- তাপ সম্প্রসারণ সম্পর্কিত বেসিক ধারণা
- তাপ শক্তি
- গরম
- তাপমাত্রা
- তাপ বিস্তারের প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যগুলি কী কী?
- তাপ বিস্তারের মৌলিক কারণ কী?
- লিনিয়ার প্রসারণ
- সুফেরিয়াল ডিসলেশন
- ভলিউম্যাট্রিক প্রসারণ
- উদাহরণ
- গ্রন্থ-পঁজী
ভলিউম সম্প্রসারণ একটি শারীরিক একটি শরীরের ত্রিমাত্রিক পরিবর্তন জড়িত প্রপঞ্চ। বেশিরভাগ পদার্থের ভলিউম বা মাত্রা বৃদ্ধি পায় যখন তারা উত্তাপের শিকার হয়; এটি তাপীয় প্রসারণ হিসাবে পরিচিত একটি ঘটনা, তবে এমন কিছু পদার্থও রয়েছে যা উত্তপ্ত হলে সংকুচিত হয়।
যদিও ভলিউমের পরিবর্তনগুলি সলিডগুলির জন্য তুলনামূলকভাবে ছোট, তবে এগুলি খুব প্রযুক্তিগত গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষত এমন পরিস্থিতিতে যেখানে এটি আলাদাভাবে প্রসারিত উপকরণগুলিতে যোগদান করার ইচ্ছা পোষণ করে।
কিছু সলিডের আকারটি উত্তপ্ত হয়ে গেলে বিকৃত হয় এবং কিছু দিক এবং অন্যদের মধ্যে চুক্তিতে প্রসারিত হতে পারে। যাইহোক, যখন মাত্র কয়েকটি নির্দিষ্ট মাত্রায় মাত্রা বিভক্ত হয় তখন এই জাতীয় বিস্তারের জন্য একটি শ্রেণিবিন্যাস থাকে:
- লিনিয়ার বিচ্ছিন্নতা ঘটে যখন কোনও নির্দিষ্ট মাত্রায় পরিবর্তিত হয় যেমন শরীরের দৈর্ঘ্য, প্রস্থ বা উচ্চতা।
- সারফেস ডাইলেশন এমন এক যেখানে তিন মাত্রার মধ্যে দুটিতে ভিন্নতা প্রাধান্য পায়।
- অবশেষে, ভলিউম্যাট্রিক প্রসারণ কোনও শরীরের তিনটি মাত্রায় পরিবর্তিত হওয়ার বিষয়টি বোঝায়।
তাপ সম্প্রসারণ সম্পর্কিত বেসিক ধারণা
তাপ শক্তি
বিষয়গুলি চলমান বা কম্পনকারী, অবিচ্ছিন্ন গতিতে থাকা পরমাণু দ্বারা গঠিত। গতিশক্তি (বা গতি) শক্তি যার সাথে পরমাণুগুলি সরানো হয় তাকে তাপীয় শক্তি বলা হয়, তারা তত দ্রুত গতিতে যায়, তত বেশি তাপীয় শক্তি থাকে।
গরম
তাপ হ'ল তাপ শক্তি হ'ল দুই বা ততোধিক পদার্থের মধ্যে বা পদার্থের এক অংশ থেকে অন্য ম্যাক্রোস্কোপিক স্কেলে স্থানান্তরিত হয়। এর অর্থ হ'ল একটি গরম দেহ তার তাপশক্তির কিছু অংশ ছেড়ে দিতে পারে এবং তার কাছের কোনও শরীরে প্রভাব ফেলতে পারে।
স্থানান্তরিত তাপশক্তির পরিমাণ নির্ভর করে নিকটস্থ শরীরের প্রকৃতি এবং তাদেরকে পৃথক করে এমন পরিবেশের উপর depends
তাপমাত্রা
তাপের ধারণা তাপের প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করার জন্য মৌলিক, একটি দেহের তাপমাত্রা তাপ অন্য দেহে তাপ স্থানান্তর করার ক্ষমতার পরিমাপ।
পারস্পরিক যোগাযোগের দুটি সংস্থা বা উপযুক্ত মাঝারি (হিট কন্ডাক্টর) দ্বারা পৃথক করা যদি তাদের মধ্যে কোনও তাপ প্রবাহ না থাকে তবে একই তাপমাত্রায় থাকবে। একইভাবে, তাপ X থেকে Y এ প্রবাহিত হলে একটি শরীরের এক্স দেহের Y এর চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় থাকবে Y
তাপ বিস্তারের প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যগুলি কী কী?
