பருப்பொருளின் பண்புகளும் இயக்கங்களும்
பருப்பொருள்- குறிப்பிட்ட நிறை மற்றும் பருமனை உடைய பொருள் பருப்பொருளாகும்.
- திட, திரவ, வாயு நிலைகளில் பருப்பொருட்கள் காணப்படுகின்றன.
திடம்
அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் அவற்றின் மையநிலையை அடிப்படையாகக் கொண்டு தடையின்றி அதிர்வடைகின்றன.எ.கா: பனிக்கட்டி
திரவம்
அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் அதிர்வுகள் போதுமான அளவு அதிகரித்தல் மூலக்கூறுகள் அனைத்தும் திசைகளிலும் அதிர்வடைகின்றன. எ.கா: நீர்
வாயு
மூலக்கூறுகள் அதிகளவில் அதிர்வடைந்தால் அவைகள் ஒன்றவிைட்டு மற்றொன்று விலகிச் செல்லும். எ.கா: நீராவி
பிளாஸ்மா
வெறும் அயனியாக்கப்பட்ட அணுக்கருக்களாலான பருப்பொருளின் நான்காம் நிலை பிளாஸ்மா எனப்படும்.
பருப்பொருளின் ஒவ்வொரு நிலைக்கும் சில தனிப் பண்புகள் உள்ளன.
- திடப்பொருளுக்கு பருமனும்,வடிவமும்,மீட்சிப்பண்பும் உண்டு .
- ஒரு வளிமமானது அதனை உள்ளடக்கிய மூடிய கொள்கலனின் பருமனைக் கொண்டிருக்கும்.
- ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் திரவம் நிலையான பருமனைப் பெற்றிருக்கும். ஆனால் அதற்கு வடிவம் இல்லை.
இந்த மாறுபட்ட பண்புகளுக்கான காரணிகள்
- அணுவிடை அல்லது மூலக்கூறிடை விசை
- வெப்பத்தினால் நிகழும் மூலக்கூறுகளின் சீரற்ற இயக்கம் அல்லது கிளர்ந்தெழுதல்
மீட்சிப் பண்பு
- நிலையான பொருளின் மீது புறவிசை ஒன்றை செயல்படுத்தினால் துகள்களின் இடையே சார்பு இடப்பெயர்ச்சி ஏற்படும்.
- புறவிசையானது பொருளின் நீளம், பருமன், வடிவத்தில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்தலாம்.
- இம்மாற்றங்களை ஏற்படுத்தக்கூடிய புறவிசை உருக்குலைவிக்கும் விசை என்று அழைக்கப்படுகிறது.
- இதுபோன்ற ஒரு விசையை உணரும் பொருள் உருக்குலைந்த பொருள் எனப்படும்.
- உருக்குலைவிக்கும் விசைகள் நீக்கப்பட்டால் பொருளானது தனது தொடக்க நிலையை அடைவதற்கு அப்பொருளில் தோன்றும் விசை மீள்விசை எனப்படும்.
- தன்மீது செயல்படுத்தப்பட்ட உருக்குலைவிக்கும் விசைகள் நீக்கப்பட்டவுடன் தனது தொடக்க நிலையை மீண்டும் பெறும் பொருளின் தன்மை பொருளின் மீட்சிப் பண்பு எனப்படும்.
- எடுத்துக்காட்டு: எஃகு அதிக மீட்சித்தன்மை உடையதால்,சுருள்வில்கள் எஃகினால் செய்யப்படுகின்றன.
தகைவு
- உருக்குலைந்த பொருளின் ஓரலகு பரப்பில் செயல்படும் மீள்விசை, தகைவு எனப்படும்.
- தகைவு=மீள்விசை/ பரப்பு
- இதன் அலகு $Nm^{-2}$, பரிமாண வாய்ப்பாடு $ML^{-1}T^{2}$
திரிபு
- ஒரு பொருளில் ஏற்பட்ட பரிமாண மாற்றத்திற்கும் அதன் தொடக்க நிலை பரிமாணத்திற்கும் இடையேயான தகவு திரிபு எனப்படும்.
- திரிவு = பரிமாணத்தில் மாற்றம் / தொடக்கநிலை பரிமாணம்.
- இதற்கு அலகு இல்லை.
