পদার্থের তাপজনিত প্রসারণ সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করো? - অ্যান্সগুরু
16 বার প্রদর্শিত
"পড়াশোনা" বিভাগে করেছেন

এই প্রশ্নটির উত্তর দিতে দয়া করে প্রবেশ কিংবা নিবন্ধন করুন ।

1 উত্তর

0 পছন্দ 0 জনের অপছন্দ
করেছেন

পদার্থের তাপজনিত প্রসারণ: সামান্য কিছু ব্যতিক্রম ছাড়া সকল পদার্থই তাপ প্রয়োগে প্রসারিত হয় এবং তাপ অপসারণে সংকুচিত হয়।যখন কোনো বস্তু উত্তপ্ত হয়,তখন বস্তুটির প্রত্যেক অণুর তাপশক্তি তথা গতিশক্তি বৃদ্ধি পায়।কঠিন ও তরল পদার্থের বেলায় আন্তঃআণবিক বলের বিপরীতে অণুগুলো আরো বর্ধিত শক্তিতে স্পন্দিত হতে থাকে ফলে সাম্যাবস্থা থেকে অণুগুলোর সরণ বেড়ে যায়।কিন্তু কোনো অণু এর সাম্যাবস্থা থেকে সরে যাবার সময় টান অনুভব করে।অর্থাৎ,অণুটি যখন পার্শ্ববর্তী অণুর কাছাকাছি যেতে চায় তখন বিকর্ষণ অণুভব করে।আবার আন্তঃআণবিক দূরত্ব যখন বৃদ্ধি পায় তখন আকর্ষণ অনুভব করে।বস্তুত কোনো বস্তু যখন স্থিতিস্থাপকতা ও স্তিতিশীলতা লাভ করে তা এই যুগপৎ আকর্ষণ আকর্ষণ ও বিকর্ষণ বলের উপস্থিতির জন্য।তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণে কঠিন বস্তুর অণুগুলো যে স্পন্দিত হতে থাকে তা সরল ছন্দিত স্পন্দন নয়।এর কারণ,দুই অণুর মধ্যে দূরত্ব সাম্যাবস্থার তুলনায় যদি কমে যায় তাহলে বিকর্ষণ বল দ্রুত বৃদ্ধি পায়।কিন্তু এদের মধ্যে দূরত্ব সাম্যাবস্থার তুলনায় বৃদ্ধি পেলে আকর্ষণ বল তত দ্রুত বৃদ্ধি পায় না।

ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাবার ফলে জমাট বস্তুর মধ্যে অণুগুলো যখন ছুটাছুটি করে তখন একই শক্তি নিয়ে ভিতর দিকে যতটা সরে আসতে পারে,বাইরের দিকে তার চেয়ে বেশি সরে যেতে পারে।এর ফলে প্রত্যেক অণুর গড় সাম্যাবস্থান বাইরের দিকে সরে যায় এবং বস্তুটি তাপে প্রসারণ লাভ করে।তরল পদার্থের বেলায় আন্তঃআণবিক বলের প্রভাব কম বলে তাপের কারণে এ প্রসারণ বেশি হয়।গ্যাসীয় পদার্থের বেলায় তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে বহুমুখী চাপ বৃদ্ধি পায় বলে অণুগুলোর ছুটাছুটি বৃদ্ধি পায়।জমাট পদার্থের বেলায় আন্তঃআণবিক বলের প্রকৃতি তাপজনিত প্রসারণ নির্ধারণ করে,কিন্তু গ্যাসের বেলায় চাপ তাপের সঙ্গে বৃদ্ধি পায়।তাপমাত্রা বৃদ্ধির সঙ্গে চাপকে অপরিবর্তিত রাখার জন্য গ্যাসের আয়তন বৃদ্ধি পায়।গ্যাসীয় পদার্থের চেয়ে তরল পদার্থের প্রসারণ অপেক্ষাকৃত কম এবং কঠিন পদার্থের প্রসারণ হয় সবচেয়ে কম।


