উত্তর:
বিকিরণ (Radiation): যে পদ্ধতিতে জড় মাধ্যমের সাহায্য ছাড়াই বা মাধ্যম থাকলেও সেই মাধ্যমকে উত্তপ্ত না করে তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গরূপে এক স্থান থেকে অন্যত্র তাপ সঞ্চালিত হয় তাকেই বিকিরণ বলে। বিকিরণ পদ্ধতিতে সংবাহিত তাপকে বিকীর্ণ তাপ বলে।
বৈশিষ্ট্য(Characteristics):
- বিকীর্ণ তাপ, উৎস থেকে তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের আকারে চারদিকে সমানভাবে ছড়িয়ে পড়ে।
- বিকীর্ণ তাপ মাধ্যমের মধ্য দিয়ে গতিশীল হওয়ার সময়ে মাধ্যমকে উত্তপ্ত করে না, কিন্তু যেসব বস্তু দ্বারা এটি বাধাপ্রাপ্ত হয় তাদেরকে উত্তপ্ত করে।
- বিকীর্ণ তাপ সরলরেখায় চলে।
- শূন্যস্থানে বিকীর্ণ তাপের বেগ শূন্যস্থানে আলোর বেগের (3×10 মি/সে) সমান।
- তাপ সঞ্চালনের দ্রুততম পদ্ধতি। বিকীর্ণ তাপ প্রতিফলন, প্রতিসরণ, ব্যস্তবর্গের সূত্র ইত্যাদি মান্য করে।
- বিকীর্ণ তাপ ফোটোগ্রাফিক প্লেটের ওপর ক্রিয়া করে।
পরিচলন স্রোত(Convection Current) কাকে বলে? গ্যাসীয় পদার্থের মধ্যে তাপের পরিচলনের ফলে যে বায়ুপ্রবাহ হয় তা পরীক্ষার সাহায্যে দেখাও।
পরিচলন স্রোত (Convection current): তরল বা গ্যাসের কোনো অংশ উত্তপ্ত হলে হালকা হয়ে ওপরে উঠে যায়। এবং ওপরের ঠান্ডা ও ভারী অংশ নীচে নেমে আসে। এর ফলে তরল বা গ্যাসের মধ্যে যে চক্রাকার স্রোত সৃষ্টি হয়, তাকে পরিচলন স্রোত বলে। যেমন— সমুদ্রবায়ু, স্থলবায়ু।
গ্যাসীয় পদার্থের মধ্যে তাপের পরিচলনের ফলে যে বায়ুপ্রবাহ হয় তা নিম্নলিখিত পরীক্ষা দ্বারা দেখানো যায়।
উপকরণ : (i) একটি কাচের চিমনি, (ii) জলপূর্ণ কাচের বাটি, (iii) একটি T আকৃতিযুক্ত কার্ডবোর্ডের টুকরো, (iv) মোমবাতি, (v) ধূপ।
পরীক্ষা পদ্ধতি-1
(i) কাচের বাটিটির ভিতরে একটি মোমবাতি জ্বালিয়ে খাড়াভাবে বসানো হল। (ii) বাটিটিকে আংশিক জলপূর্ণ করে, কাচের চিমনি দিয়ে মোমবাতিটিকে ঘিরে রাখা হল।
পর্যবেক্ষণ: কিছুক্ষণ পর দেখা গেল যে, মোমবাতিটি ক্রমশ নিষ্প্রভ হয়ে আসছে এবং একসময় নিভে গেছে।
ব্যাখ্যা ও সিদ্ধান্ত: চিমনির ভিতরের বায়ু জ্বলন্ত মোমবাতি থেকে তাপ পেয়ে উত্তপ্ত হয় এবং হালকা হয়ে উপর দিয়ে বেরিয়ে যায়। চিমনির নীচে জল থাকায় বাইরের বায়ু চিমনির ভিতরে ঢুকতে ব্যর্থ হয়, চিমনির উপর থেকে বায়ু প্রবেশ করতে পারে না। তাই অক্সিজেন সরবরাহ বন্ধ হয়ে যাওয়ার কারণে বাতিটি নিভে যায়।