மீட்சி எல்லை
நிரந்தர உருக்குலைவு ஏற்படும் எல்லை மீட்சி எல்லை எனப்படும்
ஹுக் விதி- மீட்சி எல்லைக்குள் ஒரு பொருளின் திரிபானது அதை ஏற்படுத்தக் கூடிய தகைவுக்கு நேர்தகவில் உள்ளது.
- தகைவு/திரிபு= மாறிலி.இது மீட்சிக் குணகம் எனப்படும்.
- இதன் அலகு $Nm^{-2}$, பரிமாண வாய்ப்பாடு $ML^{-1}T^{-2}$
மூவகை மீட்சிக் குணகங்கள்
- யங் குணகம்
- பருமக் குணகம்
- விறைப்புக் குணகம்
யங் குணகம்
- பொருளொன்றின் நீட்சித் தகைவுக்கும், நீட்சித் திரிபுக்கும் உள்ள தகவு யங் குணகம் (q) எனப்படும்.
- நீட்சித் தகைவு = விசை / பரப்பளவு = F/A
- நீட்சித் திரிபு = நீளத்தில் மாற்றம் / தொடக்க நீளம் = dl/l
- யங் குணகம் = நீட்சித் தகைவு / நீட்சித் திரிபு
- q = Fl/Adl
பருமக் குணகம்
- பொருளொன்றின் பருமத் தகைவுக்கும்,பருமத் திரிபுக்கும் உள்ள தகவு பருமக் குணகம் (k) எனப்படும்
- பருமத் தகைவு = விசை / பரப்பளவு = F/A
- பருமத் திரிபு = பரும மாறுபாடு / தொடக்க பருமன் = - dv/v
- பருமக் குணகம் = பருமத் தகைவு / பருமத் திரிபு
- k = - pv/dv ; p = F/A
விறைப்புக் குணகம்
- சறுக்குப் பெயர்ச்சித் தகைவுக்கும், சறுக்குப் பெயர்ச்சிக் கோணத்திற்கும் இடையே உள்ள தகவு விறைப்புக் குணகம் (n) எனப்படும்.
- சறுக்குப் பெயர்ச்சித் தகைவு = F/A
- விறைப்புக் குணகம் = சறுக்குப் பெயர்ச்சித் தகைவு / சறுக்குப் பெயர்ச்சிக் கோணம். n = F/Aθ
நீர்மத் தம்பத்தின் அழுத்தம்
- ஓரலகு பரப்பில் செயல்படும் விசை, அழுத்தம் எனப்படும்.
- அழுத்தம் = நீர்மத்தின் எடை / குறுக்குவெட்டுப் பரப்பு.
- நீர்மத்தின் எடை w = நீர்மத்தின் நிறை × g = Ahρg
- A என்பது குறுக்கு வெட்டுப் பரப்பு.
- h என்பது நீர்மத் தம்பத்தின் உயரம்.
- ρ என்பது நீர்மத்தின் அடர்த்தி.
- அழுத்தம் p = hρg
பாஸ்கல் விதி
நீர்மத்தில் ஓரிடத்தில் ஏற்படும் அழுத்தத்தின் மாற்றமானது சிறிதும் மாறாமல் மற்ற அனைத்துப் பாகங்களுக்கும் பரவுகின்றது
பாகுநிலை
- நீர்ம ஏடுகளின் சார்பு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் நீர்மத்தின் தன்மையே பாகுநிலை எனப்படும்
- நீர்மங்களின் பாகுநிலை வளிமங்களின் பாகுநிலையை விட அதிகம்
பாகியல் எண்
- ஓரலகு பரப்புள்ள செங்குத்தாக ஓரலகுத் திசைவேகச் சரிவைக் கொண்ட இரண்டு நீர்ம ஏடுகளுக்கிடையே தொடுகோட்டின் திசையில் செயல்படும் பாகுநிலை விசையின் எண் மதிப்பு பாகியல் எண் எனப்படும்.
