দৈনন্দিন জীবনে, আমরা প্রতিনিয়ত পদার্থের তিনটি অবস্থার সম্মুখীন হই - তরল, বায়বীয় এবং কঠিন। কঠিন পদার্থ এবং গ্যাস কী সে সম্পর্কে আমাদের মোটামুটি পরিষ্কার ধারণা আছে। একটি গ্যাস হল অণুগুলির একটি সংগ্রহ যা এলোমেলোভাবে সমস্ত দিকে চলে। একটি কঠিন শরীরের সমস্ত অণু তাদের পারস্পরিক বিন্যাস বজায় রাখে। তারা শুধুমাত্র সামান্য দোদুল্যমান.
তরল পদার্থের বৈশিষ্ট্য
এবং তরল পদার্থ কি? তাদের প্রধান বৈশিষ্ট্য হল, স্ফটিক এবং গ্যাসের মধ্যে একটি মধ্যবর্তী অবস্থান দখল করে, তারা এই দুটি অবস্থার নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে। উদাহরণস্বরূপ, তরলগুলির জন্য, সেইসাথে কঠিন (স্ফটিক) সংস্থাগুলির জন্য, আয়তনের উপস্থিতি বৈশিষ্ট্যযুক্ত। যাইহোক, একই সময়ে, তরল পদার্থ, গ্যাসের মতো, তারা যে জাহাজে অবস্থিত তার আকার নেয়। আমরা অনেকেই বিশ্বাস করি যে তাদের নিজস্ব রূপ নেই। তবে, তা নয়। যেকোনো তরলের প্রাকৃতিক রূপ-বল মাধ্যাকর্ষণ সাধারণত এটিকে এই আকৃতি ধারণ করতে বাধা দেয়, তাই তরল হয় একটি পাত্রের আকৃতি ধারণ করে বা পৃষ্ঠের উপর পাতলাভাবে ছড়িয়ে পড়ে।
এর বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে, একটি পদার্থের তরল অবস্থা তার মধ্যবর্তী অবস্থানের কারণে বিশেষভাবে জটিল। এটি আর্কিমিডিসের সময় (2200 বছর আগে) থেকে অধ্যয়ন করা শুরু হয়েছিল। যাইহোক, একটি তরল পদার্থের অণুগুলি কীভাবে আচরণ করে তার বিশ্লেষণ এখনও ফলিত বিজ্ঞানের সবচেয়ে কঠিন ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি। এখনও তরল পদার্থের কোন সাধারণভাবে স্বীকৃত এবং সম্পূর্ণ সম্পূর্ণ তত্ত্ব নেই। তবে তাদের আচরণ সম্পর্কে আমরা নিশ্চিতভাবে কিছু বলতে পারি।
তরলে অণুর আচরণ
একটি তরল এমন কিছু যা প্রবাহিত হতে পারে। এর কণার বিন্যাসে স্বল্প-পরিসরের ক্রম পরিলক্ষিত হয়। এর মানে হল যে কোনও কণার সাপেক্ষে এটির নিকটতম প্রতিবেশীদের অবস্থান নির্দেশ করা হয়েছে। যাইহোক, সে অন্যদের থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে তাদের সাথে তার অবস্থান কম এবং কম সুশৃঙ্খল হয়ে যায় এবং তারপরে আদেশটি সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায়। তরল পদার্থ এমন অণু দ্বারা গঠিত যা কঠিন পদার্থের তুলনায় অনেক বেশি অবাধে চলাচল করে (এবং গ্যাসেও আরও বেশি স্বাধীনভাবে)। একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য, তাদের প্রত্যেকে তার প্রতিবেশীদের থেকে দূরে সরে না গিয়ে প্রথমে এক দিকে, তারপর অন্য দিকে ছুটে যায়। যাইহোক, একটি তরল অণু সময়ে সময়ে পরিবেশ থেকে বেরিয়ে আসে। সে অন্য জায়গায় গিয়ে নতুন জায়গায় যায়। এখানে আবার, একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য, সে নড়াচড়ার মতো নড়াচড়া করে।
Y. I. ফ্রেঙ্কেলের তরল গবেষণায় অবদান