পরীক্ষা পদ্ধতি-2
এই অবস্থায় চিমনিটি তুলে বাতিটি আবার জ্বালানো হল এবং বাতিটি ঘিরে চিমনিটিকে আগের মতো বসানো হল। চিমনির মুখে T আকৃতির কার্ডবোর্ডটি মাঝামাঝি অবস্থানে রেখে, ওর খোলামুখের ঠিক ওপরে একটি জ্বলন্ত ধূপ ধরা হল।
গ্যাসের মধ্যে তাপের পরিচলনের পরীক্ষা ও পর্যবেক্ষণ করে দেখা গেল, মোমবাতিটি নিভছে না এবং ধূপের ধোঁয়া কার্ডবোর্ডের একটি দিক দিয়ে চিমনির ভিতর প্রবেশ করে, অপর পাশ দিয়ে চিমনি থেকে বেরিয়ে আসছে।
ব্যাখ্যা ও সিদ্ধান্ত : T আকারের কার্ডবোর্ডটি চিমনির খোলা মুখের আয়তনকে দুটি প্রকোষ্ঠে ভাগ করে যার একটি দিয়ে মোমবাতির শিখার তাপে উত্তপ্ত গরম বায়ু হালকা হয়ে বেরিয়ে যায় এবং তার ফলে সৃষ্ট শূন্যস্থান পূরণ করার জন্য বাইরের অপেক্ষাকৃত শীতল ও ভারী বায়ু ও ধূপের ধোঁয়া অন্য প্রকোষ্ঠ দিয়ে চিমনিতে প্রবেশ করে। এই পদ্ধতিতে বায়ুতে যে পরিচলন প্রবাহ সৃষ্টি হয়, তার প্রভাবেই চিমনির অভ্যন্তরে মোমবাতিটি জ্বলতে পারে।
বায়ুচলন (Ventilation) কী? পরিচলন স্রোতকে কাজে লাগিয়ে কীভাবে ঘরের বায়ুচলন অব্যাহত রাখা হয় ?
বায়ুচলন (Ventilation):
বদ্ধঘরে নিশ্বাসের মাধ্যমে নির্গত দূষিত ও অস্বাস্থ্যকর বায়ুর অপসারণ এবং ঘরের দিকে অক্সিজেনসমৃদ্ধ স্বাস্থ্যকর বায়ুপ্রবাহের সরবরাহ অব্যাহত রাখার উদ্দেশ্যে গৃহীত ব্যবস্থা বা উপায়কেই বায়ুচলন বলে।
আমাদের নিশ্বাসের সঙ্গে যে বায়ু বেরিয়ে যায় তা ঘরের বায়ুর চেয়ে বেশি উষ্ণ ও আর্দ্র হওয়ায় হালকা হয়। ফলে এই বায়ু উপরে উঠে যায় এবং ঘরের দেয়ালে, ছাদের ঠিক নীচে থাকা ফাঁক বা ঘুলঘুলি দিয়ে বেরিয়ে যায়। সঙ্গে সঙ্গে বাইরের ঠান্ডা ও অক্সিজেনযুক্ত বায়ু দরজা ও জানলা দিয়ে ঘরে প্রবেশ করে। ফলে, ঘরের বায়ুতে অক্সিজেনের পরিমাণ ঠিক থাকে। এভাবে পরিচলন স্রোতকে কাজে লাগিয়ে ঘরের বায়ুচলন অব্যাহত রাখা হয়।
পরিচলন(Convection) পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের দুটি সীমাবদ্ধতা লেখো।
পরিচলন পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের সীমাবদ্ধতাগুলি হল—