এটি পরিষ্কারভাবে তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত, তাপমাত্রা যত বেশি হবে তত বেশি বৃদ্ধি greater এটি উপাদানের অভ্যন্তরীণ কাঠামোর উপরও নির্ভর করে, একটি থার্মোমিটারে, পার্কের বিস্তৃতি গ্লাসের বিস্তারের তুলনায় অনেক বেশি।
তাপ বিস্তারের মৌলিক কারণ কী?
তাপমাত্রা বৃদ্ধি কোনও পদার্থের পৃথক পরমাণুর গতিবেগ শক্তি বৃদ্ধি বোঝায়। শক্তভাবে, গ্যাসের বিপরীতে, পরমাণু বা অণুগুলি একত্রে একসাথে থাকে তবে তাদের গতিশক্তি (ছোট, দ্রুত কম্পনের আকারে) পরমাণু বা অণুগুলিকে একে অপরের থেকে পৃথক করে।
প্রতিবেশী পরমাণুর মধ্যে এই বিভাজন আরও বেশি এবং বৃহত্তর হয়ে ওঠে এবং শক্তের আকারে বৃদ্ধি পায়।
সাধারণ অবস্থার অধীনে বেশিরভাগ পদার্থের জন্য, এমন কোনও পছন্দসই দিক নেই যেখানে তাপীয় প্রসারণ ঘটে এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে প্রতিটি মাত্রার একটি নির্দিষ্ট ভগ্নাংশের দ্বারা শক্তের আকার বৃদ্ধি পাবে।
লিনিয়ার প্রসারণ
প্রসারণের সহজ উদাহরণটি হ'ল এক (লিনিয়ার) মাত্রায় প্রসারিত। পরীক্ষামূলকভাবে দেখা যায় যে কোনও পদার্থের দৈর্ঘ্য ΔL এর পরিবর্তন তাপমাত্রা -Δ টি এবং প্রাথমিক দৈর্ঘ্যের লো (চিত্র 1) এর পরিবর্তনের সাথে সমানুপাতিক। আমরা নিম্নলিখিত উপায়ে এটি উপস্থাপন করতে পারি:
DL = aLoDT
যেখানে proportion লিনিয়ার সম্প্রসারণের সহগ হিসাবে সমানুপাতের একটি সহগ হয় এবং প্রতিটি উপাদানের বৈশিষ্ট্য। এই সহগের কিছু মান টেবিল এতে দেখানো হয়েছে A.
লাইনারি সম্প্রসারণের সহগগুলি এমন উপকরণগুলির জন্য বেশি যেগুলি তাদের তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে প্রতিটি ডিগ্রি সেলসিয়াসের জন্য আরও বেশি বিস্তৃতি অনুভব করে।
সুফেরিয়াল ডিসলেশন
যখন একটি প্লেনকে শক্ত দেহের মধ্যে নিয়ে যাওয়া হয়, যাতে এই বিমানটি তাপীয় প্রসারণ (চিত্র 2) -র মধ্য দিয়ে যায়, তখন অঞ্চল ΔA-এর পরিবর্তন দেওয়া হয়:
ডিএ = 2 এএ 0
যেখানে areaA হ'ল প্রাথমিক অঞ্চল আও এর পরিবর্তন, temperatureT হ'ল তাপমাত্রার পরিবর্তন এবং α লিনিয়ার প্রসারণের সহগ।
ভলিউম্যাট্রিক প্রসারণ
পূর্ববর্তী ক্ষেত্রেগুলির মতো, ভলিউম ΔV এর পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কের (চিত্র 3) প্রায় অনুমান করা যেতে পারে। এই সমীকরণটি সাধারণত নীচে লেখা হয়:
ডিভি = বিভিওডিটি
যেখানে β হ'ল ভলিউম্যাট্রিক প্রসারণের সহগ এবং এটি প্রায় 3∝ τ∝ τ∝ ßλ∝ 2 এর সমান, কিছু উপকরণের জন্য ভলিউম্যাট্রিক সম্প্রসারণ সহগের মানগুলি দেখানো হয়।
সাধারণভাবে, তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে পদার্থগুলি প্রসারিত হবে, জল এই নিয়মের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ব্যতিক্রম। 4 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের বেশি হলে তাপমাত্রা বাড়লে জল প্রসারিত হয়।
