ದ್ರವ್ಯ ಸ್ಥಿತಿ

ದಿನನಿತ್ಯ ನಾವು ನೋಡುವ, ಅನುಭವಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳೆಲ್ಲವೂ ದ್ರವ್ಯಗಳು. ಕಲ್ಲು, ಮಣ್ಣು, ಗಣಕಯಂತ್ರ, ವಾಹನಗಳು, ಗಾಳಿ, ನೀರು ಇವೆಲ್ಲವೂ ದ್ರವ್ಯಗಳೇ; ಅರ್ಥಾತ್ ರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳವನ್ನು ಅಕ್ರಮಿಸುವ ಎಲ್ಲವೂ ದ್ರವ್ಯಗಳು. ಈ ದ್ರವ್ಯಗಳು ಪಡೆದಿರುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ರೂಪಗಳನ್ನೇ ದ್ರವ್ಯದಸ್ಥಿತಿಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ದ್ರವ್ಯಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಾಲ್ಕು ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಎಂದರೇ ಮೂಲತಃ ನಾಲ್ಕು ದ್ರವ್ಯದ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:- ಘನ, ದ್ರವ, ಅನಿಲ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮ. ಅದರಲ್ಲೂ, ಮನುಷ್ಯನಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಗೋಚರವಾಗುವ, ಅನುಭವಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ದ್ರವ್ಯದ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಘನ, ದ್ರವ ಮತ್ತು ಅನಿಲ. ಗೋಚರ ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಅತಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ಇರುವ ಸ್ಥಿತಿಯು ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಸ್ಥಿತಿ.It is often stated that more than 99% of the material in the visible universe is plasma. See, for instance,  and . Essentially, all of the visible light from space comes from stars, which are plasmas with a temperature such that they radiate strongly at visible wavelengths. Most of the ordinary (or baryonic) matter in the universe, however, is found in the intergalactic medium, which is also a plasma, but much hotter, so that it radiates primarily as X-rays. The current scientific consensus is that about 96% of the total energy density in the universe is not plasma or any other form of ordinary matter, but a combination of cold dark matter and dark energy. ಆದರೆ ಇದು  ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮನುಷ್ಯನಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಭವಕ್ಕೆ ನಿಲುಕುವುದಿಲ್ಲ. ಇದಲ್ಲದೆ ಅತಿ ವಿರಳ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಇನ್ನೂ ಅನೇಕ ದ್ರವ್ಯಸ್ಥಿತಿಗಳಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ; ಬೋಸ್-ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್, ಫ಼ರ್ಮಿಯಾನಿಕ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್-ಶಿಥಿಲ ದ್ರವ್ಯ ಹೀಗೆ ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ದ್ರವ್ಯದ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದು ಅಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿವೆ.

ದ್ರವ್ಯದ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಗುಣ-ಲಕ್ಷಣಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿಭಾಗಿಸಲಾಗಿದೆ. ಘನಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಅಳತೆ, ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂಗಕಣಗಳು (ಅಣುಗಳು, ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಯಾನುಗಳು) ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಬಹಳ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ದ್ರವಗಳು ಸ್ಥಿರವಾದ ಅಳತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ; ಅವು ತನನ್ನು ಇರಿಸಿದ ಪಾತ್ರೆಯ ಆಕಾರವನ್ನೇ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಅನಿಲಸ್ಥಿತಿಯ ಆಕಾರವಾಗಲೀ, ಅಳತೆಯಾಗಲೀ ಸ್ಥಿರವಲ್ಲ; ಇವು ತಮ್ಮನ್ನು ಇರಿಸಿದ ಪಾತ್ರೆಯನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಆಕ್ರಮಿಸಿ ಅವುಗಳ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಅಳತೆಯನ್ನೇ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಸ್ಥಿತಿಯು ಅನಿಲದ ಹಾಗೆ ಅಳತೆ, ಆಕಾರಗಳು ಇರದ ದ್ರವ್ಯದ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದ್ದು ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಗಡ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳೂ, ಅಯಾನುಗಳೂ ಗಮನಾರ್ಹ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉಷ್ಣದ ಪುರೈಕೆಯಿಂದ ಘನವಸ್ತು ದ್ರವವಾಗಿ ದ್ರವವಸ್ತು ಅನಿಲವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಾಡಾಗುವುದು. ಆದರೆ ಕರ್ಪೂರ, ಅಯೊಡೀನ್, ನವಸಾಗರ ಮುಂತಾದ ಘನವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕಾಯಿಸಿದಾಗ ಅವು ನೇರವಾಗಿ ಅನಿಲರೂಪ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ.

