5.पदार्थ सभोवतालचे अवस्था आणि गुणधर्म वर्ग 6.विज्ञान

५ पदार्थ सभोवतालचे - अवस्था आणि गुणधर्म

आपण काय शिकणार !

पदार्थांच्या अवस्था - पदार्थांच्या तीन मुख्य अवस्था आढळतात व वायू. स्थायू, द्रव

पदार्थांची एक अवस्था बदलून जेव्हा तो दुसऱ्या अवस्थेत जातो. त्या क्रियेस पदार्थाचे अवस्थांतर असे म्हणतात.

उष्णता दिल्याने किंवा उष्णता काढून घेतल्याने पदार्थाचे अवस्थांतर होते.

उष्णता दिली

उष्णता दिली

स्थायू द्रव

थंड केले

वायू

थंड केले

पदार्थाचे तापमान मोजण्यासाठी तापमापी वापरतात. तापमान अंश सेल्सिअस (°C)

या एककात मोजतात. तापमापी वेगवेगळ्या प्रकारच्या असतात परंतु सध्या डिजिटल तापमापीचा वापर मोठ्या प्रमाणावर होतो.

बाष्पीभवन - कोणत्याही द्रव पदार्थाचे रूपांतर उष्णता न देता वायूमध्ये होणे म्हणजे बाष्पीभवन होय. उदा. फरशीवर सांडलेले पाणी आपोआप वाळणे.

उत्कलन - द्रव पदार्थाचे रूपांतर उष्णता दिल्यास वायूमध्ये होणे याला उत्कलन

असे म्हणतात. पाण्याचा उत्कलनांक 100°C आहे.

संघनन - उष्णता कमी केल्यास वाफेचे रूपांतर द्रवात होते त्यास संघनन म्हणतात.

गोठण - उष्णता कमी केल्यास द्रवाचे रूपांतर स्थायू पदार्थात होणे याला गोठण असे म्हणतात.

बर्फाला उष्णता मिळाली की तो वितळू लागतो व त्याचे पुन्हा द्रवात रूपांतर होते. याला विलयन म्हणतातः

पदार्थाचे गुणधर्म - घनता, कठीणपणा, ठिसूळपणा, प्रवाहितता, विद्राव्यता, पारदर्शकता, स्थितिस्थापकत्व हे पदार्थांचे विविध गुणधर्म आहेत.

धातू हा पदार्थांचा एक वेगळा गट आहे.

• धातूंचे गुणधर्म पुढीलप्रमाणे आहेत : वर्धनीयता, तन्यता, उष्णताबाहकता, विद्युतवाहकता, नादमयता तसेच विशिष्ट रंग व चकाकी.

) स्पिरिट, कापूर, पेट्रोल, तूप, खोबरेल तेल, डांबराच्या गोळ्या, नवसागर इ.-

(१) कोणते पदार्थ तुम्ही थंडीमध्ये गोठलेले पाहिले आहेत ?

उत्तर तूप, खोबरेल तेल.

(२) कोणत्या द्रव्यांचे वायूत रूपांतर झालेले आहे ?

उत्तर: आत्मा, पेट्रोल.

(३) कोणत्या स्थायूंचे परस्पर वायूत रूपांतर झालेले पाहिले आहे ?

उत्तर कापूर, डांबरी गोळ्या, नवसागर.

थोडे आठवा.

पाण्याच्या स्थायू, द्रव व वायू अवस्थांची नावे लिहा.

उत्तर स्थायू - बर्फ, द्रव पाणी, वायू - वाफ.

सांगा पाहू.

पाण्याने भरलेले भांडे शेगडीवर ठेवल्यावर लगेच पाण्याची वाफ होते का ? ते पाणी फ्रीजमध्ये ठेवल्यावर लगेच त्याचा बर्फ बनतो का ?

उत्तर - नाही, पाण्याला विशिष्ट तापमानावर उष्णता दिल्यानंतर पाण्याची वाफ होते. नाही, पाणी विशिष्ट तापमानावर थंड झाल्यानंतर पाण्याचा बर्फ बनतो.

जरा डोके चालवा.

