අප අවට පරිසරය පදාර්ථ හා ශක්තිවලින් සමන්විත වේ. පදාර්ථ හා ශක්ති පිළිබඳව 6 ශ්‍රේණියේ දී ඔබ උගත් කරුණු සිහිපත් කරන්න. එම දැනුම තව දුරටත් තහවුරු කර ගැනීම සඳිහා 4.1 පැවරුමෙහි නිරත වෙමු.

ඉහත සඳහන් දෑ අතුරෙන් වාතය, ජලය, බෝලය, බල්බය, මේසය, පුටුව සහ චුම්බකය සැලකූ විට ඒවා අවකාශයේ ඉඩක් ගන්නා අතර ස්කන්ධයක් ද ඇත. එවැනි දෑ පදාර්ථ ලෙස හැඳින්වේ. ආලෝකය, ශබ්දය, විදුලිය හා තාපයට ස්කන්ධයක් නොමැති අතර අවකාශයේ ඉඩක් නො ගනී. ඒවා ශක්ති ලෙස දැක්විය හැකි ය. ශාක, සතුන් ඇතුළු පරිසරයේ සංඝටක වන පස, ජලය, පාෂාණ වැනි කොටස් ද, මිනිසා විසින් කරනු ලැබූ ඉදිකිරීම්, නිර්මාණ හා, විවිධ උපකරණ ද පදාර්ථ ලෙස දැක්විය හැකි ය.

පදාර්ථයේ අසන්තත ස්වභාවය සඳහා සාක්ෂ්‍ය

පදාර්ථයේ ස්වභාවය පිළිබඳව පිළිගත හැකි මතයක් පළමුව ඉදිරිපත් කරන ලද්දේ ක්‍රි:පූ: 460-370 යුගයේ විසූ ඩිමොක්‍රටීස් නම් ග්‍රික දාර්ශනිකයා ය. ඔහුගේ මතයට අනුව පදාර්ථය ඉතා කුඩා අංශුවලින් සකස් වී තිබේ. පසු කාලීනව ක්‍රි:පූ: 384 - 270 යුගයේ විසූ ඇරිස්ටෝටල් නම් ග්‍රීක දාර්ශනිකයා පැවසූයේ පදාර්ථය අංශුවලින් සකස් වී නොමැති බවයි. ඇරිස්ටෝටල් හා ඩිමොක්‍රටීස්ගේ අනුගාමිකයින් අතර ග්‍රීසියේ ඇතැන්ස් නුවර දී පදාර්ථයේ ව්‍යූහ ස්වභාවය පිළිබඳව ප්‍රසිද්ධ විවාදයක් පැවතුණි. එම විවාදයෙන් "පදාර්ථය අංශූමය ස්වභාවයෙන් යුක්ත ය"යන මතය ජය ගත් අතර පසුව නූතන විද්‍යාඥයින් විසින් පදාර්ථය අංශුවලින් සෑදී ඇති බව පර්යේෂණාත්මකව තහවුරු කරන ලදී. පදාර්ථ අංශුවලින් සකස් වී තිබීමත් ඒවා අතර අවකාශ පැවතීමත් පදාර්ථයේ අසන්තත ස්වභාවය හෙවත් අංශුමය ස්වභාවය ලෙස හැඳින්වේ.

භෞතික ස්වභාවය අනුව පදාර්ථය ඝන, ද්‍රව හා වායු ලෙස වර්ග කළ හැකි ය.

ඝන, ද්‍රව හා වායු පදාර්ථවල අසන්තත ස්වභාවය තහවුරු කර ගැනීමට විවිධ ක්‍රියාකාරකම් සිදු කළ හැකි ය.

ඝන පදාර්ථවල අසන්තත ස්වභාවය

රටහුනු කැබැල්ලක් ගෙන එය කැබලි දෙකකට කඩන්න. ඉන් එක් කැබැල්ලක් නැවත කොටස් දෙකකට කඩන්න. මේ ආකාරයට ලැඛෙන රට හුනු කැබැල්ලක් නැවත නැවතත් කැඩිය හැකි කුඩා ම කොටස වන තෙක් කැබලිවලට කඩන්න.

