তাপীয় প্রসারণ: সহগ, প্রকার এবং অনুশীলন - শারীরিক - 2025

তাপ বিস্তার বা বর্ধিত বিভিন্ন মেট্রিক মাত্রা (যেমন দৈর্ঘ্য অথবা ভলিউম হিসাবে) এর প্রকরণ যে একটি শারীরিক বস্তু বা শরীর ক্ষয়ের করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি উপাদানটির চারপাশে তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণে ঘটে। রৈখিক প্রসারণের ক্ষেত্রে, এই পরিবর্তনগুলি কেবলমাত্র একটি মাত্রায় ঘটে।

প্রক্রিয়াটির আগে এবং পরে প্রস্থের মানটির তুলনা করে এই সম্প্রসারণের সহগকে পরিমাপ করা যেতে পারে। কিছু উপকরণ তাপীয় প্রসারণের বিপরীতে ভোগ করে; অর্থাৎ এটি "নেতিবাচক" হয়ে যায়। এই ধারণাটি প্রস্তাব করে যে কিছু তাপমাত্রা নির্দিষ্ট তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসে।

জলে তাপীয় প্রসারণ

সলিডগুলির জন্য, তাদের সম্প্রসারণ বর্ণনা করতে একটি রৈখিক সম্প্রসারণ সহগ ব্যবহৃত হয়। অন্যদিকে, তরলগুলির জন্য গণনার সম্পাদন করতে প্রসারণের একটি ভলিউম্যাট্রিক সহগ ব্যবহার করা হয়।

স্ফটিকযুক্ত ঘন ক্ষেত্রে, যদি এটি আইসোমেট্রিক হয় তবে স্ফটিকের সমস্ত মাত্রায় প্রসারণটি সাধারণ হবে। যদি এটি আইসোমেট্রিক না হয় তবে বিস্তারের বিভিন্ন সহগগুলি পুরো কাচ জুড়ে পাওয়া যায় এবং তাপমাত্রা পরিবর্তিত হলে এটি এর আকার পরিবর্তন করবে।

তাপীয় প্রসারণ সহগ

তাপীয় প্রসারণের সহগ (Y) পরিবর্তনের ব্যাসার্ধ হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয় যার মধ্য দিয়ে কোনও তাপমাত্রা পরিবর্তনের কারণে কোনও উপাদান উত্তীর্ণ হয়। এই গুণাগুণটি - সলিউডের জন্য এবং β তরলের জন্য প্রতীক দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, এবং আন্তর্জাতিক ইউনিটসমূহের দ্বারা পরিচালিত হয়।

যখন তাপ, তরল বা গ্যাসের বিষয়টি আসে তাপীয় প্রসারণের সহগগুলি পৃথক হয়। প্রত্যেকের আলাদা আলাদা বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

উদাহরণস্বরূপ, একটি দৃ of়তা বিচ্ছিন্নতা একটি দৈর্ঘ্য বরাবর দেখা যায়। তরল পদার্থের ক্ষেত্রে ভলিউম্যাট্রিক সহগ একটি সর্বাধিক মৌলিক, এবং পরিবর্তনগুলি সমস্ত দিকের মধ্যে উল্লেখযোগ্য; কোনও গ্যাসের প্রসারণ গণনা করার সময় এই সহগটিও ব্যবহৃত হয়।

Gণাত্মক তাপ প্রসারণ

কিছু উপকরণে নেতিবাচক তাপীয় প্রসারণ ঘটে যা উচ্চ তাপমাত্রার সাথে আকারে বৃদ্ধির পরিবর্তে কম তাপমাত্রার কারণে সঙ্কুচিত হয়।

এই জাতীয় তাপ প্রসারণ সাধারণত খোলা সিস্টেমে দেখা যায় যেখানে নির্দেশমূলক ইন্টারঅ্যাকশন পর্যবেক্ষণ করা হয় - যেমন বরফের ক্ষেত্রে- বা জটিল সংমিশ্রণে - কিছু জ্যোলোইট, সিউ 2 ও এর সাথে ঘটে থাকে।

তেমনি, কিছু গবেষণা প্রমাণ করেছে যে নেতিবাচক তাপীয় প্রসারণটি কমপ্যাক্ট আকারে এবং একটি কেন্দ্রীয় বাহিনীর মিথস্ক্রিয়াসহ একক-উপাদান উপাদানগুলিতেও ঘটে।

