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पानी की पारगम्यता (permeability) और श्यानता (viscosity) के बीच क्या संबंध है?
सीधे आनुपातिक
व्युत्क्रमानुपाती
दोनों बराबर हैं
उपर्युक्त में से कोई नहीं
व्युत्क्रमानुपाती
मिट्टी में पारगम्यता (k) पारगमित होने वाले तरल पदार्थ की गतिशील श्यानता (μ) के व्युत्क्रमानुपाती होती है। डार्सी के नियम और कोजेनी-कारमन समीकरणों के अनुसार, जैसे-जैसे पानी की श्यानता बढ़ती है (आमतौर पर तापमान में कमी के कारण), प्रवाह का प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पारगम्यता गुणांक कम हो जाता है।
मिट्टी में पारगम्यता (k) पारगमित होने वाले तरल पदार्थ की गतिशील श्यानता (μ) के व्युत्क्रमानुपाती होती है। डार्सी के नियम और कोजेनी-कारमन समीकरणों के अनुसार, जैसे-जैसे पानी की श्यानता बढ़ती है (आमतौर पर तापमान में कमी के कारण), प्रवाह का प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पारगम्यता गुणांक कम हो जाता है।
k=Ki⋅μγ — डार्सी का हाइड्रोलिक चालकता सूत्र
k∝μ1 — पारगम्यता और श्यानता के बीच व्युत्क्रमानुपाती संबंध
पारगम्यता को मिट्टी की अपने छिद्रों के माध्यम से तरल पदार्थ को प्रवाहित करने की क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है। आंतरिक पारगम्यता (Ki) मिट्टी की संरचना का एक गुण है, जबकि हाइड्रोलिक चालकता (k) माध्यम और तरल पदार्थ दोनों पर निर्भर करती है। संबंध को k=Ki⋅μγ के रूप में व्यक्त किया जाता है, जहाँ γ तरल पदार्थ का इकाई भार है और μ गतिशील श्यानता है। इस प्रकार, एक निश्चित माध्यम के लिए, k∝μ1।
पारगम्यता तापमान के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है क्योंकि तापमान बढ़ने पर पानी की श्यानता कम हो जाती है।
जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, पानी कम श्यान होता जाता है, जिससे उच्च पारगम्यता प्राप्त होती है।
आंतरिक पारगम्यता (Ki) पूरी तरह से मिट्टी के छिद्रों की ज्यामिति (रिक्ति का आकार और वितरण) का एक कार्य है।
डार्सी का नियम स्तरीय प्रवाह (laminar flow) मानता है, जो तरल श्यानता के प्रति संवेदनशील होता है।
बांधों और तटबंधों में रिसाव दरों का सटीक अनुमान।
परिवर्तनशील जलवायु परिस्थितियों में भूजल प्रवाह व्यवहार की बेहतर समझ।
गैर-स्तरीय प्रवाह स्थितियों का हिसाब नहीं रखता।
सटीक विश्लेषण के लिए तरल तापमान के सटीक माप की आवश्यकता होती है।
निर्माण स्थलों का जल निकासी (dewatering)।
मिट्टी के बांधों के लिए रिसाव नियंत्रण उपायों का डिजाइन।
भूजल विज्ञान अध्ययन।
पानी की श्यानता 20°C पर लगभग 0.001 Pa⋅s होती है।
विकल्प A गलत है क्योंकि श्यानता बढ़ने पर पारगम्यता कम हो जाती है, जो प्रत्यक्ष संबंध के बजाय एक व्युत्क्रमानुपाती संबंध की पुष्टि करता है।
B सही है — पारगम्यता पानी की श्यानता के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जिसका अर्थ है कि जैसे-जैसे तरल अधिक श्यान होता जाता है, मिट्टी के छिद्रों के माध्यम से उसका प्रवाह प्रतिबंधित हो जाता है।
हमेशा याद रखें कि मृदा यांत्रिकी में, तापमान में वृद्धि पानी की श्यानता को कम करती है, जो बदले में मापे गए पारगम्यता गुणांक (k) में वृद्धि का कारण बनती है।
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