কঠিন পদার্থের প্রসারণ: তাপ প্রয়োগে কঠিন পদার্থ প্রসারিত হয় এবং তাপ অপসারণে তা সংকুচিত হয়।পদার্থের এই প্রসারণ সবদিকেই হয়।তবে সব কঠিন পদার্থের প্রসারণ সমান হয় না।বিভিন্ন প্রকার কঠিন পদার্থের প্রসারণ বা সংকোচন যে বিভিন্ন তা একটি সহজ পরীক্ষার সাহায্যে দেখানো হয়।


একটি লোহার ও একটি পিতলের সদৃশ পাতকে পাশাপাশি একসাথে জোড়া দিয়ে একটি দ্বি-ধাতব পাত তৈরি করা হয়।কক্ষ তাপমাত্রার পাতটি সোজা থাকে।তাপ প্রয়োগ করলে পাতটি বেঁকে যায়- পিতলের পাতটি বাইরের দিকে থাকে।তাপ প্রয়োগে লোহার চেয়ে পিতলের প্রসারণ বেশি হয় বলে এরূপ হয়।আবার দণ্ডটিকে বরফের মধ্যে রাখলেও দণ্ডটি বেঁকে যাবে তবে এবার পিতলের পাতটি থাকে ভিতরের দিকে।তাপ অপসারণে লোহার চেয়ে পিতল বেশি সংকুচিত হয় বলে এরকমটি হয়।ধাতুর এ ধর্ম ব্যবহার করে থার্মোস্টাট তৈরি করা হয়।


দুটি ভিন্ন ধাতু দিয়ে তৈরি একটি থার্মোস্টাট সুইচ দেখানো হয়েছে।তাপের প্রভাবে একটি ধাতু অন্যটির চেয়ে বেশি প্রসারিত হলে পাতটি বেঁকে যায় ফলে তড়িৎ সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়।শীতল হয়ে পাতটি সোজা হলে পুনরায় তড়িৎ সংযোগ স্থাপিত হয়।দ্বিধাতব পাতের তৈরি থার্মোস্টাট ফ্রিজ,এয়ারকুলার,ইস্ত্রি,ওভেন ইত্যাদি যন্ত্রে স্থির তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের কাজে ব্যবহার করা হয়।তাপ প্রয়োগে কঠিন পদার্থের সকল দিক প্রসারণ হয়।কঠিন পদার্থের যে কোনো এক দিক বৃদ্ধিকে বলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ,ক্ষেত্রফলের বৃদ্ধিকে বলে ক্ষেত্র প্রসারণ এবং আয়তনের বৃদ্ধিকে বলে আয়তন প্রসারণ।


তরল পদার্থের প্রসারণ: আমরা জানি,তাপ প্রয়োগে প্রায় বস্তুরই প্রসারণ হয় এবং তাপ অপসারণে বস্তু সংকুচিত হয়।কঠিন পদার্থের মত তরল পদার্থে তাপ প্রয়োগ করলেও তা প্রসারিত হয়।কঠিন পদার্থের নির্দিষ্ট আকার ও আয়তন থাকার ফলে এর প্রসারণ তিন প্রকার হয়; যথা- দৈর্ঘ্য প্রসারণ,ক্ষেত্র প্রসারণ এবং আয়তন প্রসারণ।কিন্তু তরল পদার্থের নির্দিষ্ট আয়তন থাকলেও এর নির্দিষ্ট আকার নেই,যখন যে পাত্রে রাখা হয় সেই পাত্রের আকার ধারণ করে,ফলে এর দৈঘ্য প্রসারণ বা ক্ষেত্র প্রসারণ নেই।সুতরাং তরল পদার্থে তাপ প্রয়োগ করলে শুধু এর আয়তনের প্রসারণ হয়।অতেব তরল পদার্থের প্রসারণ বলতে এর আয়তন প্রসারণ বুঝায়।একই তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য সম আয়তনের বিভিন্ন তরল পদার্থের প্রসারণ বিভিন্ন হয়।