खालील तक्त्यात काही पदार्थांचे उत्कलन व गोठण बिंदू दिले आहेत. त्यावरून हे पदार्थ स्थायू, द्रव व वायू यांपैकी कक्ष तापमानास कोणत्या अवस्थेत राहत असतील ते सांगा.

पदार्थ

गोठण बिंदू अंदाजे

उत्कलन बिंदू अंदाजे

मेणबत्ती

६०°से

३५०°से

प्लॅस्टिक

> २५०°से

९५४°से

लोह

१५३५°से

२८६२०८

राहील.

उत्तर - मेणबत्ती, प्लॅस्टिक, लोह हे तिन्ही पदार्थ सामान्य तापमानास स्थायू अवस्थेत 民

जरा डोके चालवा

कापराच्या वड्या असलेली डबी उघडली की लगेच कापराचा वास येतो. असे का होते ? उत्तर - कापूर हवेत उघडा राहिला तर संप्लवन पावतो म्हणजेच त्याचे वायूत रूपांतर होते. त्यामुळे कापराची डबी उघडताच त्याचा वायू सर्वत्र हवेत पसरतो, त्यामुळे कापराचा वास येतो.

सांगा पाहू.

(१) दिलेल्या चित्रात ५.१४ मध्ये दाखवलेल्या वस्तू कोणत्या पदार्थांच्या बनवल्या आहेत ते ओळखा. या पदार्थांच्या गटाला काय म्हणतात ?

उत्तर - चित्रात दाखवलेल्या वस्तू सोने व लोह या धातूंपासून बनवलेल्या आहेत. धातू या गटात बसतात. ते मुख्यतः स्थायुरूपात आढळतात.

(२) एक तांब्याच्या किंवा अॅल्युमिनिअमच्या तारेचा तुकडा किंवा लहान खिळा घ्या. त्यावर हातोडीने मारत रहा. काय दिसते ?

उत्तर - हातोडीने त्यावर मारत राहिले, की काही वेळानंतर तार चपटी होते म्हणजेच तिचा पत्रा होतो. धातूंचे असेच ठोकून पत्रे तयार करता येताता. या गुणधर्माला वर्धनीयता म्हणतात.

प्रश्न १ - खालील परिच्छेदाचे काळजीपूर्वक वाचन करा. त्यात ज्या पदार्थांचा उल्लेख आलेला आहे कंसात त्यांच्या पुढे स्थायू, द्रव, वायू यापैकी योग्य पर्याय लिहा. सूर्यप्रकाश असलेल्या दिवशी पार्कमध्ये रिया आणि गार्गी चेंडू () बरोबर खेळत आहेत. गार्गीला तहान लागली म्हणून रियाने तिच्यासाठी नारळपाणी ( ) आणले. तेवढ्यात वारा () वाहू लागला आणि पाऊस ()

देखील पडू लागला. त्या पटकन घरात ( ) आल्या. आपले कपडे ( ) बदलले आणि आईने त्यांना एक-एक कप () गरम दूध () प्यायला दिले.

उत्तर - सूर्यप्रकाश असलेल्या दिवशी पार्कमध्ये रिया आणि गार्गी चेंडू (स्थायू) बरोबर खेळत आहेत. गार्गीला तहान लागली म्हणून रियाने तिच्यासाठी नारळपाणी (द्रव) आणले. तेवढ्यात वारा (वायू) वाहू लागला आणि पाऊस (द्रव) देखील पडू लागला. त्या पटकन घरात (स्थायू) आल्या. आपले कपडे (स्थायू) बदलले आणि आईने त्यांना एक-एक कप (स्थायू) गरम दूध (द्रव) प्यायला दिले.

प्रश्न २ चर्चा करा.

(अ) रिया तिच्याजवळ असलेल्या पाण्याच्या बाटलीतून थोडे पाणी दुसऱ्या बाटलीमध्ये ओतते. त्यामुळे पाण्याच्या आकारात काही बदल होईल का ?

उत्तर - द्रव पदार्थाला ज्या भांड्यात ओतले जाते तो त्याचा आकार ग्रहण करतो. पाणी हा द्रवपदार्थ आहे. त्यामुळे दुसऱ्या बाटलीमध्ये ओतल्यावर तो दुसऱ्या बाटलीचा आकार घेणार म्हणजेच पाण्याच्या आकारात बदल होणार.

