा के फर्श पर इसी तरह की संरचनाओं को स्टैलेग्माइट्स कहा जाता है।

और जब स्टैलेक्टाइट और स्टैलेग्माइट एक साथ मिलकर एक पत्थर का स्तंभ बनाते हैं, तो इसे स्टैलेग्नेट कहा जाता है।

नदी पर बर्फ के बहाव को देखते हुए, हम पानी को ठोस (बर्फ और बर्फ), तरल (नीचे बहता हुआ) और गैसीय अवस्था (पानी के छोटे कण हवा में उठते हुए, जिन्हें जल वाष्प भी कहा जाता है) में देखते हैं।

पानी एक ही समय में तीनों अवस्थाओं में हो सकता है: हवा और बादलों में हमेशा जल वाष्प होता है, जिसमें पानी की बूंदें और बर्फ के क्रिस्टल होते हैं।

जलवाष्प अदृश्य है, लेकिन अगर अंदर छोड़ दिया जाए तो आसानी से पहचाना जा सकता है गर्म कमराएक गिलास पानी को एक घंटे के लिए रेफ्रिजरेटर में ठंडा करें, पानी की बूंदें तुरंत दीवारों पर दिखाई देंगी। कांच की ठंडी दीवारों के संपर्क में आने पर, हवा में मौजूद जलवाष्प पानी की बूंदों में परिवर्तित हो जाती है और कांच की सतह पर जम जाती है।

चावल। 11. ठंडे कांच की दीवारों पर संघनन ()

इसी कारण से, ठंड के मौसम में कोहरा छा जाता है अंदर की तरफखिड़की का शीशा। ठंडी हवा में गर्म हवा जितनी जलवाष्प नहीं हो सकती, इसलिए इसका कुछ भाग संघनित होकर पानी की बूंदों में बदल जाता है।

आकाश में उड़ते विमान के पीछे का सफेद निशान भी जल संघनन का ही परिणाम है।

यदि आप दर्पण को अपने होठों के पास लाते हैं और सांस छोड़ते हैं, तो पानी की छोटी-छोटी बूंदें उसकी सतह पर बनी रहेंगी, इससे यह साबित होता है कि सांस लेते समय व्यक्ति हवा के साथ जलवाष्प ग्रहण करता है।

जब पानी गर्म किया जाता है, तो यह "फैलता है।" इसे एक साधारण प्रयोग से सिद्ध किया जा सकता है: एक कांच की ट्यूब को पानी के फ्लास्क में उतारा गया और उसमें पानी का स्तर मापा गया; फिर फ्लास्क को गर्म पानी के एक बर्तन में उतारा गया और पानी को गर्म करने के बाद, ट्यूब में स्तर को फिर से मापा गया, जो काफी बढ़ गया, क्योंकि गर्म होने पर पानी की मात्रा बढ़ जाती है।

चावल। 14. एक ट्यूब के साथ एक फ्लास्क, संख्या 1 और एक रेखा प्रारंभिक जल स्तर को इंगित करती है

चावल। 15. एक ट्यूब के साथ एक फ्लास्क, संख्या 2 और एक रेखा गर्म होने पर पानी के स्तर को इंगित करती है

जैसे ही पानी ठंडा होता है, यह "संपीड़ित" हो जाता है। इसे एक समान प्रयोग द्वारा सिद्ध किया जा सकता है: इस मामले में, एक ट्यूब के साथ एक फ्लास्क को बर्फ के साथ एक बर्तन में उतारा गया था; ठंडा होने के बाद, ट्यूब में पानी का स्तर मूल निशान के सापेक्ष कम हो गया, क्योंकि पानी की मात्रा कम हो गई थी।

चावल। 16. एक ट्यूब के साथ एक फ्लास्क, संख्या 3 और एक रेखा ठंडा होने के दौरान पानी के स्तर को इंगित करती है

ऐसा इसलिए होता है क्योंकि पानी के कण, अणु गर्म होने पर तेजी से चलते हैं, एक-दूसरे से टकराते हैं, बर्तन की दीवारों से विकर्षित होते हैं, अणुओं के बीच की दूरी बढ़ जाती है और इसलिए तरल अधिक मात्रा में व्याप्त हो जाता है। जब पानी ठंडा होता है, तो उसके कणों की गति धीमी हो जाती है, अणुओं के बीच की दूरी कम हो जाती है और तरल को कम मात्रा की आवश्यकता होती है।

चावल। 17. सामान्य तापमान पर पानी के अणु

चावल। 18. गर्म होने पर पानी के अणु

चावल। 19. ठंडा होने के दौरान पानी के अणु

न केवल पानी, बल्कि अन्य तरल पदार्थ (शराब, पारा, गैसोलीन, मिट्टी का तेल) में भी ऐसे गुण होते हैं।