আমি। I. ফ্রেঙ্কেল, একজন সোভিয়েত বিজ্ঞানী, বেশ কিছু সংখ্যক উন্নয়নের ক্ষেত্রে দারুণ যোগ্যতা অর্জন করেছেনতরল পদার্থের মতো একটি বিষয়ে সমস্যা। তার আবিষ্কারের জন্য রসায়ন অনেক এগিয়েছে। তিনি বিশ্বাস করতেন যে তরল পদার্থে তাপীয় গতির নিম্নলিখিত চরিত্র রয়েছে। একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য, প্রতিটি অণু ভারসাম্য অবস্থানের চারপাশে দোলা দেয়। যাইহোক, এটি সময়ে সময়ে তার স্থান পরিবর্তন করে, আকস্মিকভাবে একটি নতুন অবস্থানে চলে যায়, যা পূর্ববর্তী থেকে একটি দূরত্ব দ্বারা পৃথক হয় যা প্রায় এই অণুর আকার। অন্য কথায়, তরলের ভিতরে, অণুগুলি নড়াচড়া করে তবে ধীরে ধীরে। কিছু সময় তারা নির্দিষ্ট জায়গার কাছাকাছি থাকে। ফলস্বরূপ, তাদের নড়াচড়া গ্যাস এবং কঠিন শরীরে আন্দোলনের মিশ্রণের মতো কিছু। কিছুক্ষণ পর এক জায়গায় ওঠানামা স্থান থেকে অন্য জায়গায় একটি বিনামূল্যের পরিবর্তন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।
তরলে চাপ
তরল পদার্থের কিছু বৈশিষ্ট্য তাদের সাথে ক্রমাগত যোগাযোগের কারণে আমাদের কাছে পরিচিত। সুতরাং, দৈনন্দিন জীবনের অভিজ্ঞতা থেকে, আমরা জানি যে এটি নির্দিষ্ট শক্তির সাথে এটির সংস্পর্শে আসা কঠিন দেহগুলির পৃষ্ঠের উপর কাজ করে। এদেরকে তরল চাপ বল বলা হয়।
উদাহরণস্বরূপ, আঙুল দিয়ে জলের কল খোলার সময় এবং জল চালু করার সময়, আমরা অনুভব করি যে এটি আঙুলে কীভাবে চাপছে। এবং একজন সাঁতারু যিনি গভীর গভীরতায় ডুব দিয়েছেন তিনি দুর্ঘটনাক্রমে তার কানে ব্যথা অনুভব করেন না। এটা দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয় যে চাপ শক্তি কানের পর্দায় কাজ করে। জল একটি তরল পদার্থ, তাই এর সমস্ত বৈশিষ্ট্য রয়েছে। সমুদ্রের গভীরতায় পানির তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য খুবই শক্তিশালীথার্মোমিটার যাতে তারা তরল চাপ দ্বারা চূর্ণ হতে না পারে৷
এই চাপ কম্প্রেশনের কারণে হয়, অর্থাৎ তরলের আয়তনের পরিবর্তন। এই পরিবর্তনের সাথে এটির স্থিতিস্থাপকতা রয়েছে। চাপের শক্তি হল স্থিতিস্থাপকতার শক্তি। অতএব, যদি একটি তরল এটির সংস্পর্শে শরীরে কাজ করে তবে এটি সংকুচিত হয়। যেহেতু সংকোচনের সময় পদার্থের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, তাই আমরা ধরে নিতে পারি যে ঘনত্বের পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত তরলগুলির স্থিতিস্থাপকতা রয়েছে।
বাষ্পীভবন
একটি তরল পদার্থের বৈশিষ্ট্য বিবেচনা করে আমরা বাষ্পীভবনের দিকে চলে যাই। এর পৃষ্ঠের কাছাকাছি, সেইসাথে সরাসরি পৃষ্ঠ স্তরে, শক্তিগুলি কাজ করে যা এই স্তরটির অস্তিত্ব নিশ্চিত করে। তারা এটির অণুগুলিকে তরলের আয়তন ছেড়ে যেতে দেয় না। যাইহোক, তাপীয় গতির কারণে, তাদের মধ্যে কিছু বরং উচ্চ বেগ বিকাশ করে, যার সাহায্যে এই শক্তিগুলিকে অতিক্রম করা এবং তরল ত্যাগ করা সম্ভব হয়। এই ঘটনাকে আমরা বাষ্পীভবন বলি। এটি যেকোনো বায়ুর তাপমাত্রায় লক্ষ্য করা যায়, তবে এর বৃদ্ধির সাথে সাথে বাষ্পীভবনের তীব্রতা বৃদ্ধি পায়।