(आ) हलीमा एक लहान वाळूचा खडा जमिनीवरून उचलून पाण्याने भरलेल्या डिशमध्ये टाकते, तर त्या खड्याचा आकार बदलेल का ?

उत्तर - स्थायू पदार्थाला कसेही व कुठेही ठेवले तरी त्याचा आकार कायम राहतो. वाळूचा खडा हा स्थायू असल्याने पाण्याने भरलेल्या डिशमध्ये टाकले तरी त्याचा आकार बदलणार नाही.

प्रश्न ३ - पुढील पदार्थांचे गुणधर्म नमूद करा.

(पाणी, काच, खडू, लोखंडी गोळा, साखर, मीठ, पीठ, कोळसा, माती, पेन, शाई, साबण)

पाणी - (i) पाणी हा रंगहीन, वासहीन द्रव आहे. (ii) त्याला ज्या भांड्यात टाकाल त्याचा आकार पाणी ग्रहण करेल.

काच - (i) काच हा स्थायू आहे.

(ii) त्याचा आकार व आकारमान ठराविक असते.

खडू -

(i) खडू हा स्थायू आहे.

(ii) तो ठिसूळ असतो.

लोखंडी गोळा - (i) हा स्थायू आहे. (ii) तो टणक असून त्याचा आकार व आकारमान ठराविक असते.

साखर - (i) साखर हा स्थायू आहे. (ii) त्याला निश्चित आकार व आकारमान आहे परंतु तो पाण्यात विरघळतो.

मीठ - (i) मीठ हा स्थायू आहे. (ii) मीठ खड्याच्या किंवा पावडरच्या स्वरूपात असते. ते पाण्यात विरघळते.

मागे - 

) पीठ हा स्थायू आहे.

(ii) त्याला निश्चित आकारमान व वजन असते.

कोळसा - (i) कोळसा हा स्थायू आहे. (ii) त्याचा रंग काळा असून तो स्फटिक स्वरूपात आढळतो.

माती - (i) माती स्थायू पदार्थ आहे. (ii) त्याचा रंग काळा असून तो स्फटिक

स्वरूपात आढळतो.

पेन - (i) पेन स्थायू पदार्थ आहे. (ii) त्याला निश्चित आकार व आकारमान असते.

शाई - (i) शाई द्रव पदार्थ आहे. (ii) त्याला निश्चित आकार व आकारमान असते. साबण - (i) साबण स्थायू रूपात किंवा द्रवरूपात उपलब्ध आहे. (ii) त्याला निश्चित आकारमान असते.

प्रश्न ४ - संप्लवन म्हणजे काय ते सांगून दैनंदिन जीवनातील संप्लवनशील पदार्थांची नावे लिहा.

उत्तर - स्थायुरूप पदार्थाचे द्रव न होता थेट वायू अवस्थेत रूपांतर होणे या अवस्थांतराला संप्लवन असे म्हणतात. आयोडिन, कापूर हे संप्लवनशील पदार्थ आहेत. प्रश्न ५ कशापासून बनतात ते सकारण लिहा.

(अ) ऊस तोडण्याचा कोयता

उत्तर - ऊस तोडण्याचा कोयता लोखंडापासून बनवतात. कारण लोखंड हा धातू वर्धनीय असल्याने कोयत्याची धार पातळ करता येते.

(आ) घरावर लागणारे पत्रे

उत्तर – घरावर लागणारे पत्रे लोखंडापासून बनवतात. कारण लोखंड हा धातू वर्धनीय असल्याने त्यापासून मोठे पत्रे बनविणे सहज शक्य असते.

(इ) स्क्रू ड्रायव्हर

उत्तर - स्क्रू ड्रायव्हरचा मागील दांडा लाकूड किंवा प्लॉस्टिकचा असतो तर समोरचा नळीसारखा भाग टनक अशा स्टीलपासून बनतो त्यामुळे तो वाकत नाही व त्याचे वरचे टोक अतिशय बारीक ठेवतात म्हणून तो दुसऱ्या वस्तूमध्ये छिद्रे करण्यास मदत करते.

(ई) पक्कड

उत्तर पक्कड ही स्टील, पितळ किंवा लोखंडापासून बनवितात कारण हे धातू ठणक आहेत तसेच त्यांचा उत्कलनांक उच्च असतो.

