ദ്രാവകം

ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഒരു അവസ്ഥയാണ് ദ്രാവകം. ഇതിലെ കണികകൾ പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഉള്ളിൽ എവിടേയും സ്വതന്ത്രമായി സഞ്ചരിക്കുന്നു. ദ്രാവകത്തിന് സ്ഥിരമായ വ്യാപ്തം ഉണ്ടെങ്കിലും വ്യക്തമായ രൂപം ഇല്ല. ഉൾക്കൊള്ളുന്ന വസ്തുവിന്റെ രൂപം ഇത് സ്വീകരിക്കുന്നു. ദ്രാവകം അതിന്റെ ക്വഥനാങ്കത്തിൽ വാതകമായും, ദ്രവണാങ്കത്തിൽ ‎ഖരമായും മാറുന്നു. ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പ്രതല ബലം അനുഭവപ്പെടുന്നു. ഇത് വെള്ളത്തുളികളുടേയും കുമിളകളുടേയും രൂപവത്കരണത്തിന് സഹായിക്കുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത അളവ് ദ്രാവകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം അതിന്റെ താപനിലയേയും മർദ്ദത്തേയും അടിസ്ഥാനാമാക്കിയിരിക്കുന്നു.

ഖരം, ദ്രാവകം, വാതകം എന്നീ അവസ്ഥകളിൽ തന്മാത്ര/അണുക്കളുടെ ഘടന

ബാഷ്പീകരണം

ദ്രാവക തന്മാത്രകളുടെ ചലന സ്വഭാവം ഖര-വാതകാവസ്ഥകൾക്കു മധ്യേയാണ്. ദ്രാവകത്തിനുള്ളിലെവിടെയും സ്വതന്ത്രമായി ചലിക്കുവാൻ കഴിയുമെങ്കിലും പുറത്തേക്കു ചലിക്കുവാൻ പ്രതലബലം തടസ്സമാണ്. ദ്രാവകത്തിന്റെ പ്രതലത്തിനു പുറത്തേക്ക് ഗതികോർജം കൂടിയ തന്മാത്രകൾ സ്വതന്ത്രമാകുന്ന അവസ്ഥയാണ് ബാഷ്പീകരണം.

താപനില ഉയരുന്നതോടെ കൂടുതൽ തന്മാത്രകൾ സ്വതന്ത്രമാകുന്നു. ഇപ്രകാരം സ്വതന്ത്രമാക്കപ്പെടുന്ന തന്മാത്രകൾ ദ്രാവകത്തിന്റെ പ്രതലത്തിനുമീതെ കൂടിയ സാന്ദ്രതയിൽ നിലനിന്നാൽ അവയിൽ ഒരു പങ്ക് ദ്രാവകത്തിലേക്കുതന്നെ തിരികെ പ്രവേശിക്കുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത വ്യാപ്തത്തിനുള്ളിൽ (ഉദാ. അടപ്പുള്ള പാത്രം) ദ്രാവകത്തിനു മുകളിലുള്ള വായു ദ്രാവകതന്മാത്രകൾകൊണ്ട് പൂരിതമാകുന്നതോടെ ദ്രാവകത്തിൽനിന്ന് സ്വതന്ത്രമാകുന്ന തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണവും ദ്രാവകത്തിലേക്ക് തിരികെവരുന്ന തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണവും തുല്യമാകുന്നു. ഇപ്രകാരം ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ സ്ഥാപിതമാകുമ്പോൾ ബാഷ്പീകരണം നടക്കാതെവരുന്നു. എന്നാൽ ഒരു തുറന്ന പാത്രത്തിലാണെങ്കിൽ പ്രതലത്തിനു പുറത്തേക്കുവരുന്ന തന്മാത്രകൾക്ക് കൂടുതൽ ദൂരേക്ക് ചലനസ്വാതന്ത്ര്യമുള്ളതിനാൽ തുടർന്നും ബാഷ്പീകരണം നടക്കുന്നു. ഈ തന്മാത്രകൾ ദ്രാവകത്തിനു മുകളിലുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിൽ ചെലുത്തുന്ന മർദ്ദത്തെയാണ് ബാഷ്പമർദ്ദം എന്നു പറയുന്നത്. ബാഷ്പമർദ്ദം താപനിലയോടൊപ്പം ഉയരുന്നു. ക്വഥനാങ്കത്തിൽ ബാഷ്പമർദവും അന്തരീക്ഷമർദവും തുല്യമാകുന്നതോടെ ദ്രാവകത്തിനുള്ളിൽ ബാഷ്പത്തിന്റെ കുമിളകൾ രൂപപ്പെടുന്നു.

