Chapter 1: Matter in Our Surroundings

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Introduction

Everything around us is made up of matter. Matter is anything that has mass and occupies space. It exists in different forms and has various properties that help us identify and classify it.

Physical Nature of Matter

1. Matter is Made Up of Particles

• All matter is composed of tiny particles that are too small to be seen with the naked eye.
• These particles have space between them, which allows for the mixing of different substances.
• The particles are in constant motion and possess kinetic energy.
• The motion of particles increases with an increase in temperature.

2. Characteristics of Particles of Matter

• Particles of matter have space between them: This can be observed when sugar or salt dissolves in water without increasing the volume.
• Particles of matter are continuously moving: The diffusion of ink in water demonstrates this property.
• Particles of matter attract each other: The force of attraction varies in different types of matter.

States of Matter

Matter can exist in three primary states: Solid, Liquid, and Gas.

1. Solids

• Have a definite shape and volume.
• Particles are closely packed, with strong intermolecular forces of attraction.
• Particles vibrate but do not move freely.
• Incompressible and rigid.

2. Liquids

• Have a definite volume but no fixed shape (take the shape of the container).
• Particles are less tightly packed compared to solids.
• Intermolecular forces are weaker than in solids.
• Can flow and are slightly compressible.

3. Gases

• Neither have a definite shape nor a fixed volume.
• Particles are far apart and move freely.
• Intermolecular forces are very weak.
• Highly compressible and can diffuse rapidly.

Change of State of Matter

The state of matter can be changed by changing temperature or pressure.

1. Effect of Temperature

• Melting (Fusion): The process by which a solid changes into a liquid on heating at its melting point.
• Boiling (Vaporization): The process by which a liquid changes into a gas on heating at its boiling point.
• Condensation: The process of gas turning into a liquid on cooling.
• Freezing (Solidification): The process by which a liquid changes into a solid on cooling.
• Sublimation: The process by which a solid changes directly into a gas without becoming a liquid (e.g., camphor, dry ice).

2. Effect of Pressure

• Increasing pressure can bring particles closer, turning gases into liquids (e.g., liquefied petroleum gas – LPG and compressed natural gas – CNG).
• Reducing pressure can change a liquid into a gas.

Evaporation

Evaporation is the process by which a liquid changes into vapor at any temperature below its boiling point.

Factors Affecting Evaporation

1. Surface Area: Greater surface area leads to faster evaporation.
2. Temperature: Higher temperature increases the rate of evaporation.
3. Humidity: Higher humidity decreases the rate of evaporation.
4. Wind Speed: Higher wind speed increases the rate of evaporation.
5. Nature of Liquid: Volatile liquids evaporate faster.

Cooling Effect of Evaporation

• Evaporation causes cooling as it absorbs heat from the surroundings.
• Example: Sweating helps cool the body.

Conclusion

Matter is all around us in different forms and states. Its physical state can be changed by altering temperature and pressure. Understanding these properties helps us explain natural phenomena like evaporation, condensation, and sublimation.

अध्याय 1- हमारे चारों ओर पदार्थ (NCERT नोट्स)

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पदार्थ की परिभाषा

• हमारे चारों ओर मौजूद हर चीज़ पदार्थ (Matter) कहलाती है।
• पदार्थ वह होता है जिसकी द्रव्यमान (Mass) होती है और जो स्थान घेरता है (Occupies Space)।

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पदार्थ की भौतिक प्रकृति

1. पदार्थ कणों से बना होता है

• पदार्थ अत्यंत छोटे-छोटे कणों से मिलकर बना होता है, जिन्हें नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता।
• पदार्थ के कणों की विशेषताएँ:
  1. वे बहुत छोटे होते हैं – नमक को पानी में घोलने पर दिखाई नहीं देता, लेकिन स्वाद बना रहता है।
  2. उनके बीच रिक्त स्थान होता है – चीनी को पानी में घोलने पर पानी का स्तर नहीं बढ़ता।
  3. वे निरंतर गति में रहते हैं – ब्राउनियन गति से यह सिद्ध होता है कि कण हिलते रहते हैं।
  4. उनमें आपसी आकर्षण बल होता है – ठोस में यह बल अधिक होता है, तरल में कम और गैस में सबसे कम।

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पदार्थ के भौतिक अवस्थाएँ

पदार्थ तीन अवस्थाओं में पाया जाता है:

1. ठोस (Solid)
2. द्रव (Liquid)
3. गैस (Gas)

1. ठोस की विशेषताएँ

• निश्चित आकार और निश्चित आयतन होता है।
• कण पास-पास होते हैं और उनमें आकर्षण बल बहुत अधिक होता है।
• ठोस को संपीड़ित (Compress) नहीं किया जा सकता।
• ठोस प्रवाहित (Flow) नहीं होते।
• उदाहरण: लकड़ी, बर्फ, पत्थर।

