Home পদার্থ বিজ্ঞান বাষ্পায়ন | স্ফুটন | এর পার্থক্য | চাপের প্রভাব

বাষ্পায়ন | স্ফুটন | এর পার্থক্য | চাপের প্রভাব

by CompleteGyan
বাষ্পায়ন ও স্ফুটন
সূচীপত্র hide

বাষ্পায়ন ও স্ফুটন – বাষ্পায়ন ও স্ফুটনের মধ্যে পার্থক্য। বাষ্পায়ন ও স্ফুটনের উপর চাপের প্রভাব

বাষ্পীভবন কি

বাষ্পীভবনের সংজ্ঞা ঃ তরল পদার্থকে বাষ্পে পরিণত করার প্রক্রিয়াকে বাষ্পীভবন বলে। তরলের বাষ্পীভবন দুটি পদ্ধতিতে হয়- ১) বাষ্পায়ন এবং ২) স্ফুটন।
(কতকগুলি কঠিন পদার্থ আছে যাদের উত্তপ্ত করলে তরলে পরিণত না হয়ে সরাসরি বাষ্পে পরিণত হয়, এই ঘটনাকে উর্ধ্বপাতন বলে। যেমন- কর্পূর, ন্যাপথালিন, ঘরের উষ্ণতাতেই সরাসরি বাষ্পে পরিণত হতে থাকে।)

বাষ্পায়ন কাকে বলে

একটি থালায় কিছু জল রেখে দিলে দুই- তিন দিন পরে দেখা যাবে থালাটির জল শুকিয়ে গেছে। ঘরের মেঝে জল দিয়ে মুছে দেওয়ার কিছু পরেই দেখা যায় মেঝে শুকিয়ে গেছে।
বাষ্পায়নের সংজ্ঞা: যে কোন উষ্ণতায় তরলের উপরতল থেকে ধীরে ধীরে তরলের বাষ্পে পরিণত হওয়ার ঘটনাকে বাষ্পায়ন বলে।

বাষ্পায়ন হার কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে

বাষ্পায়নের হার বিভিন্ন তরলের ক্ষেত্রে বিভিন্ন হয়, আবার কোন তরলের বাষ্পায়নের হার সব সময় এক হয় না। বাষ্পায়ন হার কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে তা নিম্নরূপ—

১) তরলের উপরতলের ক্ষেত্রফল:

তরলের শুধু উপরতল থেকেই সব সময় বাষ্পায়ন হয়। কাজেই তরলের উপরতলের ক্ষেত্রফল যত বেশি হবে, বাষ্পায়নের হারও‌ তত বেড়ে যাবে। তাই দেখা যায় গরম চা খাওয়ার সময় গরম চা চওড়া ডিশে ঢেলে ঠান্ডা করে খাওয়া হয়।

২) তরল পদার্থের প্রকৃতি:

যেসব তরলের স্ফুটনাঙ্ক ঘরের উষ্ণতার কাছাকাছি, সেইসব তরলকে খোলা পাত্রে রাখলে খুব তাড়াতাড়ি বাষ্পীভূত হয়ে যায়। এইরকম তরলকে উদ্বায়ী পদার্থ বলে। ইথার, অ্যাসিটোন, অ্যালকোহল প্রভৃতি উদ্বায়ী পদার্থ। যে পদার্থগুলির স্ফুটনাঙ্ক খুব বেশি সেগুলিকে অনূদ্বায়ী পদার্থ বলে। যে তরল যত বেশি উদ্বায়ী সেই পদার্থের বাষ্পায়নের হার তত বেশী। একই পরিমান জল ও ইথার দুটি সমপ্রস্তচ্ছেদযুক্ত পাত্রে রাখলে দেখা যাবে জলের অনেক আগেই ইথার উবে গেছে।

৩) তরলের উপর চাপ:

তরল পদার্থের উপর বায়ুমন্ডলের চাপ যত বেশি হবে বাষ্পায়ন তত কম হবে। বাষ্পায়নের হার বাড়াতে হলে তরলের উপর বায়ুর চাপ কমাতে হবে। বায়ুশূন্য স্থানে অর্থাৎ চাপশূন্য স্থানে বাষ্পায়ন দ্রুত হয়।