तरल पदार्थों के इस गुण के ज्ञान के कारण एक थर्मामीटर (थर्मामीटर) का आविष्कार हुआ जो अल्कोहल या पारे का उपयोग करता है।

जब पानी जम जाता है तो वह फैलता है। यह सिद्ध किया जा सकता है यदि पानी से लबालब भरे एक कंटेनर को ढक्कन से ढँक दिया जाए और उसमें रख दिया जाए फ्रीजर, थोड़ी देर बाद हम देखेंगे कि बनी बर्फ कंटेनर से आगे जाकर ढक्कन उठा देगी।

पानी के पाइप बिछाते समय इस संपत्ति को ध्यान में रखा जाता है, जिसे इन्सुलेट किया जाना चाहिए ताकि जमने पर पानी से बनी बर्फ पाइपों को न तोड़ दे।

प्रकृति में, जमने वाला पानी पहाड़ों को नष्ट कर सकता है: यदि पानी पतझड़ में चट्टानों की दरारों में जमा हो जाता है, तो यह सर्दियों में जम जाता है, और बर्फ के दबाव में, जो उस पानी से अधिक मात्रा में होती है, जिससे यह बना है, चट्टानें टूटती हैं और ढह जाती हैं।

सड़कों की दरारों में पानी जमने से डामर फुटपाथ नष्ट हो जाता है।

पेड़ के तनों पर सिलवटों जैसी दिखने वाली लंबी लकीरें पेड़ के रस के जमने के दबाव में लकड़ी के टूटने से बने घाव हैं। इसलिए, ठंडी सर्दियों में आप किसी पार्क या जंगल में पेड़ों की आवाज़ सुन सकते हैं।

1. वख्रुशेव ए.ए., डेनिलोव डी.डी. दुनिया 3. एम.: बल्लास।
2. दिमित्रीवा एन.वाई.ए., कज़ाकोव ए.एन. हमारे आसपास की दुनिया 3. एम.: फेडोरोव पब्लिशिंग हाउस।
3. प्लेशकोव ए.ए. हमारे आसपास की दुनिया 3. एम.: शिक्षा।

1. शैक्षणिक विचारों का उत्सव ()।
2. विज्ञान और शिक्षा ()।
3. मुक्त कक्षा ().

1. "हमारे चारों ओर पानी" विषय पर एक संक्षिप्त परीक्षण (तीन उत्तर विकल्पों के साथ 4 प्रश्न) करें।
2. एक छोटा सा प्रयोग करें: एक गिलास बहुत ठंडा पानीगर्म कमरे में एक मेज पर रखें। वर्णन करें कि क्या होगा, कारण बताएं।
3. *गर्म, सामान्य और ठंडी अवस्था में पानी के अणुओं की गति का चित्र बनाएं। यदि आवश्यक हो, तो अपने चित्र पर कैप्शन लिखें।

हम अन्य पदार्थों और शरीरों के हिस्से के रूप में पानी से घिरे हुए हैं। यह ठोस, तरल या गैसीय रूप में हो सकता है, लेकिन पानी हमेशा हमारे आसपास रहता है। सड़कों पर डामर क्यों फटता है, ठंड में पानी का गिलास क्यों फट जाता है, ठंड के मौसम में खिड़कियों पर कोहरा क्यों छा जाता है, हवाई जहाज आसमान में सफेद निशान क्यों छोड़ता है - हम इन सबके जवाब तलाशेंगे और इस पाठ में अन्य "क्यों"। हम सीखेंगे कि गर्म, ठंडा और जमने पर पानी के गुण कैसे बदलते हैं, भूमिगत गुफाएँ और उनमें विचित्र आकृतियाँ कैसे बनती हैं, थर्मामीटर कैसे काम करता है।

विषय: निर्जीव प्रकृति

पाठ: तरल जल के गुण

अपने शुद्ध रूप में, पानी का कोई स्वाद, गंध या रंग नहीं होता है, लेकिन यह लगभग कभी भी ऐसा नहीं होता है, क्योंकि यह सक्रिय रूप से अधिकांश पदार्थों को अपने आप में घोलता है और उनके कणों के साथ मिल जाता है। पानी विभिन्न शरीरों में भी प्रवेश कर सकता है (वैज्ञानिकों ने पत्थरों में भी पानी पाया है)।

यदि आप एक गिलास में नल का पानी भरेंगे तो वह साफ दिखाई देगा। लेकिन वास्तव में, यह कई पदार्थों का एक समाधान है, जिनमें गैसें (ऑक्सीजन, आर्गन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड), हवा में निहित विभिन्न अशुद्धियाँ, मिट्टी से घुले हुए लवण, पानी के पाइप से निकलने वाला लोहा, छोटे अघुलनशील धूल कण शामिल हैं। , वगैरह।