নেতিবাচক তাপীয় প্রসারণের একটি সুস্পষ্ট উদাহরণ দেখা যায় যখন আমরা এক গ্লাস জলে বরফ যুক্ত করি। এই ক্ষেত্রে, বরফের তরলটির উচ্চ তাপমাত্রা আকারে কোনও বৃদ্ধি ঘটায় না, বরং বরফের আকার হ্রাস পায়।

প্রকারভেদ

কোনও দৈহিক বস্তুর প্রসারণ গণনা করার সময়, এটি অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত যে তাপমাত্রার পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে বলেছিলেন যে বস্তু আকারে বৃদ্ধি বা সংকোচন করতে পারে।

কিছু কিছু অবজেক্টের আকার পরিবর্তনের জন্য তাপমাত্রায় একটি কঠোর পরিবর্তন প্রয়োজন হয় না, সুতরাং সম্ভবত এটি গণনা দ্বারা ফেরত মানটি গড় হয়।

যে কোনও প্রক্রিয়ার মতো, তাপ সম্প্রসারণকে বিভিন্ন প্রকারে বিভক্ত করা হয় যা প্রতিটি ঘটনাকে আলাদাভাবে ব্যাখ্যা করে। সলিডের ক্ষেত্রে, তাপীয় প্রসারণের ধরণগুলি হ'ল লিনিয়ার সম্প্রসারণ, ভলিউম্যাট্রিক প্রসার এবং পৃষ্ঠের সম্প্রসারণ।

লিনিয়ার প্রসারণ

একক প্রকরণ লিনিয়ার প্রসারণে প্রাধান্য পায়। এই ক্ষেত্রে, একমাত্র একক যা পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে চলেছে সেটি হ'ল বস্তুর উচ্চতা বা প্রস্থ।

এই ধরণের প্রসারণ গণনা করার একটি সহজ উপায় হ'ল তাপমাত্রা পরিবর্তনের পরে তাপমাত্রা পরিবর্তনের আগে মাত্রার মানের সাথে তাপমাত্রা পরিবর্তনের আগে মানের সাথে তুলনা করা।

ভলিউম্যাট্রিক প্রসারণ

ভলিউম্যাট্রিক বিস্তারের ক্ষেত্রে তাপমাত্রা পরিবর্তনের পরে তরলটির ভলিউমের সাথে তাপমাত্রা পরিবর্তনের আগে তরলটির ভলিউমের তুলনা করে এটি গণনা করার উপায়। এটি গণনা করার সূত্রটি হ'ল:

পৃষ্ঠ বা অঞ্চল বিস্তৃতি

পৃষ্ঠতলের প্রসারণের ক্ষেত্রে, তাপমাত্রা 1 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পরিবর্তনের কারণে কোনও দেহ বা বস্তুর ক্ষেত্রের বৃদ্ধি লক্ষ্য করা যায় its

এই বিস্তৃতি সলিডগুলির জন্য কাজ করে। যদি আমাদের কাছে লিনিয়ার সহগ থাকে তবে আমরা দেখতে পাই যে বস্তুর আকার 2 গুণ বড় হবে। এটি গণনা করার সূত্রটি হ'ল:

একজন _চ = একটি ₀

এই অভিব্যক্তিতে:

expansion = ক্ষেত্র প্রসারণের সহগ

এ ₀ = প্রাথমিক অঞ্চল

একজন _চ = ফাইনাল এলাকায়

টি ₀ = প্রাথমিক তাপমাত্রা।

টি _চ = চূড়ান্ত তাপমাত্রা

ক্ষেত্রের বিস্তৃতি এবং লিনিয়ার প্রসারণের মধ্যে পার্থক্য হ'ল প্রথমটির মধ্যে আপনি অবজেক্টের ক্ষেত্রের বৃদ্ধি পরিবর্তন দেখতে পান এবং দ্বিতীয়টিতে পরিবর্তনটি একটি একক পরিমাপের (যেমন দৈর্ঘ্য বা দৈহিক বস্তুর প্রস্থ)।

উদাহরণ

প্রথম অনুশীলন (রৈখিক প্রসারণ)

স্টিল দিয়ে তৈরি ট্রেনের ট্র্যাকগুলি তৈরি করে এমন রেলগুলির দৈর্ঘ্য 1500 মিটার হয়। তাপমাত্রা 24 থেকে 45 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে গেলে দ্রাঘিমাংশ কত হবে?