৪) বায়ুর শুষ্কতা:

তরল পদার্থের উপরতলের বাতাস যদি ঐ তরলের বাষ্প দ্বারা পূর্ণ থাকে, তবে বাষ্পায়ন খুব কম হবে।

৫) বায়ু চলাচল:

বাষ্পায়ন
বাষ্পায়ন

তরলের উপর বায়ুপ্রবাহ হতে থাকলে বাষ্পায়ন দ্রুত হয়। তরলের উপরতলের যে বাতাস জলীয় বাষ্প দ্বারা পূর্ণ হয়, প্রবাহ হলে সেই বাতাস সরে গিয়ে নতুন বাতাস আসে, ফলে নতুন বাতাস আর‌ও বাষ্প গ্রহণ করতে পারে। এইজন্য ঘেমে গেলে, পাখার হাওয়া’ করলে ঘাম তাড়াতাড়ি শুকিয়ে যায়।

৬) তরলের উষ্ণতা:

তরল এবং বাতাসের উষ্ণতা বাড়লে বাষ্পায়ন দ্রুত হয়। তাই দেখা যায় পুকুর, ডোবা প্রভৃতি জল গ্রীষ্মকালে প্রচণ্ড তাপে শুকিয়ে যায়।

স্ফুটন কাকে বলে

কোন ‌‌তরলে তাপ প্রয়োগ করলে দেখা যাবে ওর উষ্ণতা ক্রমে বেড়ে যাচ্ছে‌ আর উপরতল থেকে বাষ্পের সৃষ্টি হচ্ছে। উষ্ণতা বাড়তে বাড়তে একটি নির্দিষ্ট উষ্ণতায় এলে তরলটি ফুটতে শুরু করবে। যতক্ষণ পর্যন্ত সমস্ত তরলটি বাষ্পে পরিণত না হচ্ছে, ততক্ষণ পর্যন্ত ওই তরলের উষ্ণতা আর বাড়বে না।

স্ফুটনের সংজ্ঞা প্রমাণ চাপে, একটি নির্দিষ্ট উষ্ণতায় তরলের সমস্ত অংশ থেকে দ্রুত বাষ্পায়ন হতে থাকে,এই প্রক্রিয়াকে স্ফুটন বলে।

স্ফুটনাঙ্ক কাকে বলে

স্ফুটনাঙ্কের সংজ্ঞা ঃ প্রমাণ চাপে যে নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোন তরল পদার্থের সমস্ত অংশ থেকে দ্রুত বাষ্পায়ন হয়, সেই উষ্ণতাকে ঐ তরলের স্ফুটনাঙ্ক বলে।

জলের স্ফুটনাঙ্ক 100°C বললে এই বোঝায় যে, প্রমাণ চাপে 100°C উষ্ণতায় জল ফুটে বাষ্পে পরিণত হয়। প্রতিটি বিশুদ্ধ তরলের এক একটি নির্দিষ্ট স্ফুটনাঙ্ক আছে। বিভিন্ন তরলের স্ফুটনাঙ্ক বিভিন্ন হয়।
নিচে কয়েকটি তরলের স্ফুটনাংক দেওয়া হল:

তরলের নামস্ফুটনাঙ্ক
ইথাইল৭৮°C
বেঞ্জিন৮০°C
জল১০০°C
গ্লিসারিন২৯০°C
পারদ৩৫৭°C
তরল হাইড্রোজেন-২৫৩°C
তরল অক্সিজেন-১৮৩°C
ইথার৩৫°C
অ্যাসিটোন৫৬°C
ক্লোরোফর্ম৬১°C
স্ফুটনাঙ্ক


বাষ্পায়ন এবং স্ফুটনের মধ্যে পার্থক্য

বাষ্পায়ন এবং স্ফুটন বাষ্পীভবনেরই অংশ কিন্তু বাষ্পায়ন এবং স্ফুটনের মধ্যে পার্থক্য আছে। বাষ্পায়ন ও স্ফুটনের পার্থক্য নিম্নরূপ—