ಮೂಲಭೂತ ಸ್ಥಿತಿಗಳು

ಘನ


ಅತಿ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡ ಅಂಗಕಣಗಳಿಂದಾದ ದ್ರವ್ಯಗಳಿಗೆ ಘನವಸ್ತುಗಳು ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಘನವಸ್ತುಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾಯ್ದು ಹೋಗುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ಇದರಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಬಲವು ಅತಿ ಪ್ರಬಲವಾದ್ದರಿಂದ ಈ ಕಣಗಳು ಅನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವ ಅಣು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಾದ ಆಕರ್ಷಣಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳ ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಘನವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರೆ ಈ ತರ್ಕ ಸರಿಯೆಂದು ಗೊತ್ತಾಗುತ್ತದೆ; ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಸಮತಲಗಳಲ್ಲಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡಿರುವುದು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇವು ಕಂಪಿಸಬಲ್ಲವು. ಈ ಗುಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಘನವಸ್ತುಗಳು ಸ್ಥಿರವಾದ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಅಳತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಈ ವಸ್ತುಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ಬಲವನ್ನುಪಯೋಗಿಸುವುದರಿಂದ ಮಾತ್ರ ಬದಲಿಸಬಹುದು. ಇಂಥ ಬಲದ ಪ್ರಮಾಣ ಬೇರೆಬೇರೆ ಘನವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಬೇರೆ ಬೇರೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಲ್ಲ ಘನಪದಾರ್ಥಗಳೂ ಹರಳಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಅಪವಾದ ಗಾಜು, ಮೇಣ ಮುಂತಾದುವು. ಹರಳಿನಂತಹ ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಕಣಗಳು ಒಪ್ಪವಾಗಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಈ ರಚನೆಗಳು ಪುನರಾವರ್ತನೆಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.

ಘನವಸ್ತುವಿಗೆ ಉಷ್ಣವನ್ನು ಪೂರೈಸಿದರೆ ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ಪಂದನದ ವೇಗ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುವು. ಆದರೆ ಈ ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದು ಕಡೆಯಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಲು ಅವಕಾಶವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಸ್ಪಂದನದ ರಭಸದಿಂದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಅಂತರ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದು. ಅದ್ದರಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ಗಾತ್ರ ಹಿಗ್ಗುವುದು. ಇದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರೆ ಅದರ ಗಾತ್ರ ಕುಗ್ಗುವುದು. ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತ ಹೋದರೆ, ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ಪಂದನದ ವೇಗ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ವಸ್ತುವಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿ ದ್ರವರೂಪಕ್ಕೆ ಬರುವುದು; ಅದು ದ್ರವರೂಪಕ್ಕೆ ತಿರುಗುವುದು. ಈ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಬೇಕಾದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಘನವಸ್ತುವಿನ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು (ಮೆಲ್ಟಿಂಗ್ ಪಾಯಿಂಟ್) ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಹಾಗೆಯೇ, ದ್ರವವನ್ನು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿಸುವ ಮೂಲಕ ಘನಸ್ಥಿತಿಗೆ ಒಯ್ಯಬಹುದು.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಘನರೂಪದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲ ಲೋಹಗಳನ್ನೂ ತಂತಿಯಾಗಿ ಎಳೆಯಬಹುದು ಮತ್ತು ಅತಿ ತೆಳುವಾದ ಹಾಳೆಯಂತೆ ಬಡಿಯಬಹುದು. ಎರಡು ಲೋಹಗಳನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಅವನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಕರಗುವಂತೆ ಕಾಯಿಸಿ ಅನಂತರ ಆರಲು ಬಿಟ್ಟರೆ ಆ ಲೋಹಗಳ ಮಿಶ್ರಣ ಒಂದೇ ಘನವಸ್ತುವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಹೊಂದುವುದು. ಹೀಗೆ ದೊರೆತ ಮಿಶ್ರಣ ಲೋಹದ ಕರಗುವ ಉಷ್ಣತೆ ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಬಿಡಿ ಲೋಹಗಳ ಕರಗುವ ಉಷ್ಣತೆಗಳಿಗಿಂತ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಯುಟಿಕ್ವಿಕ್ ಅಲಾಯ್ ಅಂದರೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕರಗುವ ಲೋಹಮಿಶ್ರಣ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಶುದ್ಧ ಸತುವಿಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಸೀಸವನ್ನು ಬೆರೆಸಿದರೆ, ಈ ಮಿಶ್ರಣ ಸತು ಮತ್ತು ಸೀಸ ಇವುಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಕರಗುವುದು.