(i) কঠিন পদার্থের অণুগুলি পরস্পর দৃঢ় সংঘবদ্ধভাবে থাকে বলে কঠিনের মধ্যে পরিচলন পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালন হয় না।
(ii) যে স্থানে অভিকর্ষ বল নেই, সেখানে পরিচলনের দ্বারা তাপ সঞ্চালন সম্ভব নয়।
পরিচলন(Convection) পদ্ধতির সংজ্ঞা দাও। এর বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখ করো।
উত্তর:
পরিচলন (Convection): যে পদ্ধতিতে তরল বা গ্যাসীয় পদার্থের অণুগুলি নিজেরা স্থান পরিবর্তন করে উষ্ণ অংশ থেকে তাপ বহন করে শীতল অংশে স্থানান্তরিত করে, তাপ সঞ্চালনের সেই পদ্ধতিকে বলা হয় পরিচলন।
বৈশিষ্ট্য:
- পরিচলন পদ্ধতিতে মূলত তরল ও গ্যাসীয় পদার্থে তাপ সঞ্চালন হয়।
- এই পদ্ধতিতে তাপ চলাচলের জন্যজড় মাধ্যমের উপস্থিতি অপরিহার্য।
- এক্ষেত্রে তরল বা গ্যাসের অণুগুলি নিজেরাই স্থানচ্যুত হয়ে মাধ্যমের একস্থান থেকে অন্যত্র তাপ বহন করে নিয়ে যায়।
- এই প্রণালীতে তাপ শুধুমাত্র নীচ থেকে উপরের দিকে সঞ্চালিত হতে পারে— অন্য কোনো দিকে নয়।
- অভিকর্ষের অনুপস্থিতিতে বা অভিকর্ষহীন স্থানে এই প্রণালীতে তাপ সঞ্চালন সম্ভব নয়।
পরিবহণ(Conduction) পদ্ধতি কাকে বলে? এর বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখ করো।
পরিবহণ (Conduction) : যে পদ্ধতিতে তাপ একই বস্তুর উষ্ণতর অংশ থেকে শীতলতর অংশে সঞ্চালিত হয়, কিন্তু ওই বস্তু বা বস্তুগুলির অণুগুলি স্থানচ্যুত হয় না, সেই প্রক্রিয়াকে বলা হয় পরিবহণ।
বৈশিষ্ট্য:
১। তাপ সঞ্চালনের জন্য জড় মাধ্যমের উপস্থিতি অপরিহার্য।
২। শূন্যস্থানে কোনো মাধ্যম না থাকায় এই পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালন সম্ভব নয়।
৩। কঠিন, তরল, গ্যাসীয় সবরকম পদার্থেই এই পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালন হয়। এর মধ্যে কঠিন পদার্থের পরিবহণ ক্ষমতা সর্বাধিক।
৪। পারদ ছাড়া অন্যান্য সব তরলের তাপ পরিবহণ ক্ষমতা নগণ্য৷ গ্যাসের ক্ষেত্রে তা আরও কম।
৫। তাপ সঞ্চালনের সময় মাধ্যমের উত্তপ্ত কণাগুলির স্থানচ্যুতি হয় না।
৬। অণু, পরমাণু ও মুক্ত ইলেকট্রনগুলি এই প্রক্রিয়ায় অংশ নেয় বলে ধাতুগুলির তাপ পরিবহণ ক্ষমতা সর্বোচ্চ হয়।
বৃষ্টির মধ্যে চলমান গাড়ির উইন্ড স্ক্রিন (Wind screen) ও জানলার কাচের ভিতরের পৃষ্ঠ আবছা হয়ে যায় কেন?