বাষ্পায়নস্ফুটন
১. বাষ্পায়ন সব উষ্ণতায় ঘটে।১. প্রমাণ চাপে, স্ফুটন একটি নির্দিষ্ট উষ্ণতায় ঘটে।
২. বাষ্পায়ন খুব ধীরে হয়; উষ্ণতা বাড়লে বাষ্পায়নের হার বাড়ে।২. স্ফুটনে অতি দ্রুত গতিতে বাষ্পায়ন হতে থাকে। যতক্ষণ স্ফুটন হয়, ততক্ষণ তরলের উষ্ণতা বাড়ে না- স্থির থাকে।
৩. তরলের সমস্ত অংশ থেকে বাষ্পায়ন হয় না। বাষ্পায়ন তরলের শুধু অপর দল থেকেই হয়।৩. স্ফুটন তরলের সমস্ত অংশ থেকে হয়।
৪. বাষ্পায়ন নিঃশব্দে হয়।৪. স্ফুটন সশব্দে হতে থাকে।
৫. বাষ্পায়নে প্রয়োজনীয় লীন তাপ তরল নিজেদের থেকে সংগ্রহ করে, ফলে তরলের উষ্ণতা কমে।৫.স্ফুটনে প্রয়োজনীয় লীনতাপ, তরলটি প্রযুক্ত তাপ থেকে সংগ্রহ করে, তাই তরলের উষ্ণতা একই থাকে।
৬. যেকোনো চাপে বাষ্পায়ন হয়।৬. স্ফুটনে তরলের উপরের বাষ্প চাপ বাইরে বায়ুর চাপের সমান হয়।
৭.বাষ্পায়নের জন্য প্রয়োজনীয় লীন তাপ উষ্ণতার উপর নির্ভর করে। যেমন- ঘরের উষ্ণতায় জলের বাষ্পায়নের জন্য লীন তাপ অনেক বেশী (প্রায় 600 ক্যালোরি/গ্রাম.) উষ্ণতা যত বাড়ে লীন তাপ কত কমে।৭. স্ফুটনের ক্ষেত্রে নির্দিষ্ট তরলের নির্দিষ্ট লীনতাপ আছে। যেমন- জলের বাষ্পীভবনের লীন তাপ 537 ক্যালোরি/গ্রাম।
বাষ্পায়ন এবং স্ফুটনের মধ্যে পার্থক্য
স্ফুটন
স্ফুটন

বাষ্পায়ন এবং স্ফুটনের মধ্যে পার্থক্য মুলত এগুলিই।

স্ফুটন কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে

স্ফুটন কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে তা নিচে বর্ণনা করা হল–

১. তরল পদার্থের প্রকৃতি

যে তরল যত বেশি উদ্বায়ী তার স্ফুটনাঙ্ক তত কম হয়। বিভিন্ন তরল বিভিন্ন উষ্ণতায় ফুটতে থাকে। যেমন, প্রমাণ চাপে 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় ফুটে ইথার 34 ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় এবং অ্যালকোহল 78.3 ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় ফুটতে থাকে। এর দ্বারা বোঝা যায়,‌ স্ফুটনাঙ্ক তরলের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে।

২. তরলের ওপর চাপ

তরলের উপর চাপ বাড়ালে স্ফুটনাঙ্ক বেড়ে যায়, চাপ কমালে স্ফুটনাঙ্ক কমে যায়। দেখা গেছে চাপের পরিবর্তন প্রায় 270 মি.মি পারদ স্তম্ভ হলে জলের স্ফুটনাঙ্কের পরিবর্তন 1 ডিগ্রি সেলসিয়াস হয়।

