তরল এবং গ্যাসের জন্য প্যাসকেলের আইন বলে যে চাপ, একটি পদার্থের মধ্যে প্রচার করে, তার শক্তি পরিবর্তন করে না এবং সমানভাবে সমস্ত দিকে সঞ্চারিত হয়। তরল এবং বায়বীয় পদার্থ কিছু পার্থক্য সহ চাপের অধীনে আচরণ করে। পার্থক্যটি কণার আচরণ এবং গ্যাস এবং তরলগুলির ওজনের কারণে। নিবন্ধে, আমরা ভিজ্যুয়াল পরীক্ষার সাহায্যে এই সমস্ত বিস্তারিতভাবে বিবেচনা করব।
কি তরল চাপ সঞ্চারিত হয়
আসুন একটি নলাকার পাত্র নেওয়া যাক, যেটি একটি পিস্টন দ্বারা উপরে থেকে সীলমোহরযুক্ত। ভিতরে একটি তরল আছে, এবং পিস্টনের উপর একটি ওজন আছে। এটি তার ওজনের সমান বল দিয়ে চাপ প্রয়োগ করে। এই চাপটি তরলে স্থানান্তরিত হয়। এর অণুগুলি, কঠিন শরীরের কণাগুলির বিপরীতে, একে অপরের সাথে আপেক্ষিকভাবে অবাধে চলাচল করতে পারে। তাদের ব্যবস্থায় কোন কঠোর আদেশ নেই, তারা এলোমেলোভাবে ছড়িয়ে ছিটিয়ে রয়েছে।
বৈশিষ্ট্যের জ্ঞানভবিষ্যতে বিভিন্ন পদার্থের কণার গতি আমাদের তরল এবং গ্যাসের জন্য প্যাসকেলের সূত্র বুঝতে সাহায্য করবে। তরল অণুগুলি কীভাবে আচরণ করবে যদি আমরা তাদের উপর ওজনের চাপ বল দিয়ে কাজ করি? অভিজ্ঞতা আমাদের এই প্রশ্নের উত্তর দিতে সাহায্য করবে৷
চাপের মধ্যে তরল কীভাবে আচরণ করে
তরলটির মডেল হবে কাচের পুঁতি, এবং পাত্রের মডেল হবে ঢাকনাবিহীন একটি বাক্স। বল, সেইসাথে একটি তরল পদার্থের কণা, পাত্রে অবাধে চলাচল করে। বাক্সের প্রস্থের সমান প্রস্থের যেকোনো আইটেম নিন। এটি একটি পিস্টন অনুকরণ করবে।
পিস্টনটিকে তরলের উপর চাপুন। এর অণুগুলি কীভাবে আচরণ করে? আমরা দেখতে পাই যে তারা পাত্রের নীচে এবং তার দেয়ালে উভয়ই চাপ দেয়। তারা একে অপরকে ধাক্কা দেয় এবং বাক্সের বাইরে পড়ার চেষ্টা করে। যদি এটি একটি বাস্তব তরল হয়, তাহলে এটি পাত্র থেকে স্প্ল্যাশ হতে থাকে। পরে, তরল এবং গ্যাসের জন্য প্যাসকেলের সূত্র অধ্যয়ন করার সময়, আমরা বাস্তবে এটি দেখতে পাব। অণুগুলি অবাধে চলাফেরা করার কারণে, ওজন দ্বারা প্রবাহিত চাপটি উভয় দিকে এবং নীচে প্রেরণ করা হয়। এবং যদি আপনি গ্যাস দিয়ে তরল প্রতিস্থাপন করেন তাহলে কি হবে?
চাপের মধ্যে বায়ু কীভাবে আচরণ করে
ধরা যাক আমাদের কাছে বাতাস ভর্তি পিস্টন সহ একটি সিলিন্ডার রয়েছে। পিস্টনের উপরে একটি ওজন রাখুন। কিভাবে চাপ প্রয়োগ করা হয় গ্যাস প্রেরণ করা হয়? পিস্টন নিচের দিকে নামার সাথে সাথে গ্যাসের শীর্ষে থাকা অণুগুলোর মধ্যে দূরত্ব কমে যায়, তবে বেশিদিন নয়। গ্যাসের অণুর গতি প্রতি সেকেন্ডে শত শত মিটার। তাদের মধ্যে দূরত্ব তাদের আকারের চেয়ে অনেক বেশি। তারা এলোমেলো দিক দিয়ে চলে এবং একে অপরের সাথে সংঘর্ষ হয়।
যখন পিস্টনপড়ে, কণাগুলি কেবল একটি ছোট আয়তনে লক করা হয়। ফলস্বরূপ, তারা প্রায়শই জাহাজের দেয়ালে আঘাত করে এবং গ্যাসের আয়তন হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে এর চাপ বৃদ্ধি পায়। এই পোস্টুলেটটি অবশ্যই মনে রাখতে হবে, যাতে পরবর্তীতে তরল এবং গ্যাসের জন্য প্যাসকেলের সূত্র বোঝা সহজ হয়। প্রতি বর্গ সেন্টিমিটার প্রতি সেকেন্ডে বিটের সংখ্যা প্রায় একই। এর মানে হল যে পিস্টন যে চাপ তৈরি করে তা পরিবর্তন ছাড়াই সমস্ত দিকে সঞ্চারিত হয়৷
বিভিন্ন দিকে চাপ স্থানান্তর
