এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “তরলের আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করো।” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “তরলের আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করো।” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের চতুর্থ অধ্যায় “তাপের ঘটনাসমূহ“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়।
তরলের আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করো।
একটি সহজ পরীক্ষার সাহায্যে কোনো তরলের আপাত ও প্রকৃত প্রসারণ দেখানো যায়। চিত্রে ‘P’ একটি কাচের সরু ও লম্বা গলাযুক্ত পাত্র যার নীচের অংশ গোলাকার। পাত্রটির মুখে কর্কের ছিপির সাহায্যে একটি সুষম প্রস্থচ্ছেদের সরু কাচনল যুক্ত থাকে যার পাশে একটি সাধারণ দৈর্ঘ্য মাপক স্কেল (S) থাকে। এখন পাত্রের মধ্যে রঙিন তরল (বর্ণহীন তরলের সঙ্গে রং মিশিয়ে তৈরি) ভরতি করলে তরল তল সরু কাচনলের মধ্য দিয়ে উঠবে।
প্রথমে সরু কাচনলের পাঠ স্কেল থেকে দেখে নিতে হবে। মনে করি, প্রথমে তরল তল A অবস্থানে ছিল। এবার পাত্রটিকে একটি গরম জলের পাত্রে বসালে প্রথমে সরুনলের মধ্যে তরলতল নেমে আসবে। মনে করি, প্রথমে তরল তল A থেকে B -তে নেমে এল। কিছুক্ষণের মধ্যেই তরল তল আবার উঠতে শুরু করবে। ধরা যাক, কিছুক্ষণ পর তরল তল C বিন্দুতে উঠে গেল।
এরূপ ঘটার কারণ হিসেবে বলা যায়, প্রথমে কাচপাত্র তাপ পেয়ে প্রসারিত হয় এর ফলে তরল তল নামে (খুব মনোযোগ সহকারে বিষয়টিকে পর্যবেক্ষণ করা যায়, কাচ তাপের কুপরিবাহী বলে প্রথমেই পাত্রের তরলকে তাপ সরবরাহ করতে পারে না)। (AB)\(\alpha\) কাচপাত্রের আয়তন প্রসারণকে নির্দেশ করে [\(\alpha\) = সরুনলের প্রস্থচ্ছেদ]। কিছুক্ষণ পর পাত্রের তরল তাপ পায় এবং প্রসারিত হয়ে ওর তল C বিন্দুতে যায়। এখানে (AC)\(\alpha\) হল তরলের আপাত প্রসারণ (সাধারণভাবে এই প্রসারণই আমাদের চোখে পড়ে)। কিন্তু প্রকৃতপক্ষে তরল ওই তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে (BC)\(\alpha\) পরিমাণ প্রসারিত হয়। AB, AC, BC দৈর্ঘ্যগুলি স্কেলের সাহায্যে পরিমাপ করা যায়।
∴ তরলের প্রকৃত প্রসারণ = (BC)\(\alpha\)
= (AC + AB)\(\alpha\) [∵ BC = AB + AC]
= (AC)\(\alpha\) + (ΑΒ)\(\alpha\)
অতএব, তরলের প্রকৃত প্রসারণ = তরলের আপাত প্রসারণ + পাত্রের আয়তন প্রসারণ। এটিই নির্ণেয় সম্পর্ক।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণ কী?
আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণ হল –
1. আপাত প্রসারণ – তাপ দেওয়ার পর সরু নলে তরলের যে প্রসারণ দেখা যায় (AC অংশ)।
2. প্রকৃত প্রসারণ – তরলের আসলে যে পরিমাণ প্রসারণ ঘটে (BC অংশ), যা পাত্রের প্রসারণসহ বিবেচনা করে পাওয়া যায়।
প্রকৃত প্রসারণ কীভাবে নির্ণয় করা হয়?
প্রকৃত প্রসারণ = আপাত প্রসারণ + পাত্রের প্রসারণ; উদাহরণস্বরূপ, স্কেলে AB = পাত্রের প্রসারণ, AC = আপাত প্রসারণ হলে, প্রকৃত প্রসারণ = AB + AC।
তরলের তল প্রথমে নেমে যায় কেন?
পাত্রটি (কাচ) তাপ পেয়ে আগে প্রসারিত হয়, ফলে তরলের আয়তন অপরিবর্তিত থাকায় তরলতল নেমে যায় (AB অংশ)। পরে তরল তাপ পেয়ে প্রসারিত হয়ে তল C পর্যন্ত ওঠে।
পাত্রের প্রসারণ কীভাবে পরিমাপ করা হয়?
তরলতলের প্রাথমিক অবস্থান A থেকে প্রথমে যে নিম্নমুখী সরণ হয় (B পর্যন্ত), তা পাত্রের প্রসারণ নির্দেশ করে (AB দৈর্ঘ্য × নলের প্রস্থচ্ছেদ ক্ষেত্রফল α)।
তরলের প্রকৃত প্রসারণ > আপাত প্রসারণ হয় কেন?
কারণ প্রকৃত প্রসারণে পাত্রের প্রসারণও যুক্ত হয় (BC = AB + AC), তাই প্রকৃত প্রসারণ সর্বদা আপাত প্রসারণের চেয়ে বেশি।
কাচের পাত্র ব্যবহারের কারণ কী?
কাচ তাপের কুপরিবাহী, তাই পাত্র প্রথমে প্রসারিত হয় এবং তরল পরে প্রসারিত হয়—এটি পর্যবেক্ষণ সহজ করে।
স্কেলের পাঠ থেকে আয়তন প্রসারণ কীভাবে বের করবেন?
যদি নলের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল α হয়, তাহলে –
1. পাত্রের প্রসারণ = AB × α।
2. তরলের আপাত প্রসারণ = AC × α।
3. প্রকৃত প্রসারণ = (AB + AC) × α।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “তরলের আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করো।” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “তরলের আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করো।” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের চতুর্থ অধ্যায় “তাপের ঘটনাসমূহ“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা থাকলে, আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। তাছাড়া, নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।
মন্তব্য করুন