यदि आप साफ गिलास पर नल के पानी की बूंदों को पिपेट करते हैं और इसे वाष्पित होने देते हैं, तो बमुश्किल दिखाई देने वाले धब्बे रह जाएंगे।

नदियों और झरनों और अधिकांश झीलों के पानी में विभिन्न अशुद्धियाँ होती हैं, उदाहरण के लिए, घुले हुए लवण। लेकिन उनमें से कुछ हैं, क्योंकि यह पानी ताज़ा है।

पानी ज़मीन पर और भूमिगत रूप से बहता है, झरनों, झीलों, नदियों, समुद्रों और महासागरों को भर देता है, जिससे भूमिगत महल बन जाते हैं।

आसानी से घुलनशील पदार्थों के माध्यम से अपना रास्ता बनाते हुए, पानी भूमिगत में गहराई तक प्रवेश करता है, उन्हें अपने साथ ले जाता है, और चट्टानों में दरारों और दरारों के माध्यम से, भूमिगत गुफाओं का निर्माण करता है, उनकी छतों से टपकता है, और विचित्र मूर्तियों का निर्माण करता है। सैकड़ों वर्षों में अरबों पानी की बूंदें वाष्पित हो जाती हैं, और पानी में घुले पदार्थ (लवण, चूना पत्थर) गुफा के मेहराबों पर जम जाते हैं, जिससे पत्थर के हिमलंब बनते हैं जिन्हें स्टैलेक्टाइट्स कहा जाता है।

गुफा के फर्श पर इसी तरह की संरचनाओं को स्टैलेग्माइट्स कहा जाता है।

और जब स्टैलेक्टाइट और स्टैलेग्माइट एक साथ मिलकर एक पत्थर का स्तंभ बनाते हैं, तो इसे स्टैलेग्नेट कहा जाता है।

नदी पर बर्फ के बहाव को देखते हुए, हम पानी को ठोस (बर्फ और बर्फ), तरल (नीचे बहता हुआ) और गैसीय अवस्था (पानी के छोटे कण हवा में उठते हुए, जिन्हें जल वाष्प भी कहा जाता है) में देखते हैं।

पानी एक ही समय में तीनों अवस्थाओं में हो सकता है: हवा और बादलों में हमेशा जल वाष्प होता है, जिसमें पानी की बूंदें और बर्फ के क्रिस्टल होते हैं।

जल वाष्प अदृश्य है, लेकिन इसका आसानी से पता लगाया जा सकता है यदि आप एक गर्म कमरे में एक घंटे के लिए रेफ्रिजरेटर में ठंडा पानी का एक गिलास छोड़ देते हैं, तो पानी की बूंदें तुरंत गिलास की दीवारों पर दिखाई देंगी। कांच की ठंडी दीवारों के संपर्क में आने पर, हवा में मौजूद जलवाष्प पानी की बूंदों में परिवर्तित हो जाती है और कांच की सतह पर जम जाती है।

चावल। 11. ठंडे कांच की दीवारों पर संघनन ()

इसी कारण से, ठंड के मौसम में खिड़की के शीशे के अंदर कोहरा छा जाता है। ठंडी हवा में गर्म हवा जितनी जलवाष्प नहीं हो सकती, इसलिए इसका कुछ भाग संघनित होकर पानी की बूंदों में बदल जाता है।

आकाश में उड़ते विमान के पीछे का सफेद निशान भी जल संघनन का ही परिणाम है।

यदि आप दर्पण को अपने होठों के पास लाते हैं और सांस छोड़ते हैं, तो पानी की छोटी-छोटी बूंदें उसकी सतह पर बनी रहेंगी, इससे यह साबित होता है कि सांस लेते समय व्यक्ति हवा के साथ जलवाष्प ग्रहण करता है।

जब पानी गर्म किया जाता है, तो यह "फैलता है।" इसे एक साधारण प्रयोग से सिद्ध किया जा सकता है: एक कांच की ट्यूब को पानी के फ्लास्क में उतारा गया और उसमें पानी का स्तर मापा गया; फिर फ्लास्क को गर्म पानी के एक बर्तन में उतारा गया और पानी को गर्म करने के बाद, ट्यूब में स्तर को फिर से मापा गया, जो काफी बढ़ गया, क्योंकि गर्म होने पर पानी की मात्रा बढ़ जाती है।

चावल। 14. एक ट्यूब के साथ एक फ्लास्क, संख्या 1 और एक रेखा प्रारंभिक जल स्तर को इंगित करती है

