আমাদের চারপাশের বিশ্বে, বিভিন্ন শারীরিক ঘটনা এবং প্রক্রিয়াগুলির একটি বিশাল বৈচিত্র্য ক্রমাগত এবং অবিচ্ছিন্নভাবে ঘটছে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এক বাষ্পীভবন প্রক্রিয়া. এই ঘটনার জন্য বেশ কিছু পূর্বশর্ত রয়েছে। এই নিবন্ধে, আমরা তাদের প্রতিটিকে আরও বিশদে বিশ্লেষণ করব৷
বাষ্পীভবন কি?
এটি পদার্থকে বায়বীয় বা বাষ্পীয় অবস্থায় রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়া। এটি শুধুমাত্র তরল সামঞ্জস্যপূর্ণ পদার্থের জন্য সাধারণ। যাইহোক, কঠিন পদার্থে অনুরূপ কিছু পরিলক্ষিত হয়, শুধুমাত্র এই ঘটনাটিকে পরমানন্দ বলা হয়। এটি মৃতদেহগুলিকে সাবধানে পর্যবেক্ষণ করলে দেখা যায়। উদাহরণস্বরূপ, সাবানের একটি বার সময়ের সাথে সাথে শুকিয়ে যায় এবং ফাটতে শুরু করে, এটি এই কারণে যে এর সংমিশ্রণে থাকা জলের ফোঁটাগুলি বাষ্পীভূত হয়ে বায়বীয় অবস্থায় চলে যায় H2O।
পদার্থবিজ্ঞানে সংজ্ঞা
বাষ্পীভবন হল একটি এন্ডোথার্মিক প্রক্রিয়া যেখানে শোষিত শক্তির উৎস হল পর্যায় পরিবর্তনের তাপ। এতে দুটি উপাদান রয়েছে:
- সংযুক্ত অণুর মধ্যে বিরতি থাকলে আকর্ষণের আণবিক শক্তিকে অতিক্রম করার জন্য একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপের প্রয়োজন;
- তরল পদার্থকে বাষ্প বা গ্যাসে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়ায় অণু সম্প্রসারণের কাজে তাপের প্রয়োজন হয়।
এটা কেমন হচ্ছে?
একটি পদার্থের তরল অবস্থা থেকে বায়বীয় অবস্থায় রূপান্তর দুটি উপায়ে ঘটতে পারে:
- বাষ্পীভবন এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে অণুগুলি তরল পদার্থের পৃষ্ঠ থেকে বেরিয়ে যায়।
- ফুটানো হল একটি পদার্থের ফুটন্ত নির্দিষ্ট তাপে তাপমাত্রা এনে তরল থেকে বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়া।
এই উভয় ঘটনাই একটি তরল পদার্থকে গ্যাসে রূপান্তরিত করা সত্ত্বেও, তাদের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে। ফুটন্ত একটি সক্রিয় প্রক্রিয়া যা শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ঘটে, যখন বাষ্পীভবন যেকোনো অবস্থার অধীনে ঘটে। আরেকটি পার্থক্য হল ফুটন্ত হল তরলের সম্পূর্ণ পুরুত্বের বৈশিষ্ট্য, যখন দ্বিতীয় ঘটনাটি শুধুমাত্র তরল পদার্থের পৃষ্ঠে ঘটে।
বাষ্পীভবনের আণবিক গতি তত্ত্ব
যদি আমরা এই প্রক্রিয়াটিকে আণবিক স্তরে বিবেচনা করি, তাহলে এটি নিম্নরূপ হবে:
- তরল পদার্থের অণুগুলি অবিচ্ছিন্ন বিশৃঙ্খল গতিতে থাকে, তাদের সকলের গতি সম্পূর্ণ আলাদা। এদিকে, আকর্ষণ শক্তির কারণে কণাগুলি একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হয়। যতবার একে অপরের সাথে সংঘর্ষ হয়, ততবার তাদের গতি পরিবর্তিত হয়। কিছু সময়ে, কেউ কেউ খুব উচ্চ গতির বিকাশ ঘটায়, যা তাদের মাধ্যাকর্ষণ শক্তিকে অতিক্রম করতে দেয়।
- এই উপাদানগুলি, যা তরলের পৃষ্ঠে উপস্থিত হয়েছিল, তাদের মধ্যে এমন গতিশক্তি রয়েছে যা তারা কাটিয়ে উঠতে সক্ষমআন্তঃআণবিক বন্ধন এবং তরল ছেড়ে দিন।
- এটি খুব দ্রুততম অণু যা একটি তরল পদার্থের পৃষ্ঠ থেকে উড়ে যায় এবং এই প্রক্রিয়াটি ক্রমাগত এবং অবিচ্ছিন্নভাবে ঘটে।
- বায়ুতে একবার এরা বাষ্পে পরিণত হয় - একে বলে বাষ্পীভবন।
- এর ফলস্বরূপ, অবশিষ্ট কণাগুলির গড় গতিশক্তি ছোট থেকে ছোট হতে থাকে। এটি তরলের শীতলতা ব্যাখ্যা করে। মনে রাখবেন কিভাবে শৈশবে আমাদের একটি গরম তরল ফুঁ দিতে শেখানো হয়েছিল যাতে এটি দ্রুত ঠান্ডা হয়। দেখা যাচ্ছে যে আমরা জল বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করেছি এবং তাপমাত্রা অনেক দ্রুত নেমে গেছে।
এটি কোন বিষয়গুলির উপর নির্ভর করে?