2. द्रव की विशेषताएँ

• निश्चित आयतन होता है लेकिन निश्चित आकार नहीं होता।
• कणों के बीच आकर्षण बल ठोस से कम होता है।
• द्रव प्रवाहित हो सकते हैं और जिस पात्र में रखे जाते हैं, उसका आकार ग्रहण कर लेते हैं।
• उदाहरण: जल, दूध, तेल।

3. गैस की विशेषताएँ

• न तो निश्चित आकार होता है और न ही निश्चित आयतन।
• कणों के बीच आकर्षण बल बहुत कम होता है।
• गैसें संपीड़ित की जा सकती हैं और संपूर्ण स्थान घेर सकती हैं।
• उदाहरण: ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन।

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क्या पदार्थ अपनी अवस्था बदल सकता है?

• पदार्थ को तापमान (Temperature) और दाब (Pressure) में परिवर्तन कर उसकी अवस्था बदली जा सकती है।

1. तापमान का प्रभाव

• ठोस से द्रव (गलन या पिघलना – Melting/Fusion): जब किसी ठोस को गरम किया जाता है, तो उसके कण गतिशील हो जाते हैं और ठोस पिघलकर द्रव में बदल जाता है।
  • गलनांक (Melting Point): वह तापमान जिस पर ठोस द्रव में बदलता है।
  • उदाहरण: बर्फ 0°C पर पानी में बदल जाती है।
• द्रव से गैस (उबलना – Boiling/Vaporization): जब किसी द्रव को गरम किया जाता है, तो वह भाप (गैस) में बदल जाता है।
  • सांद्रणांक (Boiling Point): वह तापमान जिस पर द्रव गैस में बदलता है।
  • उदाहरण: जल 100°C पर उबलकर भाप में बदल जाता है।
• गैस से द्रव (संघनन – Condensation): जब गैस को ठंडा किया जाता है, तो वह द्रव में बदल जाती है।
• द्रव से ठोस (अर्धनीकरण – Freezing/Solidification): जब किसी द्रव को ठंडा किया जाता है, तो उसके कण आपस में सट जाते हैं और वह ठोस में बदल जाता है।

2. दाब (Pressure) का प्रभाव

• यदि किसी गैस पर अधिक दाब डाला जाए और तापमान कम किया जाए, तो वह द्रव में बदल जाती है।
• उदाहरण: एलपीजी (LPG) गैस सिलेंडर में उच्च दाब पर द्रव के रूप में भरी जाती है।

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गुप्त ऊष्मा (Latent Heat)

• वह ऊष्मा ऊर्जा जो पदार्थ की अवस्था बदलने में लगती है लेकिन तापमान को प्रभावित नहीं करती।

1. गलन की गुप्त ऊष्मा (Latent Heat of Fusion)

• वह ऊष्मा जो ठोस को द्रव में बदलने में सहायक होती है।

2. वाष्पन की गुप्त ऊष्मा (Latent Heat of Vaporization)

• वह ऊष्मा जो द्रव को गैस में बदलने में सहायक होती है।

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वाष्पीकरण (Evaporation)

वाष्पीकरण क्या है?

• किसी द्रव का उसके क्वथनांक (Boiling Point) से कम तापमान पर धीरे-धीरे गैस में बदलना।
• यह एक सतही प्रक्रिया है, जो तरल की सतह पर घटित होती है।

वाष्पीकरण को प्रभावित करने वाले कारक

1. सतह क्षेत्र (Surface Area): सतह जितनी अधिक होगी, वाष्पीकरण उतना अधिक होगा।
2. तापमान (Temperature): अधिक तापमान वाष्पीकरण को बढ़ाता है।
3. नमी (Humidity): अधिक आर्द्रता (Humidity) वाष्पीकरण को कम करती है।
4. वायु की गति (Wind Speed): हवा की गति अधिक होने पर वाष्पीकरण तेज़ होता है।

वाष्पीकरण द्वारा शीतलन प्रभाव (Cooling Effect of Evaporation)

• वाष्पीकरण के दौरान द्रव अपने आसपास से ऊष्मा अवशोषित करता है, जिससे शीतलन होता है।
• उदाहरण:
  • पसीना आने पर शरीर ठंडा महसूस होता है।
  • गर्मी में गीले कपड़े जल्दी सूख जाते हैं।

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सारांश (Summary)

1. पदार्थ छोटे-छोटे कणों से बना होता है।
2. पदार्थ तीन अवस्थाओं में पाया जाता है – ठोस, द्रव और गैस।
3. तापमान और दाब बदलकर पदार्थ की अवस्था बदली जा सकती है।
4. गुप्त ऊष्मा पदार्थ को एक अवस्था से दूसरी अवस्था में बदलने में मदद करती है।
5. वाष्पीकरण के कारण शीतलन प्रभाव उत्पन्न होता है।

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