ঘনত্ব
যদি তরল ত্যাগ করা অণুগুলিকে তার পৃষ্ঠের কাছাকাছি স্থান থেকে সরিয়ে দেওয়া হয়, তবে শেষ পর্যন্ত এটি সমস্ত বাষ্পীভূত হয়ে যায়। যদি এটি ছেড়ে যাওয়া অণুগুলি সরানো না হয় তবে তারা বাষ্প তৈরি করে। তরল পৃষ্ঠের কাছাকাছি অঞ্চলে পতিত বাষ্পের অণুগুলি আকর্ষণ শক্তি দ্বারা এতে টানা হয়। এই প্রক্রিয়াটিকে ঘনীভবন বলা হয়।
অতএব,যদি অণুগুলি অপসারণ না করা হয় তবে সময়ের সাথে সাথে বাষ্পীভবনের হার হ্রাস পায়। যদি বাষ্পের ঘনত্ব আরও বৃদ্ধি পায়, এমন একটি পরিস্থিতিতে পৌঁছায় যেখানে একটি নির্দিষ্ট সময়ে তরল ছেড়ে যাওয়া অণুর সংখ্যা একই সময়ে ফিরে আসা অণুর সংখ্যার সমান হবে। এটি গতিশীল ভারসাম্যের একটি অবস্থা তৈরি করে। এতে থাকা বাষ্পকে স্যাচুরেটেড বলে। ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে এর চাপ এবং ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। এটি যত বেশি হবে, তরল অণুর সংখ্যা তত বেশি বাষ্পীভবনের জন্য পর্যাপ্ত শক্তি থাকবে এবং সমান বাষ্পীভবনের জন্য ঘনীভবনের জন্য বাষ্পের ঘনত্ব তত বেশি হতে হবে।
ফুটন্ত
যখন, তরল পদার্থ গরম করার প্রক্রিয়ায়, একটি তাপমাত্রায় পৌঁছানো হয় যেখানে সম্পৃক্ত বাষ্পগুলি বাহ্যিক পরিবেশের মতো একই চাপ থাকে, তখন সম্পৃক্ত বাষ্প এবং তরলের মধ্যে একটি ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয়। যদি তরল অতিরিক্ত পরিমাণে তাপ দেয়, তরলের সংশ্লিষ্ট ভর অবিলম্বে বাষ্পে রূপান্তরিত হয়। এই প্রক্রিয়াটিকে ফুটন্ত বলা হয়।
ফুটন্ত হল তরলের তীব্র বাষ্পীভবন। এটা শুধুমাত্র পৃষ্ঠ থেকে ঘটে না, কিন্তু তার সমগ্র ভলিউম উদ্বেগ. তরল ভিতরে বাষ্প বুদবুদ প্রদর্শিত. তরল থেকে বাষ্পে যাওয়ার জন্য, অণুগুলিকে শক্তি অর্জন করতে হবে। আকর্ষণীয় শক্তিগুলিকে অতিক্রম করার জন্য এটি প্রয়োজন যা তাদের তরলে রাখে।
স্ফুটনাঙ্ক
স্ফুটনাঙ্ক হল সেইটি যেখানেদুটি চাপের সমতা রয়েছে - বাহ্যিক এবং স্যাচুরেটেড বাষ্প। চাপ বাড়ার সাথে সাথে এটি বৃদ্ধি পায় এবং চাপ কমলে হ্রাস পায়। কলামের উচ্চতার সাথে তরলের চাপ পরিবর্তিত হওয়ার কারণে, এটিতে ফুটন্ত বিভিন্ন তাপমাত্রায় বিভিন্ন স্তরে ঘটে। শুধুমাত্র স্যাচুরেটেড বাষ্প, যা ফুটন্ত প্রক্রিয়ার সময় তরলের পৃষ্ঠের উপরে থাকে, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা থাকে। এটি শুধুমাত্র বাহ্যিক চাপ দ্বারা নির্ধারিত হয়। আমরা যখন স্ফুটনাঙ্ক সম্পর্কে কথা বলি তখন আমরা এটাই বুঝি। এটি বিভিন্ন তরলের জন্য আলাদা, যা প্রকৌশলে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে, পেট্রোলিয়াম পণ্য পাতন করার সময়।
বাষ্পীভবনের প্রচ্ছন্ন তাপ হল বাহ্যিক চাপ যদি সম্পৃক্ত বাষ্পের চাপের সমান হয় তবে তাপীয়ভাবে সংজ্ঞায়িত তরলকে বাষ্পে পরিণত করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ।