বায়বীয় পদার্থের প্রসারণ: তাপ প্রদানে বায়বীয় পদার্থের আয়তন ও চাপ উভয়ই বৃদ্ধি পায় তাপ অপসারণে তা হ্রাস পায়।বায়বীয় পদার্থের নির্দিষ্ট কোনো আকার ও আয়তন নেই।যখন যে পাত্রে রাখা হয়,সেই পাত্রের আকার ও আয়তন লাভ করে।বায়বীয় পদার্থের অণুগুলো সর্বদা গতিশীল অবস্থায় আবদ্ধ পাত্রের মধ্যে বিক্ষিপ্তভাবে ঘুরে বেড়ায়।এ সময় এগুলো পরস্পরের সাথে ধাক্কা খায় এবং পাত্রের গায়েও ধাক্কা দেয়।তাপমাত্রা বাড়লে অণুগুলোর গড় গতিশক্তি বেড়ে যায়।এসময় চাপ যদি স্থির রাখা হয়,তাহলে অণুগুলোর পরস্পরের সাথে ধাক্কা খাওয়ার আগে পূর্বের চেয়ে বেশি পথ অতিক্রম করতে হয় ফলে অণুগুলো কর্তৃক দখলকৃত জায়গা অর্থাৎ,বায়বীয় পদার্থের আয়তন বেড়ে যায়।পক্ষান্তরে বায়বীয় পদার্থকে প্রসারিত হতে না দিলে বর্ধিত গতিশক্তির প্রভাবে অণুগুলো পাত্রের দেয়ালে আরো বেশি বল প্রয়োগ করতে থাকে অর্থাৎ,বায়বীয় পদার্থের চাপ বেড়ে যায়।যেহেতু তাপ প্রয়োগে বায়বীয় পদার্থের আয়তন ও চাপ উভয়ই বৃদ্ধি পায় তাই বায়বীয় পদার্থের প্রসারণ আমাদের সঠিকভাবে অনুধাবন করার জন্য পৃথকভাবে

(ক) স্থির চাপে গ্যাসের আয়তন প্রসারণ এবং
(খ) স্থির আয়তনে গ্যাসের চাপ প্রসারণ বিবেচনা করতে হবে।

তরলের ন্যায় বায়বীয় পদার্থকে কোনো না কোনো পাত্রে রেখে তাপ দিতে হয়।কিন্তু তাপমাত্রার এ পরিবর্তনের জন্য বায়বীয় পদার্থের প্রসারণ,পাত্রের প্রসারণের চেয়ে অনেক বেশি হওয়ায় পাত্রের প্রসারণকে উপেক্ষা করা যায়।ফলে বায়বীয় পদার্থের ক্ষেত্রে প্রকৃত ও আপাত প্রসারণের মধ্যে কোনো পার্থক্য থাকে না।বায়বীয় পদার্থের প্রসারণ সহগ নির্ণয়ের সময় সকল ক্ষেত্রেই প্রাথমিক আয়তন বা চাপ 0°C বা 273K তাপমাত্রায় নিতে হয়।কঠিন বা তরল পদার্থের ক্ষেত্রে 0°C এর পরিবর্তে কক্ষ তাপমাত্রা বা অন্য কোনো নিম্ন তাপমাত্রায় নেওয়া চলে।কারণ তাপমাত্রার অল্প পরিবর্তনের জন্য কঠিন ও তরল পদার্থের অল্প প্রসারণের তুলনায় বায়বীয় পদার্থের প্রসারণ অনেক বেশি হয়।

সম্পর্কিত প্রশ্নগুচ্ছ

1 উত্তর
1 উত্তর
1 উত্তর
1 উত্তর
অ্যান্সগুরু বাংলা ভাষায় সমস্যা সমাধানের একটি অনলাইন কমিউনিটি। এখানে আপনি প্রশ্ন করতে পারবেন এবং অন্যদের প্রশ্নে উত্তর প্রদান করতে পারবেন ৷ আর অনলাইনে বিভিন্ন সমস্যার সমাধানের জন্য উন্মুক্ত তথ্যভাণ্ডার গড়ে তোলার কাজে অবদান রাখতে পারবেন ৷

1,381 টি প্রশ্ন

1,164 টি উত্তর

5 টি মন্তব্য

50,625 জন সদস্য

10 Online Users
9 Member 1 Guest
Today Visits : 3663
Yesterday Visits : 9030
Total Visits : 337201
...