රටහුනු කැබැල්ල කොටස් දෙකකට වෙන් කළ විට ප්‍රමාණය කුඩා වී කැබලි දෙකක් ලැබෙනු ඇත. නැවත නැවතත් කැබලිවලට කැඩූ විට තව තවත් කුඩා වූ රටහුනු කැබලි ලැබේ. මේ ආකාරයට රටහුනුවල ගුණ නොවෙනස් වන සේ වෙන් කළ හැකි කුඩා ම රටහුනු කැබැල්ල රටහුනු අංශුවක් ලෙස හඳුන්වනු ලබයි. ඒ අනුව රටහුනු කැබැල්ල සෑදී ඇත්තේ රටහුනු අංශූ විශාල සංඛ්‍යාවක් එකිනෙක සම්බන්ධ වීමෙන් බව ඔබට සිතා ගැනීමට හැකි වනු ඇත. කුඩා අංශු එකිනෙක සම්බන්ධ වූ රටහුනු කැබැල්ලේ අංශූමය ස්වභාවයක් පවතී. එම අංශූ අතර අවකාශ ද පවතී.

ඝන පදාර්ථවල අසන්තත බව පිළිබඳ ව සොයා බැලීමට 4.1 ක්‍රියාකාරකමෙහි නිරත වෙමු.

බඳුනේ නිල් /රතු තීන්ත හෝ පොටෑසියම් ප'මැංගනේට් ද්‍රාවණය මත රටහුනු කැබැල්ල තැබූ විට වර්ණය හුනු කැබැල්ල තුළින් ඉහළට ගමන් කරනු නිරීක්ෂණය කළ හැකි වේ. එසේ තීන්තවලට ඉහළට ගමන් කිරීමට හැකියාව ලැබුණේ රටහුනු කැබැල්ල තුළ සන්තත බවක් නොමැති නිසා ය. එනම් රටහුනුවල ගුණ සහිත ඉතා කුඩා අංශූ රාශියකින් හා වර්ණවත් අංශුවලට ගමන් කළ හැකි තරමේ අවකාශ රාශියකින් එම රටහුනු කැබැල්ල සමන්විත වූ නිසා ය. ඝන පදාර්ථ අසන්තත බව තහවුරු කිරීමට ඉහත ක්‍රියාකාරකම ඉවහල් වේ.

රන් භාණ්ඩවල රසදිය ස්පර්ශ වූ විට කුමක් සිදු වේ දැයි ඔබ අසා තිබේ ද? එහි දී රන් භාණ්ඩය තුළ රසදිය අංශු නිරීක්ෂණය වනු ඇත. ඊට හේතුව රන් අසන්තත බැවින් රසදිය අංශු රන් අංශු අතරට ගමන් කිරීමයි. මේ නිසා රන් භාණ්ඩ රසදිය සමග ගැටීමේ දී රන් භාණ්ඩවලට හානි සිදු වේ.

ද්‍රව පදාර්ථවල අසන්තත ස්වභාවය

කුඩා ජල පරිමාවක් ගෙන එය කොටස් දෙකකට වෙන් කරන්න. ඉන් එක් ජල කොටසක් නැවත පරිමා දෙකකට වෙන් කරන්න. මේ ආකාරයට ඔබට වෙන් කළ හැකි කුඩා ම පරිමාව වන තෙක් නැවත නැවතත් ජලය පරිමා දෙකකට වන සේ වෙන් කරන්න.

කුඩා ජල පරිමාව කොටස් දෙකකට වෙන් කළ ද පරිමා දෙකෙහි ම ඇත්තේ ජලයයි. නැවත නැවතත් පරිමාවලට වෙන් කළ විට ඉතාම කුඩා පරිමාවක් ගන්නා අවස්ථාවේ ද එම පරිමාව අත්කර ගත් ද්‍රව්‍යය ජලයයි. මේ ආකාරයට ජලයෙහි ගුණ පවතින සේ පත් කළ හැකි කුඩා ම ජල ප්‍රමාණය ජල අංශූවක් ලෙස හැඳින්විය හැකි ය. එනම් ජලය සෑදී ඇත්තේ ජල අංශු රාශියක් එකිනෙක සම්බන්ධ වීමෙන් ය.