সমাধান

ডেটা:

Lο (প্রাথমিক দৈর্ঘ্য) = 1500 মি

এল _চ (চূড়ান্ত দৈর্ঘ্য) =?

Tο (প্রাথমিক তাপমাত্রা) = 24 ° C

টি _চ (চূড়ান্ত তাপমাত্রা) = 45। সে

α (স্টিলের সাথে সম্পর্কিত লিনিয়ার সম্প্রসারণের সহগ) = 11 x 10 ^-6 ° C ^-1

নিম্নলিখিত সূত্রটিতে তথ্য প্রতিস্থাপন করা হয়:

যাইহোক, সমীকরণে এই ডেটা অন্তর্ভুক্ত করার জন্য আপনাকে প্রথমে তাপমাত্রার ডিফারেনশনের মানটি জানতে হবে। এই পার্থক্য অর্জন করতে সর্বোচ্চ তাপমাত্রাকে সর্বনিম্ন থেকে বিয়োগ করতে হবে।

=t = 45 ° C - 24 ° C = 21 ° C

এই তথ্যটি জানা হয়ে গেলে, পূর্বের সূত্রটি ব্যবহার করা যেতে পারে:

এলএফ = 1500 মি (1 + 21 ° সে। 11 x 10 ^-6 ° সে ^-1)

এলএফ = 1500 মি (1 + 2.31 x 10 ^-4)

এলএফ = 1500 মি (1,000231)

এলএফ = 1500.3465 মি

দ্বিতীয় অনুশীলন (পৃষ্ঠের প্রসারণ)

উচ্চ বিদ্যালয়ে তাপমাত্রা 21 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড হলে একটি গ্লাস স্টোরের আয়তন 1.4 মি ^ 2 হয় has তাপমাত্রা 35 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বেড়ে যাওয়ার সাথে সাথে এর চূড়ান্ত অঞ্চলটি কী হবে?

সমাধান

আফ = এ 0

আফ = 1.4 মি ² 204.4 এক্স 10 ^-6]

আফ = 1.4 মি ² । 1,0002044

আফ = 1.40028616 মি ²

প্রসারণ কেন ঘটে?

সকলেই জানেন যে সমস্ত উপাদান বিভিন্ন সাবোটমিক কণা দ্বারা গঠিত। তাপমাত্রা পরিবর্তন করে, হয় এটি বাড়িয়ে বা কমিয়ে দিয়ে, এই পরমাণুগুলি গতিবিধির প্রক্রিয়া শুরু করে যা বস্তুর আকার পরিবর্তন করতে পারে।

যখন তাপমাত্রা উত্থাপিত হয়, গতিশক্তি শক্তি বৃদ্ধির কারণে অণুগুলি দ্রুত চলতে শুরু করে এবং এভাবে বস্তুর আকার বা আয়তন বৃদ্ধি পাবে।

নেতিবাচক তাপমাত্রার ক্ষেত্রে, বিপরীত ঘটে, এক্ষেত্রে কম তাপমাত্রার কারণে অবজেক্টের ভলিউম সংকোচনে ঝোঁক থাকে।

তথ্যসূত্র

1. লিনিয়ার, সুফেরিয়াল এবং ভলিউমেট্রিক ডিলেশন - অনুশীলনগুলি। ফিসিম্যাট: ফিসিমেট.কম.মেক্স থেকে 8 ই মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
2. সুপরিসর ডিলেশন - সলভ অনুশীলনগুলি। ফিসিম্যাট: ফিসিমেট.কম.মেক্স থেকে 8 ই মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
3. তাপ বিস্তার. এনসাইক্লোপিডিয়া ব্রিটানিকা: ব্রিটানিকা ডট কম থেকে 8 ই মে, 2018 এ প্রাপ্ত
4. তাপ বিস্তার. হাইপার ফিজিক্স ধারণা: হাইপারফিজিক্স.ফাই-astr.gsu.edu থেকে 8 ই মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
5. তাপ বিস্তার. 8 ই মে, 2018, লুমেন লার্নিং: পাঠ্যক্রমগুলি থেকে প্রাপ্ত হয়েছে: পাঠ্যক্রমগুলি men
6. তাপ বিস্তার. ফিজিক্স হাইপারটেক্সটবুক: ফিজিক্স.আইনফো থেকে 8 ই মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
7. তাপ বিস্তার. En.wikedia.org থেকে উইকিপিডিয়া: 8 ই মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।