- F = η
- η என்பது பாகியல் எண்
- η - ன் அலகு $Nsm^{-2}$,பரிமாண வாய்ப்பாடு $ML^{-1}T^{-1}$
நீர்மத்தின் மொத்த ஆற்றல்
அழுத்த ஆற்றல்
ஓரலகு நிறையுள்ள நீர்மத்தின் அழுத்த ஆற்றல் = pax / axρ = p / ρ
இயக்க ஆற்றல்ஓரலகு நிறையுள்ள நீர்மத்தின் இயக்க ஆற்றல் = $(1/2)mv^{2} / m$ =$v^{2}/2$
நிலை ஆற்றல்- ஓரலகு நிறையுடைய நீர்மத்தின் நிலை ஆற்றல் = mgh / m = gh
- ஓரலகு நிறையுடைய இயக்கத்திலுள்ள நீர்மத்தின் மொத்த ஆற்றல் = p / ρ +v2/ 2 + gh
பெர்னௌலியின் தேற்றம்
- அமுக்க இயலாத,பாகுநிலையற்ற, ஓரலகு நிறையுள்ள நீர்மத்தின் வரிச்சீர் ஓட்டத்தில், அழுத்த ஆற்றல், இயக்க ஆற்றல் மற்றும் நிலை ஆற்றல் ஆகியவற்றின் கூட்டுத்தொகை மாறாததாக இருக்கும்
- P / ρ + v2/ 2 + gh = மாறிலி
திண்மப் பொருட்கள் நிலையான வடிவத்தைப் பெற்றுள்ளன :காரணம்
திண்மப் பொருள்களின் துகள்கள்
- மிக நெருக்கமாகவும், வரிசையாகவும் அடுக்கப்பட்டுள்ளன
- வலுவான கவர்ச்சி விசையினால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன
- துகள்கள் போதுமான இயக்க ஆற்றலை பெற்றிருப்பதால் அவை நிலையான இடத்திலிருந்து அதிர்வுறவும்,சுழலவும் முடியும்
- தன்னிச்சையாக நகர முடியாது
- திண்மங்களில் துகள்களுக்கிடையே உள்ள இடைவெளி குறைவாக இருப்பதால் நிலையான கனஅளவைப் பெற்றுள்ளன
திரவங்கள் நிலையான வடிவத்தைப் பெற்றிருப்பதில்லை:காரணம்
திரவத்தில் பருப்பொருளின் துகள்கள்
- ஒழுங்கான வரிசை அமைவைப் பெற்றிருக்கவில்லை.
- வலிமை குறைந்த கவர்ச்சி விசையால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
- திண்மத் துகள்களை விட அதிக இயக்க ஆற்றலைப் பெற்றுள்ளன.
- ஒன்றோடொன்று மோதலில் ஈடுபட்டு ஊடகம் முழுவதும் எளிதில் நகரும்.
- திரவத்தில் துகள்கள் சற்று இடைவெளியில் அமைந்திருப்பதால் நிலையான கனஅளவைப் பெற்றுள்ளன
வாயுக்கள் நிலையான வடிவத்தைப் பெற்றிருக்கவில்லை:காரணம்
- ஒன்றோடொன்று நெருக்கமின்றி ஆனால் ஒன்றுக்கொன்று அதிக இடைவெளியில் பரப்பப்பட்டுள்ளன.
- எந்த நிலையான கட்டுப்பாட்டிலும் இல்லை.
- திரவத்தை விட வலிமை குறைந்த கவர்ச்சி விசையைப் பெற்றுள்ளன.
- அதிக இயக்க ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் தன்னிச்சையாக எல்லாத் திசைகளிலும் நகர முடியும். வாயுக்களில் உள்ள துகள்கள் ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக இருப்பதனால் நிலையான கனஅளவைப் பெற்றிருப்பதில்லை
பருப்பொருளின் நிலை மாற்றம்
பருப்பொருள்கள் ஒரு நிலையிலிருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாற இயலும்
- திண்மம் உருகி திரவமாகிறது
- திரவம் ஆவியாகி வாயுவாகிறது
- வாயு குளிர்வுற்று திரவமாகிறது
- திரவம் உறைந்து அல்லது திண்மமாகி திடப்பொருளாகிறது
உருகுதல்
| பொருள் | உருகுநிலை/°C |
|---|---|
| ஆக்சிஜன் | -219 |
| சோடியம் | 98 |
| இரும்பு | 1540 |
| வைரம் | 3550 |
கொதித்தல்
| பொருள் | கொதிநிலை/°C |
|---|---|
| ஆக்ஸிஜன் | -183 |
| சோடியம் | 890 |
| இரும்பு | 2900 |
| வைரம் | 4832 |
- நீரின் சாதாரண கொதிநிலை 100° C ஆக இருந்த போதிலும், மலை உச்சியில் 90° C வெப்பநிலையிலும், பிரஷர் குக்கரில் 120° C வெப்பநிலையிலும் நீர் கொதிக்கிறது.