(3) विजेच्या तारा

उत्तर - विजेच्या तारा प्रामुख्याने तांबे या धातूपासून बनविल्या जातात कारण तांबे हे विद्युत सुवाहक आहे तसेच तांब्यापासून सहज तारा काढल्या जातात.

(ऊ) दागिने

उत्तर - दागिने तयार करण्यास चांदी व सोने या धातुंचा प्रामुख्याने उपयोग होतो. हे धातू तन्यतावर्धक असल्याने त्यापासून सुरेख दागिने तयार केले जातात.

(ए) पातेले

उत्तर - पातेले तयार करण्यास स्टील, अॅल्युमिनिअम या धातुंचा उपयोग होतो. कारण या धातू वर्धनीय असल्याने त्यांना ठोकून हवा तो आकार देता येतो. शिवाय ते उष्णतेचे सुवाहक आहेत.

प्रश्न ६ असे केले तर काय होईल आणि का ?

(अ) खिळे प्लॉस्टिकचे बनवले

उत्तर - तर खिळे ठोकताना ते तुटून जातील कारण प्लॅस्टिक हे लोखंडासारखे ठणक व मजबूत नसते.

(आ) घंटा लाकडाची बनवली

उत्तर तर ती वाजणार नाही कारण लाकडामध्ये धातूसारखी नादमयता नसते.

(इ) पक्कडला रबर बसवले नाही

उत्तर - धातुमध्ये उष्णवाहकता असल्यास पक्कड रबर नसले तर पूर्णपणे गरम होईल व पकडता येणार नाही.

(ई) चाकू लाकडाचा तयार केला

उत्तर - तर कोणतीही वस्तू कापल्या जाणार नाही कारण लाकूड वर्धनीय नसल्याने त्याचे धारदार पात्यात रूपांतर करता येत नाही.

(3) कुऱ्हाड रबराची बनवली

- तर ती कुठलीही वस्तू तोडण्याच्या कामात येणार नाही. कारण रबरालाही धारदार पात्यात रूपांतर करता येत नाही.

प्रश्न ७ - मी कोण ?

(अ) तुमचा ताप मोजतो, तापमापीत असतो.

उत्तर पारा

(आ) माझ्याशिवाय गरम नाही, थंड नाही.

उत्तर - उष्णता

(इ) नाही मला आकार !

उत्तर - वायू

(ई) पाण्यात विरघळतो, रॉकेलमध्ये विरघळत नाही.

उत्तर - मीठ

प्रश्न ८ असे का झाले ?

(अ) हिवाळ्यात खोबऱ्याचे तेल घट्ट झाले.

उत्तर - खोबऱ्याचे तेल हे कमी तापमानाला गोठते हा त्याचा नैसर्गिक गुणधर्म आहे म्हणून ते हिवाळ्यात घट्ट झाले.

(आ) प्लेटमध्ये उघड्यावर ठेवलेले रॉकेल नाहीसे झाले.

उत्तर - रॉकेल हा द्रवरूपातून आपोआपच वायूरूपात रूपांतरीत होतो म्हणून प्लेटमध्ये उघड्यावर ठेवलेले रॉकेल नाहीसे झाले.

(इ) एका कोपऱ्यात लावलेल्या अगरबत्तीचा वास दुसऱ्या कोपऱ्यात आला.

उत्तर - अगरबत्ती पेटवल्यानंतर त्याचा धूर हवेत वायुरूपात मिसळला व तो सर्वत्र पसरला म्हणून अगरबत्तीचा वास दुसऱ्या कोपऱ्यात आला.

उत्तर - फुग्याची घनता पाण्यापेक्षा कमी आहे म्हणून तो पाण्यावर तरंगतो याउलट सफरचंदाची घनता पाण्याच्या घनतेपेक्षा जास्त असल्यामुळे तो पाण्यात बुडतो.

विभाग (A)

मॉर्फोलॉजिकल मूळ

◇ तोंडी प्रश्न

(१) शुष्कबर्फ म्हणजे काय ?

(२) काच कशापासून बनते ?

(३) पदार्थाचा उत्कलन बिंदू आणि सघनन बिंदू याचा संबंध