ද්‍රව පදාර්ථවල අසන්නත බව පිළිබඳ ව සොයා බැලීමට 4.2 ක්‍රියාකාරකමෙහි නියැලෙමු.

ජලය සහිත බීකරයට දැමූ කොන්ඩිස් කැටයේ වර්ණය ක්‍රමයෙන් ජලය තුළ පැතිරී යනු නිරීක්ෂණය කළ හැකි ය. එසේ වන්නේ දම් පාට කොන්ඩිස් අංශු ජල අංශු අතරට ගමන් කිරීම නිසා ය. ජල බීකරයට තීන්ත බිංදුවක් එකතු කළ විට තීන්ත අංශු ජල අංශු අතරට ගමන් කිරීම නිසා ක්‍රමයෙන් ජල බඳුන වර්ණවත් වේ. එනම් ද්‍රව පදාර්ථවල ද අංශූමය ස්වභාවයක් පවතින බව තහවුරු වේ.

වායු පදාර්ථවල අසන්තත ස්වභාවය

වායු අසන්තත බව තහවුරු කිරීමට 4.3 ක්‍රියාකාරකමෙහි නියැලෙමු.

වායු සරාවට දුඹුරු පැහැති නයිට්රජන් ඩයොක්සයිඩ් වායුව පුරවා වාතය සහිත වායු සරාවක් ඒ මත යටිකුරු කළ විට නයිට්රජන් ඩයොක්සයිඩ් වායුව වාතය සමග මිශ්‍ර වීම නිරීක්ෂණය කළ හැකි ය.

මෙසේ නයිට්රජන් ඩයොක්සයිඩ් වායු අංශු ගමන් කිරීමට හේතුව වාත අංශු අතර අවකාශ තිබීම යි.

දැල්වූ හඳුන් කූරෙහි සුවඳ පන්ති කාමරය පුරා පැතිර යයි. සුවඳ විලවුන්වල ගන්ධය පන්ති කාමරය පුරා පැතිර යන අතර ම සුවඳ විලවුන්, ඔරලෝසු තැටියෙන් ඉවත් වී ඇති බව නිරීක්ෂණය කළ හැකි වනු ඇත.

ගන්ධයක් දැනෙන්නේ ඒවායේ අංශූ පැතිර යෑමේ දී වාතය හරහා ගමන් කර නාසයට ඇතුළු වීම නිසා ය.

ඒ අනුව වායු පදාර්ථ තුළ ද අංශූමය ස්වභාවයක් පවතින බව පැහැදිලි කළ හැකි ය.

මේ අනුව, ඝන, ද්‍රව සහ වායු පදාර්ථ සියල්ල ම අංශූවලින් නිර්මාණය වී ඇති බවත් එම අංශු අතර අවකාශ ඇති බවත් නිගමනය කළ හැකි ය. මේ අනුව පදාර්ථය අසන්තත බව තහවුරු වේ.

4.1.2 අංශුමය ස්වභාවයට සාපේක්ෂව පදාර්ථයේ භෞතික ගුණ

පදාර්ථය පවතින ත්‍රිවිධ අවස්ථාවේ ඊට සුවිශේෂ වූ ලක්ෂණවල විවිධත්වයට හේතු වී ඇත්තේ මෙම අංශූ සැකැස්මේ ඇති විවිධත්වය යි. එය මෙසේ සංසන්දනාත්මකව නිරූපණය කළ හැකි ය.

ඝන, ද්‍රව හා වායු පදාර්ථවල භෞතික ගුණයන්හි විවිධත්වයට හේතු වනුයේ ඒවායේ අංශුමය සැකැස්මේ විවිධත්වය යි. එම විවිධත්වය හඳුනාගැනීමට 4.2 වගුව බලමු.