പ്രതലബലം

ഉപരിതലത്തിലെ ഒരു തന്മാത്രയും മറ്റൊരു തന്മാത്രയും ബലം പ്രയോഗിക്കുന്ന രീതി

പ്രധാന ലേഖനം: പ്രതലബലം

ദ്രാവകങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിലെ സദൃശ തന്മാത്രകൾ വശങ്ങളിലേക്കും അകത്തേക്കും മാത്രം ആകർഷിക്കപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ ഉപരിതലം ഇലാസ്തികമായ പാടപോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഇതിനുകാരണമാകുന്ന ബലമാണ് പ്രതലബലം. മറ്റു തന്മാത്രകൾ എല്ലാവശങ്ങളിലേക്കും ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നു.

ദ്രാവക തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണ വികർഷണങ്ങളാണ് പ്രതലബലത്തിനു കാരണം. ദ്രാവക തന്മാത്രകൾ അടുത്തുള്ള എല്ലാ തന്മാത്രകളിലേക്കും വശങ്ങളിലേക്കും ബലം പ്രയോഗിക്കുന്നു. മൊത്തത്തിലുള്ള ബലത്തിന്റെ തുക പൂജ്യമാകുകയും സന്തുലിതാവസ്ഥ നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നാൽ പ്രതലത്തിലെ തന്മാത്രകളിൽ മുകളിൽ സദൃശ ദ്രാവകതന്മാത്രകളുടെ അഭാവം ഈ സന്തുലിതാവസ്ഥക്ക് മാറ്റം വരുത്തുന്നു. ഈ മാറ്റം തുലനം ചയ്യുന്നതിനായി വശങ്ങളിലെ തന്മാത്രയിൽ അധിക ബലം ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അധികബല പ്രസരണത്താൽ പ്രതലത്തിലെ തന്മാത്രകൾ കൂടുതൽ അടുക്കുകയും അവ ഒരു പാടപോലെ യോജിച്ചു നിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ കാരണത്താൽ, ആന്തര ഭാഗത്തുകൂടി ചലിപ്പിക്കുന്നതിനേക്കാൾ ഉപരിതലത്തിൽകൂടിയോ പകുതി മുങ്ങിയതോ ആയ വസ്തു ചലിപ്പിക്കുവാൻ കൂടുതൽ ബലം പ്രയോഗിക്കേണ്ടി വരുന്നു.

ദ്രാവക തുള്ളികളുടെ ആകൃതിക്കു കാരണം പ്രതലബലമാണ്. മറ്റു ബലങ്ങളുടെ അഭാവത്തിൽ (ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം ഉൾപ്പെടെ) പ്രതലബലം മൂലം ദ്രാവക തുള്ളികൾക്ക് ശുദ്ധ ഗോളാകൃതി ലഭിക്കുന്നു. ഗോളാകൃതി കവരിക്കുന്നതു മൂലം പ്രതലബലത്തിന്റെ ശക്തി പ്രതലത്തിൽ കുറയുന്നു എന്ന് ലാപ്ലേസ് നിയമം പറയുന്നു.

അവലംബം

ദ്രവ്യത്തിന്റെ അവസ്ഥകൾ‍

ഖരം → ദ്രാവകം → വാതകം → പ്ലാസ്മ