যাইহোক, এটির তাপমাত্রা 4 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 0 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে হ্রাস পেলে এটিও প্রসারিত হয় জলটি যখন একটি ফ্রিজে রেখে দেওয়া হয় তখন এই প্রভাবটি লক্ষ্য করা যায়, জমে গেলে পানি প্রসারিত হয় এবং এই প্রসারণের কারণে তার ধারক থেকে বরফটি মুছে ফেলা কঠিন।
উদাহরণ
ভলিউম্যাট্রিক প্রসারণের পার্থক্যগুলি একটি গ্যাস স্টেশনে আকর্ষণীয় প্রভাব নিয়ে আসতে পারে। একটি উদাহরণ হ'ল উত্তপ্ত দিনে ভরাট করা একটি ট্যাঙ্কে পেট্রল ফোঁটা।
ইস্পাত ট্যাঙ্কটি pouredালার সময় পেট্রল শীতল হয় এবং পেট্রোল এবং ট্যাঙ্ক উভয়ই চারপাশের বাতাসের তাপমাত্রার সাথে প্রসারিত হয়। তবে, ইস্পাতের চেয়ে পেট্রলটি খুব দ্রুত প্রসারিত হয়, যার ফলে এটি ট্যাঙ্কের বাইরে বেরিয়ে আসে।
জ্বালানী স্তরের গেজটি পড়ার সময় পেট্রল এবং এতে থাকা ট্যাঙ্কের মধ্যে বিস্তারের পার্থক্য সমস্যার কারণ হতে পারে। গেজ যখন খালি পৌঁছে যায় তখন একটি ট্যাঙ্কে থাকা পেট্রোলের পরিমাণ (ভর) শীতের তুলনায় গ্রীষ্মে অনেক কম।
সতর্কতা আলো এলে উভয় স্টেশনে পেট্রোলের পরিমাণ একই থাকে তবে গ্রীষ্মের সময় পেট্রলটি প্রসারিত হওয়ায় এর ভর কম হয়।
উদাহরণস্বরূপ, আপনি 60L এর ক্ষমতা সহ একটি পূর্ণ ইস্পাত গ্যাস ট্যাঙ্ক বিবেচনা করতে পারেন। যদি ট্যাঙ্ক এবং পেট্রোলের তাপমাত্রা 15 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড হয় তবে 35 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় পৌঁছানোর পরে কতটা পেট্রল ছিটানো হবে?
তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণে ট্যাঙ্ক এবং পেট্রোল আয়তনে বৃদ্ধি পাবে, তবে ট্যাঙ্কের চেয়ে পেট্রোলটি আরও বাড়বে। সুতরাং স্পিলড পেট্রল আপনার ভলিউম পরিবর্তনের পার্থক্য হবে। ভলিউম্যাট্রিক সম্প্রসারণ সমীকরণটি তখন ভলিউম পরিবর্তনগুলি গণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে:
তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে ছড়িয়ে পড়া ভলিউমটি হ'ল:
একটিতে এই 3 টি সমীকরণের সংমিশ্রণ, আমাদের রয়েছে:
সারণী 2 থেকে ভলিউম্যাট্রিক সম্প্রসারণ সহগের মানগুলি পাওয়া যায়, প্রতিস্থাপনের মানগুলি:
যদিও এই পরিমাণ স্পিলড পেট্রোলটি একটি 60 এল ট্যাঙ্কের তুলনায় তুলনামূলকভাবে তুচ্ছ, তবে প্রভাবটি অবাক করার কারণ, পেট্রোল এবং ইস্পাত খুব দ্রুত প্রসারিত হয় expand
গ্রন্থ-পঁজী
- ইয়েন হো চো, টেলর আর। তাপীয় বিস্তৃতি সলিডস এএসএম আন্তর্জাতিক, 1998।
- এইচ।
- হলিডে ডি।, রেজনিক আর।, ক্রেণ কে। ফিজিক্স, খণ্ড ১. উইলি, 2001
- মার্টিন সি মার্টিন, চার্লস এ। হিউলেট ক্লাসিকাল ফিজিক্স এলসেভিয়ারের উপাদানসমূহ, ২০১৩।
- জেমেনস্কি মার্ক ডব্লু। হিট এবং থার্মোডাইনামিক্স। সম্পাদকীয় আগুইলার, 1979