বৃষ্টিতে গাড়ির কাচ ঠান্ডা হয়ে যায়। এই ঠান্ডা কাচের সংস্পর্শে এসে গাড়ির ভিতরের বায়ুতে অবস্থিত জলীয়বাষ্প ঘনীভূত হয় ও ছোটো ছোটো জলবিন্দুর আকারে সামনের গাড়ির কাচ অর্থাৎ, উইন্ড স্ক্রিনের ভিতরের দিকে জমা হয়। একইভাবে জানলার কাচের ভিতরের পৃষ্ঠেও জলীয়বাষ্প জমা হয়। তাই উইন্ড স্ক্রিন ও জানলার কাচের ভিতরের পৃষ্ঠ আবছা হয়ে যায়।
উত্তর:
কেটলির বাইরে থাকা বায়ু বা পরিবেশের উষ্ণতা কেটলির মধ্যে থাকা ফুটন্ত জলের উষ্ণতার তুলনায় অনেক কম। তাই স্টিম বর্ণহীন গ্যাসীয় পদার্থ হলেও কেটলি থেকে নির্গত হওয়ার পর আপেক্ষাকৃত শীতল বায়ুর সংস্পর্শে ঘনীভূত হয়ে জলকণায় পরিণত হয়। এই জলকণাগুলি বাষ্পের সঙ্গে বায়ুতে ভাসমান অবস্থায় থাকে। এগুলির উপর সাদা আলো পড়ে প্রতিফলিত হয় বলে স্টিম সাদা দেখায়।
বাতাসে ধূলিকণার উপস্থিতির সঙ্গে বৃষ্টিপাতের কোনো সম্পর্ক আছে কি?
বাতাসে ধূলিকণা উপস্থিত থাকে বলেই মেঘ সৃষ্টি তথা বৃষ্টিপাত ঘটে থাকে। সূর্যের তাপে বড়ো জলাশয়, নদী, সমুদ্রের উপরিতল থেকে জল বাষ্পীভূত হয়ে বায়ুতে মিশে যায়। উষ্ণ ও আর্দ্র বায়ু হালকা হয়ে উপরে ওঠে এবং একসময় বায়ুর উষ্ণতা হ্রাস পেয়ে শিশিরাঙ্কের নীচে নেমে এলে ঘনীভবনের ফলে জলবিন্দুতে পরিণত হয় ও বায়ুতে ভাসমান ধূলিকণাকে আশ্রয় করে ভেসে বেড়ায়। একেই মেঘ বলে। তাই ধূলিকণা বাতাসে না থাকলে মেঘের অস্তিত্ব থাকত না, ফলে বৃষ্টিও হত না।
অবস্থান্তর বা অবস্থার পরিবর্তন কাকে বলে?এর প্রকারভেদগুলি কী কী ?
তাপপ্রয়োগ বা অপসারণের দ্বারা পদার্থের এক ভৌত অবস্থা থেকে অন্য অবস্থায় পরিবর্তিত হওয়ার প্রক্রিয়াকে বলা হয় অবস্থান্তর বা অবস্থার পরিবর্তন (Change of state)।
পদার্থের সাধারণ ভৌত অবস্থা মূলত তিনটি—কঠিন, তরল ও গ্যাসীয়।
এই বিভিন্ন রূপগুলির একটি থেকে অন্যটিতে অবস্থান্তর প্রক্রিয়াকে ছয়টি শ্রেণিতে ভাগ করা যায়—
(i) গলন (Melting) : স্থির উন্নতায় কঠিন পদার্থের তাপগ্রহণের ফলে তরলে রূপান্তরের ঘটনা।
উদাহরণ : বিশুদ্ধ বরফ স্বাভাবিক বায়ুচাপে 0°C উষ্মতায় গলে জলে পরিণত হয়।
(ii) বাষ্পীভবন (Vaporization) : যে-কোনো উস্লতায় অথবা স্থির উন্নতায় তরল ফুটে বাষ্প উৎপন্ন হওয়ার প্রক্রিয়া।
উদাহরণ : প্রমাণ বায়ুচাপে বিশুদ্ধ জল 100°C উষ্মতায় ফুটে বাষ্পে রূপান্তরিত হয়।