তরল ফিল্মের বৈশিষ্ট্য
আমরা সবাই জানি কিভাবে পানিতে সাবান গলিয়ে ফেনা পেতে হয়। এটি অনেকগুলি বুদবুদ ছাড়া কিছুই নয়, যা তরল সমন্বিত পাতলা ফিল্ম দ্বারা সীমাবদ্ধ। যাইহোক, ফোমিং তরল থেকে একটি পৃথক ফিল্মও পাওয়া যেতে পারে। এর বৈশিষ্ট্যগুলি খুব আকর্ষণীয়। এই ফিল্মগুলি খুব পাতলা হতে পারে: সবচেয়ে পাতলা অংশগুলিতে তাদের বেধ এক মিলিমিটারের একশো-হাজার ভাগের বেশি হয় না। যাইহোক, এই সত্ত্বেও, তারা কখনও কখনও খুব স্থিতিশীল হয়। সাবান ফিল্মটি বিকৃতি এবং প্রসারিত হতে পারে, জলের একটি জেট এটি ধ্বংস না করেই এর মধ্য দিয়ে যেতে পারে। কিভাবে এই ধরনের স্থায়িত্ব ব্যাখ্যা? একটি ফিল্ম প্রদর্শিত হওয়ার জন্য, এটিতে দ্রবীভূত হওয়া পদার্থগুলিকে বিশুদ্ধ তরলে যুক্ত করা প্রয়োজন। কিন্তু কোনটি নয়, বরং এরকম,যা ভূপৃষ্ঠের উত্তেজনাকে উল্লেখযোগ্যভাবে কম করে।
প্রকৃতি এবং প্রযুক্তিতে তরল ছায়াছবি
প্রযুক্তি এবং প্রকৃতিতে, আমরা প্রধানত পৃথক ফিল্মের সাথে দেখা করি না, তবে ফোমের সাথে, যা তাদের সংমিশ্রণ। এটি প্রায়শই স্রোতগুলিতে লক্ষ্য করা যায়, যেখানে ছোট স্রোতগুলি শান্ত জলে পড়ে। এই ক্ষেত্রে জলের ফেনা করার ক্ষমতা এতে জৈব পদার্থের উপস্থিতির সাথে সম্পর্কিত, যা উদ্ভিদের শিকড় দ্বারা নিঃসৃত হয়। এটি প্রাকৃতিক তরল পদার্থ ফেনা কিভাবে একটি উদাহরণ. কিন্তু প্রযুক্তি সম্পর্কে কি? নির্মাণের সময়, উদাহরণস্বরূপ, বিশেষ উপকরণগুলি ব্যবহার করা হয় যেগুলির একটি সেলুলার কাঠামো ফেনার অনুরূপ। তারা হালকা, সস্তা, যথেষ্ট শক্তিশালী, খারাপভাবে শব্দ এবং তাপ পরিচালনা করে। এগুলি পেতে, ফোমিং এজেন্টগুলি বিশেষ সমাধানগুলিতে যুক্ত করা হয়৷
উপসংহার
সুতরাং, আমরা কি পদার্থ তরল তা শিখেছি, জেনেছি যে তরল হল বায়বীয় এবং কঠিন পদার্থের মধ্যবর্তী অবস্থা। অতএব, এটি উভয়ের বৈশিষ্ট্য বৈশিষ্ট্য আছে. তরল স্ফটিক, যা বর্তমানে প্রযুক্তি এবং শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় (উদাহরণস্বরূপ, তরল স্ফটিক প্রদর্শন) পদার্থের এই অবস্থার একটি প্রধান উদাহরণ। তারা কঠিন এবং তরল বৈশিষ্ট্য একত্রিত. ভবিষ্যতে বিজ্ঞান কী তরল পদার্থ আবিষ্কার করবে তা কল্পনা করা কঠিন। যাইহোক, এটা স্পষ্ট যে এই পদার্থের মধ্যে প্রচুর সম্ভাবনা রয়েছে যা মানবতার সুবিধার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
ঘটমান ভৌত এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়া বিবেচনায় বিশেষ আগ্রহতরল অবস্থায়, এই কারণে যে ব্যক্তি নিজেই 90% জল নিয়ে গঠিত, যা পৃথিবীর সবচেয়ে সাধারণ তরল। এটির মধ্যেই সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াগুলি উদ্ভিদ এবং প্রাণী জগতে উভয়ই সঞ্চালিত হয়। অতএব, আমাদের সকলের জন্য পদার্থের তরল অবস্থা অধ্যয়ন করা গুরুত্বপূর্ণ৷
