GS - Physics (இயற்பியல்) பருப்பொருளின் பண்புகளும் இயக்கங்களும் Notes

பருப்பொருளின் பண்புகளும் இயக்கங்களும்

• குறிப்பிட்ட நிறை மற்றும் பருமனை உடைய பொருள் பருப்பொருளாகும்.
• திட, திரவ, வாயு நிலைகளில் பருப்பொருட்கள் காணப்படுகின்றன.

அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் அவற்றின் மையநிலையை அடிப்படையாகக் கொண்டு தடையின்றி அதிர்வடைகின்றன.எ.கா: பனிக்கட்டி

அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் அதிர்வுகள் போதுமான அளவு அதிகரித்தல் மூலக்கூறுகள் அனைத்தும் திசைகளிலும் அதிர்வடைகின்றன. எ.கா: நீர்

மூலக்கூறுகள் அதிகளவில் அதிர்வடைந்தால் அவைகள் ஒன்றவிைட்டு மற்றொன்று விலகிச் செல்லும். எ.கா: நீராவி

வெறும் அயனியாக்கப்பட்ட அணுக்கருக்களாலான பருப்பொருளின் நான்காம் நிலை பிளாஸ்மா எனப்படும்.

• திடப்பொருளுக்கு பருமனும்,வடிவமும்,மீட்சிப்பண்பும் உண்டு .
• ஒரு வளிமமானது அதனை உள்ளடக்கிய மூடிய கொள்கலனின் பருமனைக் கொண்டிருக்கும்.
• ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் திரவம் நிலையான பருமனைப் பெற்றிருக்கும். ஆனால் அதற்கு வடிவம் இல்லை.

• அணுவிடை அல்லது மூலக்கூறிடை விசை
• வெப்பத்தினால் நிகழும் மூலக்கூறுகளின் சீரற்ற இயக்கம் அல்லது கிளர்ந்தெழுதல்

• 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.

• உருக்குலைந்த பொருளின் ஓரலகு பரப்பில் செயல்படும் மீள்விசை, தகைவு எனப்படும்.
• தகைவு=மீள்விசை/ பரப்பு
• இதன் அலகு $Nm^{-2}$, பரிமாண வாய்ப்பாடு $ML^{-1}T^{2}$

• ஒரு பொருளில் ஏற்பட்ட பரிமாண மாற்றத்திற்கும் அதன் தொடக்க நிலை பரிமாணத்திற்கும் இடையேயான தகவு திரிபு எனப்படும்.
• திரிவு = பரிமாணத்தில் மாற்றம் / தொடக்கநிலை பரிமாணம்.
• இதற்கு அலகு இல்லை.

நிரந்தர உருக்குலைவு ஏற்படும் எல்லை மீட்சி எல்லை எனப்படும்

• மீட்சி எல்லைக்குள் ஒரு பொருளின் திரிபானது அதை ஏற்படுத்தக் கூடிய தகைவுக்கு நேர்தகவில் உள்ளது.
• தகைவு/திரிபு= மாறிலி.இது மீட்சிக் குணகம் எனப்படும்.
• இதன் அலகு $Nm^{-2}$, பரிமாண வாய்ப்பாடு $ML^{-1}T^{-2}$

• யங் குணகம்
• பருமக் குணகம்
• விறைப்புக் 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

• 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

• 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

• 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

நீர்மத்தில் ஓரிடத்தில் ஏற்படும் அழுத்தத்தின் மாற்றமானது சிறிதும் மாறாமல் மற்ற அனைத்துப் பாகங்களுக்கும் பரவுகின்றது

• நீர்ம ஏடுகளின் சார்பு இயக்கத்தை எதிர்க்கும் நீர்மத்தின் தன்மையே பாகுநிலை எனப்படும்
• நீர்மங்களின் பாகுநிலை வளிமங்களின் பாகுநிலையை விட அதிகம்

• 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 $ML^{-1}T^{-1}$

ஓரலகு நிறையுள்ள நீர்மத்தின் அழுத்த ஆற்றல் = pax / axρ = p / ρ

ஓரலகு நிறையுள்ள நீர்மத்தின் இயக்க ஆற்றல் = $(1/2)mv^{2} / m$ =$v^{2}/2$

• ஓரலகு நிறையுடைய நீர்மத்தின் நிலை ஆற்றல் = mgh / m = gh
• ஓரலகு நிறையுடைய இயக்கத்திலுள்ள நீர்மத்தின் மொத்த ஆற்றல் = p / ρ +v2/ 2 + gh

• 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 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

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

• 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

பருப்பொருள்கள் ஒரு நிலையிலிருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாற இயலும்

• திண்மம் உருகி திரவமாகிறது
• திரவம் ஆவியாகி வாயுவாகிறது
• வாயு குளிர்வுற்று திரவமாகிறது
• திரவம் உறைந்து அல்லது திண்மமாகி திடப்பொருளாகிறது

• நீரின் சாதாரண கொதிநிலை 100° C ஆக இருந்த போதிலும், மலை உச்சியில் 90° C வெப்பநிலையிலும், பிரஷர் குக்கரில் 120° C வெப்பநிலையிலும் நீர் கொதிக்கிறது.

மாறா வெப்பநிலையில், கொடுக்கப்பட்டுள்ள நிறையுள்ள ஒரு நல்லியல்பு வாயுவின் அழுத்தமானது அதன் கனஅளவிற்கு எதிர்விகிதத் தொடர்புடையது.

பாகியல் எண் $\eta$ கொண்ட திரவத்தினுள் 'r' ஆரமுடைய கோளக்குண்டு 'v' திசைவேகத்தில் இயங்கும் போது கோளக்குண்டு உணரும் எதிர்ப்பு விசையை F= $6\pi\eta av$ என எழுதலாம்.

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 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 $MT^{-2}$

• 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 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.