चावल। 15. एक ट्यूब के साथ एक फ्लास्क, संख्या 2 और एक रेखा गर्म होने पर पानी के स्तर को इंगित करती है

जैसे ही पानी ठंडा होता है, यह "संपीड़ित" हो जाता है। इसे एक समान प्रयोग द्वारा सिद्ध किया जा सकता है: इस मामले में, एक ट्यूब के साथ एक फ्लास्क को बर्फ के साथ एक बर्तन में उतारा गया था; ठंडा होने के बाद, ट्यूब में पानी का स्तर मूल निशान के सापेक्ष कम हो गया, क्योंकि पानी की मात्रा कम हो गई थी।

चावल। 16. एक ट्यूब के साथ एक फ्लास्क, संख्या 3 और एक रेखा ठंडा होने के दौरान पानी के स्तर को इंगित करती है

ऐसा इसलिए होता है क्योंकि पानी के कण, अणु गर्म होने पर तेजी से चलते हैं, एक-दूसरे से टकराते हैं, बर्तन की दीवारों से विकर्षित होते हैं, अणुओं के बीच की दूरी बढ़ जाती है और इसलिए तरल अधिक मात्रा में व्याप्त हो जाता है। जब पानी ठंडा होता है, तो उसके कणों की गति धीमी हो जाती है, अणुओं के बीच की दूरी कम हो जाती है और तरल को कम मात्रा की आवश्यकता होती है।

चावल। 17. सामान्य तापमान पर पानी के अणु

चावल। 18. गर्म होने पर पानी के अणु

चावल। 19. ठंडा होने के दौरान पानी के अणु

न केवल पानी, बल्कि अन्य तरल पदार्थ (शराब, पारा, गैसोलीन, मिट्टी का तेल) में भी ऐसे गुण होते हैं।

तरल पदार्थों के इस गुण के ज्ञान के कारण एक थर्मामीटर (थर्मामीटर) का आविष्कार हुआ जो अल्कोहल या पारे का उपयोग करता है।

जब पानी जम जाता है तो वह फैलता है। यह सिद्ध किया जा सकता है यदि पानी से भरे कंटेनर को ढक्कन से ढँक दिया जाए और फ्रीजर में रख दिया जाए तो थोड़ी देर बाद हम देखेंगे कि बनी बर्फ कंटेनर से आगे जाकर ढक्कन को ऊपर उठा देगी;

पानी के पाइप बिछाते समय इस संपत्ति को ध्यान में रखा जाता है, जिसे इन्सुलेट किया जाना चाहिए ताकि जमने पर पानी से बनी बर्फ पाइपों को न तोड़ दे।

प्रकृति में, जमने वाला पानी पहाड़ों को नष्ट कर सकता है: यदि पानी पतझड़ में चट्टानों की दरारों में जमा हो जाता है, तो यह सर्दियों में जम जाता है, और बर्फ के दबाव में, जो उस पानी से अधिक मात्रा में होती है, जिससे यह बना है, चट्टानें टूटती हैं और ढह जाती हैं।

सड़कों की दरारों में पानी जमने से डामर फुटपाथ नष्ट हो जाता है।

पेड़ के तनों पर सिलवटों जैसी दिखने वाली लंबी लकीरें पेड़ के रस के जमने के दबाव में लकड़ी के टूटने से बने घाव हैं। इसलिए, ठंडी सर्दियों में आप किसी पार्क या जंगल में पेड़ों की आवाज़ सुन सकते हैं।

1. वख्रुशेव ए.ए., डेनिलोव डी.डी. हमारे आसपास की दुनिया 3. एम.: बल्लास।
2. दिमित्रीवा एन.वाई.ए., कज़ाकोव ए.एन. हमारे आसपास की दुनिया 3. एम.: फेडोरोव पब्लिशिंग हाउस।
3. प्लेशकोव ए.ए. हमारे आसपास की दुनिया 3. एम.: शिक्षा।

1. शैक्षणिक विचारों का उत्सव ()।
2. विज्ञान और शिक्षा ()।
3. सार्वजनिक वर्ग ()।

1. "हमारे चारों ओर पानी" विषय पर एक संक्षिप्त परीक्षण (तीन उत्तर विकल्पों के साथ 4 प्रश्न) करें।
2. एक छोटा सा प्रयोग करें: एक गर्म कमरे में एक मेज पर बहुत ठंडे पानी का एक गिलास रखें। वर्णन करें कि क्या होगा, कारण बताएं।
3. *गर्म, सामान्य और ठंडी अवस्था में पानी के अणुओं की गति का चित्र बनाएं। यदि आवश्यक हो, तो अपने चित्र पर कैप्शन लिखें।