ಘನವಸ್ತು ಕರಗುವ ಉಷ್ಣತೆ ಅದರ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡದಿಂದ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಹೊಂದುವುದು. ಉದಾ: ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ ಅದರ ಕರಗುವ ಉಷ್ಣತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ, ಗಡ್ಡೆ ಕರಗಿ ನೀರಾಗುವುದು. ಆದರೆ ಸೀಸ, ಕಬ್ಬಿಣ ಇವುಗಳ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಕರಗುವ ಉಷ್ಣತೆ ಹೆಚ್ಚುವುದು. ಘನವಸ್ತು ಕರಗಿದಾಗ ಅದರ ಗಾತ್ರ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗುವುದು. ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ ಕರಗಿ ನೀರಾದಾಗ ಅದರ ಗಾತ್ರ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದು. ಆದರೆ ಮೇಣವನ್ನು ಕರಗಿಸಿದರೆ ಅದರ ಗಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದು.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಲ್ಲ ಲೋಹಗಳಲ್ಲೂ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ. ರಬ್ಬರ್, ಗಂಧಕ, ವಲ್ಕನೈಟ್ ಮುಂತಾದವುಗಳು ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ತುಗಳ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳ ನಡುವೆ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಸ್‌ ಎಂಬ ಮೂರನೆಯ ತರಹದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ. ಇವು ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವಹಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಕೊಡುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಸಂಪುರ್ಣವಾಗಿ ನಿರೋಧಿಸುವುದೂ ಇಲ್ಲ. ಜರ್ಮೇನಿಯಂ ಅಥವಾ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಇವುಗಳಿಗೆ ರಂಜಕ ಆ್ಯಂಟಿಮೊನಿ ಆರ್ಸೆನಿಕ್ ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ಬೋರಾನ್, ಇಂಡಿಯಂ ಈ ಧಾತುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಅತ್ಯಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬೆರೆಸಿ ಹರಳುಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿದರೆ ಈ ತೆರನಾದ ಅರೆವಿದ್ಯುದ್ವಾಹಕಗಳು (ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್) ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಮೊದಲಾದ ಅನೇಕ ಆಧುನಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ.

ದ್ರವ


ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯದ ಅಂಗಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ್ಕಣ ಬಲವು ಪ್ರಬಲವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಣಗಳು ಚಲಿಸಬಲ್ಲವು. ಆದರೆ ಅವು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಹತ್ತಿರವಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಕಾರಣಗಳಿಂದ ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ದ್ರವ್ಯವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಕಾರ ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಒಂದು ಗೊತ್ತಾದ ಅಳತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಕಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರವಿರುವುದರಿಂದ ದ್ರವವನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಕಣಗಳು ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಕಾರಣದಿಂದ, ಇಡಿಯಾಗಿ ದ್ರವವೂ ಕೂಡ ಹರಿಯಬಲ್ಲದು.

ದ್ರವವನ್ನು ಯಾವ ಪಾತ್ರೆಗೆ ಸುರಿಯುತ್ತೇವೆಯೋ ಆ ಪಾತ್ರೆಯ ಆಕಾರವನ್ನೇ ಇವು ಹೊಂದುವುವು. ದ್ರವದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಣ ಬಲ ಘನರೂಪದಲ್ಲಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಆಕರ್ಷಣ ಬಲಕ್ಕಿಂತ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ. ಆ ಅಣುಗಳು ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕಡೆಯಿಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಕಡೆಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಇವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಅಂತರ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಯಾವ ಅಣುವೂ ಮತ್ತೊಂದು ಅಣುವಿಗೆ ತಗುಲದೇ ಬಹು ದೂರ ಚಲಿಸಲು ಅವಕಾಶವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಅಣು ಆವಿಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ದ್ರವದಿಂದ ಹೊರಕ್ಕೆ ಬರಬೇಕಾದರೆ, ಆಕರ್ಷಣ ಬಲದ ವಿರುದ್ಧ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬೇಕಾಗುವುದು. ಇದರಿಂದ ಅಣುವಿನ ಶಕ್ತಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದಲ್ಲದೆ, ದ್ರವದ ಅಣುಗಳ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯೂ ಕುಗ್ಗುವುದು. ದ್ರವದ ಶಕ್ತಿ ಈ ರೀತಿ ಕಡಿಮೆಯಾದರೆ, ಅದರ ಉಷ್ಣತೆ ಇಳಿಮುಖವಾಗುವುದು. ಈ ಅಂಶದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅತಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಆವಿಯಾಗುವ ಅಮೋನಿಯ ದ್ರವ, ಗಂಧಕದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರವ ಮೊದಲಾದವುಗಳನ್ನು ನೀರನ್ನು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಾಗಿ ಮಾಡುವ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ.

ಅಣುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ದ್ರವದ ಮೇಲ್ಮೈ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸೆಳೆತ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ (ಸರ್ಫೇಸ್ ಟೆನ್ಷನ್). ಈ ಕಾರಣದಿಂದ ದ್ರವದ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಚಲನವನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವ ಬಲಗಳು ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತವೆ. ಇಂಥ ಬಲಗಳ ಹೆಸರು ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ (ವಿಸ್ಕಾಸಿಟಿ). ಜೇನು, ಗ್ಲಿಸರಿನ್, ಹರಳೆಣ್ಣೆ ಮುಂತಾದ ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿಯೂ ನೀರು, ಆಲ್ಕೊಹಾಲ್, ಈಥರ್ ಮುಂತಾದ ತೆಳು ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿಯೂ ಇರುತ್ತದೆ. ದ್ರವವನ್ನು ಕುದಿಯುವಂತೆ ಕಾಯಿಸಿದಾಗ ಕುದಿಯಲು ಬೇಕಾದ ಉಷ್ಣತೆ ದ್ರವದ ಮೇಲಿನ ಒತ್ತಡದಿಂದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗುವುದು. ಒತ್ತಡ ಕಡಿಮೆಯಾದರೆ, ಕುದಿಯುವ ಉಷ್ಣತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದು. ಸಮುದ್ರಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ನೀರು ೧೦೦ ಸೆಂ.ಗ್ರೇನಲ್ಲಿ ಕುದಿಯುವುದು. ಸಮುದ್ರಮಟ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಮೇಲಿರುವು ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ವಾಯುವಿನ ಒತ್ತಡ ಸಮುದ್ರಮಟ್ಟದಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.

ಕೆಲವು ದ್ರವಗಳು ಹರಳಿನ ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆಯೆಂದು ಈಚಿನ ಪರಿಶೋಧನೆಗಳಿಂದ ಗೊತ್ತಾಗಿದೆ. ಇವುಗಳಿಗೆ ದ್ರವಸ್ಫಟಿಕಗಳು (ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಸ್‌) ಎಂದು ಹೆಸರು.

ಅನಿಲ


ದ್ರವ್ಯದ ಅಂಗಕಣಗಳಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಬಲ ಸಿಕ್ಕರೆ ಅವುಗಳ ಚಲನಾಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅಂತರ್ಕಣ ಬಲದ ಪರಿಣಾಮವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂತಹ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯದ ಕಣಗಳು ಅತಿ ಸುಲಭವಾಗಿ, ಅನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿ ಚಲಿಸಬಲ್ಲವು. ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ದ್ರವ್ಯಗಳನ್ನು ಅನಿಲವೆನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಇದರ ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ದೂರವು ಬಹಳವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಅನಿಲವನ್ನು ಒತ್ತಡ ಹೇರಿ ಕುಗ್ಗಿಸಬಹುದು. ಈ ಗುಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಅನಿಲವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಕಾರವನ್ನು ಮತ್ತು ಅಳತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಅದು ತನ್ನನ್ನು ಇರಿಸಿದ ಪಾತ್ರೆಯ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಅಳತೆಯನ್ನೇ ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ದ್ರವವನ್ನು ಅದರ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುವಿನ ತನಕ ಕಾಯಿಸಿದಾಗ ಅದು ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.