(iii) ঘনীভবন (Condensation) : নির্দিষ্ট বা অনির্দিষ্ট উন্নতায় বাষ্পের তাপ অপসারণের ফলে তরলে রূপান্তর।
উদাহরণ : স্বাভাবিক বায়ুচাপে 100°C উষ্মতায় জলীয়বাষ্প ঘনীভূত হয়ে জলে রূপান্তরিত হয়।
(iv) কঠিনীভবন (Solidification) : নির্দিষ্ট উন্নতায় তরল পদার্থ জমে কঠিনে পরিবর্তিত হওয়ার প্রক্রিয়া।
উদাহরণ : স্বাভাবিক বায়ুচাপে বিশুদ্ধ জল 0°C উষ্মতায় জমে বরফ উৎপন্ন করে।
(v) ঊর্ধ্বপাতন (Sublimation) : তাপপ্রয়োগের ফলে যে-কোনো উন্নতায় কঠিন পদার্থের সরাসরি বাষ্পে রূপান্তর। সংশ্লিষ্ট পদার্থগুলিকে বলা হয় ঊর্ধ্বপাতনযোগ্য পদার্থ।
উদাহরণ : কর্পূর, নিশাদল, আয়োডিন, ন্যাপথলিন ইত্যাদির কঠিন থেকে বাষ্পে পরিবর্তন।
(vi) অবক্ষেপণ(De-sublimation) : যে প্রক্রিয়ায়বাষ্পতাপবর্জন করে সরাসরি কঠিন পদার্থে পরিণত হয়, তাকে অবক্ষেপণ বলে।
উদাহরণ : CO2 বাষ্প ঘনীভূত হয়ে শুষ্ক বরফ (CO2) উৎপাদন, কর্পূর, নিশাদল ইত্যাদির বাষ্প থেকে সরাসরি কঠিনে রূপান্তর।
স্টিম বর্ণহীন কিন্তু ফুটন্ত জলপূর্ণ কেটলির মুখ থেকে সাদা বর্ণের স্টিম নির্গত হয় কেন?
কেটলির বাইরে থাকা বায়ু বা পরিবেশের উষ্ণতা কেটলির মধ্যে থাকা ফুটন্ত জলের উষ্ণতার তুলনায় অনেক কম। তাই স্টিম বর্ণহীন গ্যাসীয় পদার্থ হলেও কেটলি থেকে নির্গত হওয়ার পর আপেক্ষাকৃত শীতল বায়ুর সংস্পর্শে ঘনীভূত হয়ে জলকণায় পরিণত হয়। এই জলকণাগুলি বাষ্পের সঙ্গে বায়ুতে ভাসমান অবস্থায় থাকে। এগুলির উপর সাদা আলো পড়ে প্রতিফলিত হয় বলে স্টিম সাদা দেখায়।
একই ভরের দুটি বস্তুতে নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ দেওয়া হল। ওদের উষ্ণতা কি একই হবে? কেন?
বস্তু দুটির উষ্ণতা আলাদা হবে। তার কারণ নিম্নরূপ : ধরা যাক, দুটি বস্তুরই ভর m, Q পরিমাণ তাপ দেওয়াতে বস্তু দুটির উন্নতা বৃদ্ধি হল t1°C ও t2°C এবং ওদের আপেক্ষিক তাপ যথাক্রমে s1, ও s2, । সুতরাং, প্রথম বস্তু কর্তৃক গৃহীত তাপ Q = ms1t1 এবং দ্বিতীয় বস্তু কর্তৃক গৃহীত তাপ Q = ms2t2 ।
অতএব, ms1t1= ms2t2 বা, s1/t1= s2t2
বা, s1/s2 = t2/t1
সুতরাং, উম্লতা বৃদ্ধি আপেক্ষিক তাপের ব্যস্তানুপাতিক। অর্থাৎ, যে পদার্থের আপেক্ষিক তাপ বেশি, তার উয়তা বৃদ্ধি কম এবং যার আপেক্ষিক তাপ কম, তার উয়তা বৃদ্ধি বেশি হবে।
কোন মন্তব্য নেই:
একটি মন্তব্য পোস্ট করুন