பாயில் விதி
மாறா வெப்பநிலையில், கொடுக்கப்பட்டுள்ள நிறையுள்ள ஒரு நல்லியல்பு வாயுவின் அழுத்தமானது அதன் கனஅளவிற்கு எதிர்விகிதத் தொடர்புடையது.
ஸ்டோக் விதி
பாகியல் எண் $\eta$ கொண்ட திரவத்தினுள் 'r' ஆரமுடைய கோளக்குண்டு 'v' திசைவேகத்தில் இயங்கும் போது கோளக்குண்டு உணரும் எதிர்ப்பு விசையை F= $6\pi\eta av$ என எழுதலாம்.
முற்றுத் திசைவேகம்
கோளக்குண்டு ஒன்று பாகியல் திரவத்தினுள் இயங்கும் போது திரவத்தின் எதிர்ப்பு பாகியல் விசை மற்றும் மிதவை விசையின் கூடுதல் கோளக்குண்டின் எடைக்குச் சமமாகும் போது பெறப்படும் திசைவேகம் முற்றுத் திசைவேகம் எனப்படும்.
பரப்பு இழுவிசை
- பரப்பு இழுவிசை என்பது அமைதி நிலை திரவப்பரப்பினை நன்கு இழுத்துக்கட்டப்பட்ட சவ்வு அமைப்பினை போன்று மீச்சிறு பரப்பினை ஏற்படுத்தும் செயல் ஆகும்.
- திரவத்தின் மேற்பரப்பில் வரையப்பட்ட கற்பனைக்கோட்டின் ஓரலகு நீளத்திற்கு நேர்க்குத்தாக செயல்படும் விசையே பரப்பு இழுவிசை எனப்படும்.
T= F/I இதன் அலகு N/m மற்றும் பரிமாணங்கள் $MT^{-2}$
Previous Year Questions:
9978.கூற்று (A) புயலின்போது அலைகளின் உயரத்தைக் குறைக்க கப்பலைச் சுற்றி எண்ணெய் ஊற்றப்படுகிறது.
காரணம் (R) எண்ணெயின் பரப்பு இழுவிசை கடல் நீரின் பரப்பு இழுவிசையை விடக் குறைவு.
அலையின் சீற்றத்தைக் குறைக்கும்.
காரணம் (R) எண்ணெயின் பரப்பு இழுவிசை கடல் நீரின் பரப்பு இழுவிசையை விடக் குறைவு.
அலையின் சீற்றத்தைக் குறைக்கும்.
A சரி R தவறு
A மற்றும் R சரி
R சரி A தவறு
A மற்றும் R இரண்டும் தவறு
பரப்பு ஆற்றல்
சேர்கோணம்
- திரவத்தின் மேற்பரப்பை அதிகரிக்க திரவத்தின் பரப்பு இழுவிசைக்கு எதிராக செய்யப்படும் வேலையே பரப்பு ஆற்றல் எனப்படும். இந்த வேலையானது திரவத்தின் பரப்பில் நிலை ஆற்றலாக சேகரிக்கப்படும். திரவத்தின் ஓரலகு பரப்பின் மீது சேகரிக்கப்படும் நிலை ஆற்றல் திரவத்தின் பரப்பு ஆற்றலுக்குச் சமம்.
T= $\dfrac{W}{\triangle A}$
சேர்கோணம்
- சேர்கோணம் எனப்படுவது திரவப் பரப்பின் தொடுகோட்டிற்கும் கண்ணாடிப்பரப்பு திரவத்தினுள் மூழ்கி உள்ள பகுதியின் பரப்பிற்கும் இடைப்பட்ட கோணம் எனப்படும். திரவத்தின் குழிப்பரப்பிற்கு சேர்கோணம் குறுங்கோணமாகவும், குவிப்பரப்பிற்கு சேர்கோணம் விரிகோணம் ஆகவும் , சமதளப்பரப்பில் சேர்கோணம் 90° ஆகவும் அமையும்.