पानी और मिट्टी के गुण

पानी के मूल गुण

• घनत्व: 1000 किलो प्रति घन मीटर। इसलिए 1 लीटर = 1 किलो।
• दबाव: पानी हर तरफ़ धक्का देता है। दबाव p = ρ × g × h, जो गहराई के हर मीटर पर लगभग 10 kPa होता है (ρ = 1000 किलो/घन मी, g = 9.8 मी/से²)।
• आसानी से बहता है और बरतन का आकार ले लेता है, पर उसे आसानी से छोटे आयतन में दबाया नहीं जा सकता।
• पृष्ठ तनाव और चिपकना पानी को पतली जगहों में चढ़ने देते हैं (केशिका उठान)।

मिट्टी के मूल गुण

मिट्टी ठोस कणों, पानी और हवा का मिश्रण है। कणों के बीच की खाली जगह छिद्र जगह है।

• बनावट का मतलब कणों का आकार: रेत (सबसे बड़ा, 0.05 से 2 मिमी), गाद (बीच का), चिकनी मिट्टी (0.002 मिमी से छोटा)।
• सरंध्रता = छिद्र का आयतन ÷ कुल आयतन × 100। चिकनी मिट्टी में अक्सर रेत से ज़्यादा छिद्र जगह होती है, पर छिद्र बहुत छोटे होते हैं।
• नमी की मात्रा = पानी का वज़न ÷ सूखी मिट्टी का वज़न × 100।

मिट्टी में पानी

• गुरुत्व जल बड़े छिद्रों से नीचे निकल जाता है।
• केशिका जल पतले छिद्रों में रुकता है और ऊपर चढ़ता है। पतले छिद्र पानी को ज़्यादा ऊँचा उठाते हैं पर धीरे।
• पारगम्यता यानी पानी कितनी आसानी से गुज़रता है। रेत में ज़्यादा, चिकनी मिट्टी में बहुत कम।
• संतृप्त मिट्टी के सारे छिद्र पानी से भरे होते हैं। जड़ों को हवा भी चाहिए, इसलिए बहुत पानी फ़सल को नुकसान करता है।

इसीलिए इंजीनियर नहर, तालाब या सड़क बनाने से पहले मिट्टी की जाँच करते हैं।

करके देखो

3D में: आख़िरी चरण में रेत, फिर गाद, फिर चिकनी मिट्टी पर "पानी डालो" दबाओ। कौन पहले खत्म होता है? पहले अनुमान लगाओ।

घर पर: दो कपों में तली में छेद करके एक में रेत और दूसरे में चिकनी मिट्टी भरो। दोनों में 100 मिली पानी डालो और देखो पहली बूँद गिरने में कितना समय लगता है।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

• पानी: 1 ली = 1 किलो = 1000 घन सेमी; घनत्व = 1000 किलो/घन मी
• दबाव p = ρ × g × h ≈ हर मीटर पर 10 kPa
• सरंध्रता (%) = छिद्र का आयतन ÷ कुल आयतन × 100
• नमी की मात्रा (%) = पानी का वज़न ÷ सूखी मिट्टी का वज़न × 100
• मुख्य शब्द: बनावट, छिद्र, केशिका उठान, पारगम्यता, संतृप्ति

हल किए गए उदाहरण

आम गलतियाँ

• यह सोचना कि रेत में बड़े कण हैं इसलिए वह ज़्यादा पानी रखती है। उसके बड़े छिद्र पानी जल्दी निकाल देते हैं।
• यह सोचना कि दबाव टंकी की चौड़ाई पर निर्भर है। वह गहराई पर निर्भर है।
• पानी के वज़न को गीली मिट्टी के वज़न से भाग देना। नमी की मात्रा में सूखी मिट्टी का वज़न लेते हैं।
• यह कहना कि चिकनी मिट्टी में छिद्र नहीं होते। उसमें कई छिद्र होते हैं पर बहुत छोटे।