প্যাসকেলের সূত্র, তরল এবং গ্যাস দ্বারা চাপের স্থানান্তর বোঝা যায় না যদি কেউ একটি অদ্ভুততা না বুঝতে পারে: এটি কীভাবে আমরা নিচে চাপি, এবং চাপটি নীচে এবং উভয় দিকে স্থানান্তরিত হয়? কিন্তু যদি একটি নল সিলিন্ডারের সাথে সংযুক্ত থাকে, তাহলে কি চাপটি তার মাধ্যমে উপরের দিকে সঞ্চারিত হবে? আসুন পরীক্ষা করি।
জল ভর্তি দুটি সিরিঞ্জ নিন এবং একটি টিউবের সাথে সংযুক্ত করুন। সিরিঞ্জে থাকা তরল দ্বারা চাপ কীভাবে সঞ্চারিত হবে তা পর্যবেক্ষণ করা যাক। একটি সিরিঞ্জের প্লাঞ্জারে টিপুন। পিস্টনের উপর চাপের বল, এবং তাই তরলের উপর, নীচের দিকে পরিচালিত হয়। যাইহোক, আমরা দেখি যে দ্বিতীয় সিরিঞ্জের পিস্টন উঠে যায়। দেখা যাচ্ছে যে চাপ, টিউবের মাধ্যমে প্রেরিত, বলের দিক পরিবর্তন করে। মজার বিষয় হল, সিরিঞ্জগুলি কেবল উল্লম্বভাবে নয়, একে অপরের ডান কোণেও স্থাপন করা যেতে পারে। ফলাফল একই হবে।
জল ঢেলে দাও, সিরিঞ্জে বাতাস থাকবে। অভিজ্ঞতার পুনরাবৃত্তি করা যাক। পরীক্ষা চলাকালীন, আমরা দেখব যে গ্যাসটিও সমস্ত দিকে চাপ প্রেরণ করে। তরলের সাথে শুধু একটি পার্থক্য আছে। যদি আপনি একটি পিস্টন কম করেনসিরিঞ্জ নামিয়ে আপনার আঙুল দিয়ে ঠিক করুন, তারপর আপনি যখন অন্য সিরিঞ্জের পিস্টন চাপবেন, তখন গ্যাস সংকুচিত হবে। এর আয়তন প্রায় দুই গুণ হ্রাস পাবে এবং পিস্টনটি বাউন্স করার চেষ্টা করবে। এই গ্যাস, তার আয়তন বাড়াতে চাচ্ছে, পিস্টনকে উপরের দিকে নিয়ে যায়। এটি একটি তরলের সাথে ভিন্ন হবে, এটি এত সহজে সংকুচিত করা সম্ভব হবে না।
প্যাসকেলের আইন
আমরা অভিজ্ঞতার সাহায্যে তরল এবং গ্যাস দ্বারা চাপের স্থানান্তর অধ্যয়ন করব। এটি ফরাসি পদার্থবিদ ব্লেইস প্যাসকেল আবিষ্কার করেছিলেন। একটি ফাঁপা গোলক নিন যার সাথে একটি কাচের নল সংযুক্ত রয়েছে। বলের বিভিন্ন অংশে (উপরে, পাশে, নীচে) ছোট ছিদ্র রয়েছে। টিউবের ভিতরে একটি পিস্টন রাখা হয়। এটি প্যাসকেলের আইন প্রদর্শনের জন্য একটি বিশেষ যন্ত্র৷
বেলুনটি কীভাবে আচরণ করে তা দেখতে টিউবের মধ্যে জল দিয়ে পূর্ণ করুন। যদিও মাধ্যাকর্ষণ বলের উপর থেকে নিচ পর্যন্ত কাজ করে, তবুও বলের গর্ত থেকে জলের স্রোত একটি কোণে, পাশে এবং এমনকি উপরেও প্রবাহিত হয়। অবশ্যই, তারা তাদের মূল দিক থেকে কিছুটা বিচ্যুত হয়, কারণ মাধ্যাকর্ষণ তাদের উপর কাজ করে। আমরা দেখতে পাই যে জলের উপর চাপানো চাপ সব দিকে সঞ্চারিত হয়৷
যদি আমরা জলের পরিবর্তে ধোঁয়া গ্রহণ করি এবং এই পরীক্ষাটি করি তবে আমরা নিজের চোখে গ্যাসের চাপের স্থানান্তরটি পর্যবেক্ষণ করব, কারণ ধোঁয়া হল কাঁচ বা আলকাতরার ছোট কণার রঙের একটি গ্যাস। এটি খুব হালকা হওয়ার কারণে এটি মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা ততটা প্রভাবিত হবে না, এটি জলের স্রোতের মতো তার আসল অবস্থান থেকে বিচ্যুত হবে না। আমরা এই উপসংহারে আসতে পারি: চাপ প্রয়োগ করা হয়েছেএকটি তরল বা গ্যাসের উপর, শক্তি পরিবর্তন না করে, তরল এবং গ্যাসের যেকোনো বিন্দুতে সমস্ত দিকে প্রেরণ করা হয়। এটি তরল এবং গ্যাসের জন্য প্যাসকেলের নিয়ম। সূত্র: P=F/S যেখানে P হল চাপ। এটি S ক্ষেত্রফলের সাথে F বল অনুপাতের সমান, যার উপর এটি লম্বভাবে কাজ করে।