এই প্রক্রিয়াটি ঘটার জন্য প্রয়োজনীয় অনেক শর্ত রয়েছে। এটি এমন সব জায়গা থেকে আসে যেখানে জলের কণা থাকে: এগুলি হ্রদ, সমুদ্র, নদী, সমস্ত ভেজা বস্তু, প্রাণী এবং মানুষের দেহের আবরণ এবং সেইসাথে উদ্ভিদের পাতা। এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে বাষ্পীভবন আশেপাশের বিশ্ব এবং সমস্ত জীবের জন্য একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং অপরিহার্য প্রক্রিয়া৷
এই ঘটনাটি প্রভাবিত করে এমন কারণগুলি এখানে রয়েছে:
- বাষ্পীভবনের হার সরাসরি তরলের গঠনের উপর নির্ভর করে। এটা জানা যায় যে তাদের প্রত্যেকের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, যেসব পদার্থে বাষ্পীভবনের তাপ কম সেগুলি দ্রুত রূপান্তরিত হবে। আসুন দুটি প্রক্রিয়ার তুলনা করি: অ্যালকোহল এবং সাধারণ জলের বাষ্পীভবন। প্রথম ক্ষেত্রে, বায়বীয় অবস্থায় রূপান্তর দ্রুত ঘটে, কারণ অ্যালকোহলের জন্য বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবনের নির্দিষ্ট তাপ হয় 837 kJ/kg, এবং জলের জন্য প্রায় তিন গুণ।আরো - 2260 kJ/kg।
- গতি তরলের প্রাথমিক তাপমাত্রার উপরও নির্ভর করে: এটি যত বেশি হবে, বাষ্প তত দ্রুত তৈরি হবে। উদাহরণ স্বরূপ, এক গ্লাস জল ধরা যাক, যখন পাত্রের ভিতরে ফুটন্ত জল থাকে, তখন জলের তাপমাত্রা কম হওয়ার তুলনায় অনেক বেশি হারে বাষ্পীভবন ঘটে৷
- আরেকটি কারণ যা এই প্রক্রিয়ার গতি নির্ধারণ করে তা হল তরলের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল। মনে রাখবেন যে গরম স্যুপ একটি ছোট সসারের চেয়ে বড় ব্যাসের বাটিতে দ্রুত ঠান্ডা হয়৷
- বায়ুতে পদার্থের বন্টনের হার মূলত বাষ্পীভবনের হার নির্ধারণ করে, অর্থাৎ যত দ্রুত প্রসারণ ঘটে, তত দ্রুত বাষ্পীভবন ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, প্রবল বাতাসের সাথে, জলের ফোঁটাগুলি হ্রদ, নদী এবং জলাশয়ের পৃষ্ঠ থেকে দ্রুত বাষ্পীভূত হয়৷
- রুমের বাতাসের তাপমাত্রাও একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। আমরা নীচে এই সম্পর্কে আরও কথা বলব৷
বাতাসের আর্দ্রতার ভূমিকা কী?
বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়া সব জায়গা থেকে ক্রমাগত এবং ক্রমাগত ঘটে থাকার কারণে, বাতাসে সর্বদা জলের কণা থাকে। আণবিক আকারে, তারা H2O উপাদানগুলির একটি গ্রুপের মতো দেখায়। বায়ুমণ্ডলে জলীয় বাষ্পের পরিমাণের উপর নির্ভর করে তরলগুলি বাষ্পীভূত হতে পারে, এই সহগকে বায়ু আর্দ্রতা বলা হয়। এটি দুই ধরনের আসে:
- আপেক্ষিক আর্দ্রতা হল শতকরা হিসাবে একই তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পের ঘনত্বের সাথে বাতাসে জলীয় বাষ্পের পরিমাণের অনুপাত। উদাহরণস্বরূপ, 100% স্কোর নির্দেশ করেযে বায়ুমণ্ডল সম্পূর্ণরূপে H2O.