ಅನಿಲಗಳು ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣದಿಂದ ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾದ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತವೆ. ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಎಲ್ಲ ಅನಿಲಗಳಿಗೂ ಒಂದೇ ರೀತಿಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇವುಗಳ ರಚನೆ ಸರಳವಾಗಿರಬೇಕೆಂದು ಊಹಿಸಬಹುದು. ಇವುಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಒತ್ತಡದಿಂದ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮಾಡಬಹುದು. ಅನಿಲದ ಅಣುಗಳ ಚಲನ ವೇಗ ಅದರ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ಅನಿಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಒತ್ತಡದ ಕಡೆಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡ ಇರುವ ಕಡೆಗೆ ಪ್ರವಹಿಸಿಸಿದರೆ, ಅದರ ಗಾತ್ರ ಹಿಗ್ಗುವುದು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಜೂಲ್ ಥಾಮ್ಸನ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಂಡು ಗಾಳಿ, ಆಕ್ಸಿಜನ್, ಹೈಡ್ರೊಜನ್, ಹೀಲಿಯಂ ಮುಂತಾದ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ದ್ರವರೂಪಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಅನಿಲಗಳೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ರೈಲು, ಮೋಟರು, ಏರೋಪ್ಲೇನ್, ರಾಕೆಟ್ ಇವು ಅತಿವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಚಂದ್ರಲೋಕಕ್ಕೆ ಪ್ರಯಾಣ ಮಾಡಿರುವ ಲೂನಾ ೧೫, ಅಪೊಲೊ ೧೧ ಇವುಗಳು ಅತ್ಯಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಭೂಮಿಯಿಂದ ಹೊರಚಿಮ್ಮಲು ಅನಿಲದ ಮಹತ್ತರವಾದ ಒತ್ತಡವೇ ಕಾರಣ.

ಪ್ಲಾಸ್ಮ


ಬಿಸಿಯಾದ ಅಯಾನೀಕೃತ ಅನಿಲವೇ ಪ್ಲಾಸ್ಮ. ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ಅತಿಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಒಯ್ದರೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಬಹುದು. ಇಷ್ಟೊಂದು ಶಕ್ತಿಯಿದ್ದಾಗ ಅಣುಗಳು ಸಿಗಿದುಕೊಂಡು ಪರಮಾಣುಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಸಿಡಿದುಬಂದು ಅಯಾನುಗಳ ಅನಿಲವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಇಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ, ಅಯಾನುಗಳ ಹಾಗೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಆವಿಷ್ಟಗೊಂಡ (positively charged) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‍ಗಳ ಸಮುದ್ರವೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿಯೇ ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯವು ವಿದ್ಯುತ್‍ವಾಹಕವಾಗಿ ಪಾತ್ರ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಸ್ಥಿತಿಯು ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ಅತಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ಮಿಂಚು, ವಿದ್ಯುತ್‍ ಕಿಡಿಗಳು, ಟ್ಯೂಬ್‍ಲೈಟುಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯವು ಪ್ಲಾಸ್ಮ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ಅತಿಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಒಯ್ದರೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಹೇಳಿದೆವಷ್ಟೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನಿಲದ ಎರಡು ತುದಿಗಳ ನಡುವೆ ಅತಿಹೆಚ್ಚು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿ ಅಥವಾ ಅನಿಲವನ್ನು ಅತಿಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಒಯ್ದು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ಅತಿಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಕಾಯಿಸಿದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಸಿಡಿದು ಹೊರಬಂದು ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ನಕ್ಷತ್ರಗಳಲ್ಲಿರುವಂತೆ, ಅತಿಹೆಚ್ಚು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಮುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಇಂತಹ ಅತಿಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ಲಾಸ್ಮವನ್ನು ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ಈಜುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎನ್ನಬಹುದು.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು

ವರ್ಗ:ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ
ವರ್ಗ:ವಿಜ್ಞಾನ

 ಹೊರಗಿನ ಕೊಂಡಿಗಳು 

 2005-06-22, MIT News: MIT physicists create new form of matter Citat: "... They have become the first to create a new type of matter, a gas of atoms that shows high-temperature superfluidity."
 2003-10-10, Science Daily: Metallic Phase For Bosons Implies New State Of Matter
 2004-01-15, ScienceDaily: Probable Discovery Of A New, Supersolid, Phase Of Matter Citat: "...We apparently have observed, for the first time, a solid material with the characteristics of a superfluid...but because all its particles are in the identical quantum state, it remains a solid even though its component particles are continually flowing..."
 2004-01-29, ScienceDaily: NIST/University Of Colorado Scientists Create New Form Of Matter: A Fermionic Condensate
 Short videos demonstrating of States of Matter, solids, liquids and gases by Prof. J M Murrell, University of Sussex