द्रव्य के गुणधर्म और उनका मापन SI मात्रक पद्धति Properties of Matter and their Measurement द्रव्य के गुणधर्म क्या होते है ? और उनका मापन कैसे किया जाता है एवं SI मात्रक पद्धति के महत्वपूर्ण बिंदु क्या है इन सब से समबन्धित सभी मत्वपूर्ण जानकारी विस्तार से लिखी गयी है।
द्रव्य के गुणधर्म
प्रत्येक पदार्थ के विशिष्ट गुणधर्म होते हैं। इन गुणधर्मों को दो वर्गों में वर्गीकृत किया जाता है
(i) भौतिक गुणधर्म तथा (ii) रासायनिक गुणधर्म।
भौतिक गुणधर्म | रासायनिक गुणधर्म |
---|---|
किसी पदार्थ के वे गुण जिन्हें पदार्थ की पहचान या उसके संघटन को परिवर्तित किए बिना देखा या मापा जा सकता है | किसी पदार्थ के वे गुण जिन्हें देखने या मापने के लिए पदार्थ में रासायनिक परिवर्तन का होना आवश्यक होता है |
उदाहरण- क्वथनांक, हिमांक, रंग, गंध, गलनांक, श्यानता तथा घनत्व इत्यादि | उदाहरण- अम्लता, क्षारकता, दहन इत्यादि। द्रव्य के अनेक गुणधर्म जैसे – लम्बाई, क्षेत्रफल, आयतन इत्यादि |
मापन (Measurement)
किसी मात्रात्मक मापन को संख्यात्मक परिमाण तथा इकाई या मात्रक लिखकर व्यक्त किया जाता है।
उदाहरण-किसी सड़क की लम्बाई को 10m लिखकर बताया जाता है तो इसमें 10 एक संख्या तथा m, मीटर को दर्शाता है अर्थात् m, मीटर यह एक इकाई है जिसमें लम्बाई को मापा गया है।
मात्रकों को पहले तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता था-
- CGS मात्रक (centimeter gram second)
लम्बाई = सेंटीमीटर में
द्रव्यमान = को ग्राम में
समय = सेकण्ड में - MKS मात्रक (meter kilogram second)
लम्बाई = मीटर में
द्रव्यमान = किलोग्राम में
समय = सेकण्ड में - FPS मात्रक (foot pond second)
लम्बाई = फुट
द्रव्यमान = पाउण्ड
समय = सेकण्ड
मात्रकों की अन्तर्राष्ट्रीय पद्धति (SI) :
सन् 1960 में भार तथा माप के ग्यारहवें सर्व सम्मेलन (Conference Generale des Poios et Measures CGPM) मात्रकों की एक सर्वमान्य अन्तर्राष्ट्रीय पद्धति (SI) प्रस्तुत की गयी :
- SI पद्धति में सात आधार मात्रक होते हैं जो कि सात आधारभूत वैज्ञानिक राशियों से सम्बन्धित हैं।
भौतिक राशि | प्रतिक | मात्रक | प्रतिक |
---|---|---|---|
लम्बाई | l | मीटर | m |
द्रव्यमान | m | किलोग्राम | kg |
समय | t | सेेेकंड | s |
विधुतधारा | I | एम्पीयर | A |
उष्मागितिकी तापक्रम | T | केल्विन | K |
प्रदार्थ की मात्रा | n | मोल | mol |
ज्योति तीव्रता | Iv | केंडेला | cd |
इन मूल मात्रकों से अन्य भौतिक राशियाँ जैसे आयतन, वेग तथा घनत्व को व्युत्पित्त किया जा सकता है।
द्रव्यमान और भार (Mass and Weight)
किसी पदार्थ का द्रव्यमान उसमें स्थित द्रव्य की मात्रा होती है किसी वस्तु का भार उस पर लगने वाला गुरुत्वीय बल होता है। किसी पदार्थ का द्रव्यमान निश्चित होता है, जबकि उसका भार भिन्न- भिन्न स्थानों पर भिन्न-भिन्न हो सकता है क्योंकि भिन्न- भिन्न स्थानों पर गुरुत्वीय त्वरण भिन्न- भिन्न होता है।
- प्रयोगशाला में किसी पदार्थ के द्रव्यमान के यथार्थ मापन के लिए वैश्लेषिक तुला (Analytical balance) का प्रयोग किया जाता है।
- द्रव्यमान का SI मात्रक ‘किलोग्राम’ (kg) है प्रयोगशाला में इसके छोटे मात्रक ‘ग्राम’ (1 किलोग्राम = 1000 ग्राम) का प्रयोग किया जाता है
आयतन (Volume)
द्रवों के आयतन को मापने के लिए लीटर (L) का उपयोग किया जाता है, जो कि SI मात्रक नहीं है। SI पद्धति में आयतन का मात्रक m³ (घनमीटर) होता है, आयतन के मात्रक लम्बाई के मात्रक होते हैं। अतः SI पद्धति में आयतन का मात्रक m³ (घनमीटर) होता है
आयतन को सामान्यतः छोटे मात्रकों जैसे cm³ या dm³ द्वारा व्यक्त किया जाता है।
1 L = 1 dm³ = 1000 mL = 1000 cm³
घनत्व (Density)
घनत्व (Density) : किसी पदार्थ के प्रति इकाई आयतन के द्रव्यमान को घनत्व कहते हैं।
घनत्व (Density) = \frac{द्रव्यमान}{आयतन}
अतः घनत्व का SI मात्रक : kg/m3 = kg m-3
ताप (Temperature)
- ताप को मापने के लिए तीन प्रकार के पैमाने प्रयुक्त किये जाते हैं :
- °C (डिग्री सेल्सियस)
- °F (डिग्री फारेनहाइट)
- K (केल्विन
पैमाने | पैमाने का साइज़ |
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°C (डिग्री सेल्सियस) | 0°C से 100°C |
°F (डिग्री फारेनहाइट) | 32°F से 212 °F |
K (केल्विन) | 273 K से … |
K (केल्विन) ताप का SI मात्रक है।
डिग्री फॉरेनहाइट तथा डिग्री सेल्सियस के मध्य सम्बन्ध :
°F=\frac{9}{5}\times°C+32
केल्विन तथा सेल्सियस पैमाने के मध्य सम्बन्ध :
K=°C +273.15