- পরম বায়ুতে জলীয় বাষ্পের ঘনত্বকে চিহ্নিত করে, f অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং 1m3 বাতাসে কত জলের অণু রয়েছে তা দেখায়।
অণু দ্বারা পরিপূর্ণ।
বাষ্পীভবন প্রক্রিয়া এবং বায়ু আর্দ্রতার মধ্যে সংযোগ নিম্নরূপ নির্ধারণ করা যেতে পারে। বাতাসের আপেক্ষিক আর্দ্রতা যত কম হবে, পৃথিবীর পৃষ্ঠ এবং অন্যান্য বস্তু থেকে বাষ্পীভবন তত দ্রুত হবে।
বিভিন্ন পদার্থের বাষ্পীভবন
বিভিন্ন পদার্থে, এই প্রক্রিয়া ভিন্নভাবে চলে। উদাহরণস্বরূপ, অ্যালকোহল অনেক তরলের চেয়ে দ্রুত বাষ্পীভূত হয় কারণ এটির বাষ্পীকরণের নির্দিষ্ট তাপ কম থাকে। প্রায়শই এই ধরনের তরল পদার্থকে উদ্বায়ী বলা হয়, কারণ জলীয় বাষ্প আক্ষরিক অর্থে প্রায় যেকোনো তাপমাত্রায় তাদের থেকে বাষ্পীভূত হয়।
অ্যালকোহল এমনকি ঘরের তাপমাত্রায়ও বাষ্পীভূত হতে পারে। ওয়াইন বা ভদকা তৈরির প্রক্রিয়ায়, অ্যালকোহল চাঁদের মাধ্যমে চালিত হয়, শুধুমাত্র ফুটন্ত পয়েন্টে পৌঁছায়, যা প্রায় 78 ডিগ্রির সমান। যাইহোক, অ্যালকোহলের প্রকৃত বাষ্পীভবন তাপমাত্রা সামান্য বেশি হবে, কারণ আসল পণ্যে (উদাহরণস্বরূপ, ম্যাশ) এটি বিভিন্ন সুগন্ধযুক্ত তেল এবং জলের সংমিশ্রণ।
ঘনকরণ এবং পরমানন্দ
নিম্নলিখিত ঘটনাটি প্রতিবার কেটলিতে জল ফুটানোর সময় লক্ষ্য করা যায়। উল্লেখ্য, পানি ফুটে উঠলে তা তরল অবস্থা থেকে বায়বীয় অবস্থায় পরিবর্তিত হয়। এটি এই ভাবে ঘটে: জলীয় বাষ্পের একটি গরম জেটউচ্চ গতিতে তার থলির মাধ্যমে কেটলি থেকে উড়ে যায়। এই ক্ষেত্রে, গঠিত বাষ্পটি সরাসরি স্পউট থেকে প্রস্থান করার সময় দৃশ্যমান নয়, তবে এটি থেকে অল্প দূরত্বে। এই প্রক্রিয়াটিকে ঘনীভবন বলা হয়, অর্থাৎ জলীয় বাষ্প এমন পরিমাণে ঘন হয়ে যায় যে তা আমাদের চোখে দৃশ্যমান হয়।
কোন কঠিন পদার্থের বাষ্পীভবনকে পরমানন্দ বলে। একই সময়ে, তারা তরল পর্যায়কে বাইপাস করে একত্রিত অবস্থা থেকে বায়বীয় অবস্থায় চলে যায়। পরমানন্দের সবচেয়ে বিখ্যাত কেসটি বরফের স্ফটিকগুলির সাথে যুক্ত। এর আসল আকারে, বরফ একটি কঠিন; 0 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায়, এটি তরল অবস্থায় গলতে শুরু করে। যাইহোক, কিছু ক্ষেত্রে, নেতিবাচক তাপমাত্রায়, বরফ তরল পর্যায়কে বাইপাস করে বাষ্প আকারে চলে যায়।
মানব শরীরে বাষ্পীভবনের প্রভাব
বাষ্পীভবনের জন্য ধন্যবাদ, আমাদের শরীরে থার্মোরগুলেশন ঘটে। এই প্রক্রিয়াটি একটি স্ব-কুলিং সিস্টেমের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়। একটি গরম উত্তপ্ত দিনে, যে ব্যক্তি নির্দিষ্ট শারীরিক শ্রমে নিযুক্ত থাকে সে খুব গরম হয়ে যায়। এর মানে এটি অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি করে। এবং আপনি জানেন যে, 42 ° এর উপরে তাপমাত্রায় মানুষের রক্তে প্রোটিন জমাট বাঁধতে শুরু করে, যদি এই প্রক্রিয়াটি সময়মতো বন্ধ না করা হয় তবে এটি মৃত্যুর দিকে নিয়ে যাবে।
স্ব-কুলিং সিস্টেমটি এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যাতে স্বাভাবিক জীবনের জন্য তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা যায়। যখন তাপমাত্রা সর্বাধিক অনুমোদিত হয়, তখন ত্বকের ছিদ্রগুলির মাধ্যমে সক্রিয় ঘাম শুরু হয়। এবং তারপর ত্বকের পৃষ্ঠ থেকে ঘটেবাষ্পীভবন, যা শরীরের অতিরিক্ত শক্তি শোষণ করে। অন্য কথায়, বাষ্পীভবন এমন একটি প্রক্রিয়া যা শরীরকে স্বাভাবিক অবস্থায় শীতল করতে অবদান রাখে।