ඝනයකට ස්ථීර හැඩයක් ලැබී ඇත්තේ එය සෑදී ඇති අංශු ක්‍රමානුකූල රටාවකට ඇසිරී එකිනෙකට තදින් බැඳී තිබීම නිසා ය. එහෙත් ද්‍රව හා වායුවලට ස්ථීර හැඩයක් ලැබී නැත්තේ අංශු කුමානුකූල රටාවකට බැඳී නොමැති නිසා ය.

ඝන හා ද්‍රව සඳහා ස්ථීර පරිමාවක් ඇති නමුත් වායුවලට ස්ථීර පරිමාවක් නැත. වායු අංශු අතර බැඳීම් ඉතාමත් දුර්වල බැවින් නිදහස් අංශු ලෙස පැතිරී එය අඩංගු භාජනයේ මුළු පරිමාව ම අත්පත් කර ගැනීම ඊට හේතුව යි.

පීඩනය වැඩි කිරීමෙන් පදාර්ථයේ පරිමාව අඩු කිරීම සම්පීඩනය ලෙස හැඳින්වේ. ඝන හා ද්‍රව පදාර්ථ පහසුවෙන් සම්පීඩනය කළ නොහැකි ය. එහෙත් වායුමය පදාර්ථ පහසුවෙන් සම්පීඩනය කළ හැකි ය. ද්‍රව හා වායුවල සම්පීඩනය කිරීමේ හැකියාව සංසන්දනය කිරීමට 4.4 ක්‍රියාකාරකමෙහි නියැලෙමු.

ජලය සහිත සිරිංජයේ පිස්ටනය ඉදිරියට තල්ලූ කළ නොහැකි බවත් නයිට්‍රජන් ඩයොක්සයිඩ් වායුව සහිත සිරිංජයේ පිස්ටනය ඉදිරියට තල්ලූ කළ හැකි බවත් ඔබට පෙනෙනු ඇත. ඒ අනුව ජලය සම්පීඩනය කිරීමට අපහසු බවත් වායුව පහසුවෙන් සම්පීඩනය කිරීමට හැකි බවත් තහවුරු වේ. එසේ වීමට හේතුව කුමක් දැයි විමසා බලමු.

ජලය යනු ද්‍රවයකි. ද්‍රවයක අංශු එකිනෙකට සමීප ව ඇසිරී තිබෙන නිසා අංශු අතර ඉඩ ප්‍රමාණය අඩු ය. එම නිසා බලයක් යෙදීමෙන් ඒවා ඊට වඩා ළං කළ නොහැකි ය. එබැවින් සම්පීඩනයට ලක් කිරීම සාපේක්ෂ ව අපහසු ය. වායුවක අංශු අතර විශාල ඉඩ ප්‍රමාණයක් ඇත. එබැවින් බලයක් යෙදූ විට අංශු එකිනෙකට සමීප වේ. වායු පහසුවෙන් සම්පීඩනය කළ හැක්කේ එබැවිනි.

ඝන, ද්‍රව හා වායුවල ඝනත්වය සසඳා බැලීමේ දී ඝන හා ද්‍රව පදාර්ථ සඳහා ඉහළ ඝනත්වයක් ද, වායු සඳහා අඩු ඝනත්වයක් ද ඇති බව තහවුරු වේ. ඝනත්වය පිළිබඳව ඉදිරි පාඩමක දී වැඩිදුර අධ්‍යයනය කරනු ඇත.

ඝන, ද්‍රව හා වායු පදාර්ථවල ගුණ අනුව ඒවා විවිධ කටයුතු සඳහා භාවිත වේ. එලෙස භාවිත වන අවස්ථා කිහිපයක් සඳහා නිදසුන් පහත දැක්වේ.

• ඝන - යන්ත්‍ර කොටස්, වාහනවල කොටස්, ගොඩනැගිලි ද්‍රව්‍ය, ආයුධ
• ද්‍රව - රසදිය උෂ්ණත්වමානය, ද්‍රාව ජැක්කුව, ප්‍රවාහන මාධ්‍යයක් ලෙස
• වායු - වාහනවල ටයර්, පීඩන උදුන්, හයිඩ්රජන් බැලුන හා ද්‍රව පෙට්රෝලියම් වායු සිලින්ඩර (LP ගෑස්) පිරවීම සඳහා