৩. তরলের বিশুদ্ধির উপর

তরলে কোন পদার্থ দ্রবীভূত থাকলে ওই দ্রবণের স্ফুটনাঙ্ক, মূল তরলের স্ফুটনাঙ্কের চেয়ে বেশি হয়।যেমন প্রমাণ চাপে বিশুদ্ধ জলের স্ফুটনাঙ্ক 100 ডিগ্রী সেলসিয়াস, কিন্তু জলে সাধারণ লবণ দ্রবীভূত থাকলে ওই দ্রবণের স্ফুটনাঙ্ক প্রায় 9 ডিগ্রি সেলসিয়াস বেড়ে যায়। এইজন্যই কোন তরলের স্ফুটনাঙ্ক নির্ণয় করার সময় থার্মোমিটারের বাল্বটিকে তরলের মধ্যে ডুবিয়ে রাখা হয় না- তরলের একটু ওপরে তরলটির বাষ্পের সংস্পর্শে রাখতে হয়।

জলের স্ফুটনাঙ্ক নির্ণয়

পরীক্ষা

একটি কাচের ফ্লাস্কে কিছু জল নিয়ে ফ্লাস্কের মুখে একটি রবারের ছিপি এঁটে ছিপিতে তিনটি ছিদ্র করা হলো। একটি ছিদ্রের মধ্য দিয়ে একটি থার্মোমিটার প্রবেশ করানো হলো। থার্মোমিটারের বাল্বটি যেন জলতলের ঠিক উপরে থাকে। আর একটি ছিদ্রের মধ্যে একটি ম্যানোমিটার প্রবেশ করানো হল এবং অন্য ছিদ্রটির মধ্যে বাষ্প বের হওয়ার জন্য নির্গম নল প্রবেশ করানো হল। এইবার ফ্লাস্কটিকে একটি ত্রিপদ স্টান্ডের উপরে রাখা তারজালির ওপর বসিয়ে, বার্নার দিয়ে ফ্লাস্কের জল উত্তপ্ত করা হল। প্রথমে জল থেকে বুদবুদ বের হতে থাকবে পরে জল ফুটতে শুরু করবে। এই সময় জলের সমস্ত অংশ থেকে দ্রুত বাষ্পায়ন হবে। থার্মোমিটারে দেখা যাবে 100 ডিগ্রী সেলসিয়াস স্থির উষ্ণতায নির্দেশ করছে (বায়ুর চাপ 760 মি.মি পারদ স্তম্ভের চাপ এর সমান হলে )।

স্ফুটনের উপর চাপের প্রভাব

তরলের স্ফুটনের উপর চাপের প্রভাব লক্ষণীয়। তরলের উপরে চাপ বাড়ালে স্ফুটনাঙ্ক বেড়ে যায়, আবার চাপ কমালে স্ফুটনাঙ্ক কমে যায়। পরীক্ষা দ্বারা এই ঘটনা দেখানো যায়-

১. চাপ কমালে তরলের স্ফুটনাঙ্ক কমে যায়

– ফ্রাঙ্কলিনের পরীক্ষা:

100°C র চেয়ে কম উষ্ণতায় জল ফোটানো যায়: একটি কাচের ফ্লাস্কের প্রায় অর্ধেকটা জলভর্তি করে ফ্লাস্কটিকে ‌বার্ণার দিয়ে উত্তপ্ত করা হল।‌‌ এক সময় জল‌ ফূটতে শুরু করবে এবং বাষ্প ফ্লাস্কের মুখ দিয়ে সবেগে বের হতে থাকবে। বাষ্পের সঙ্গে সঙ্গে ফ্লাস্কের ভিতরের বাতাস‌ও বেরিয়ে ‌যাবে। এইবার বার্নার সরিয়ে সঙ্গে সঙ্গে ফ্লাস্কের মুখটি রবার কর্ক দিয়ে বন্ধ করা হল এবং ফ্লাস্কটিকে উল্টে একটি ত্রিপদ স্ট্যান্ডের আংটার মধ্যে খাড়াভাবে বসানো হল। কিছুক্ষণ অপেক্ষা করলে ফ্লাস্কটির জল অনেকটা ঠান্ডা হয়ে যাবে, স্ফুটন‌ও থাকবে না। এইবার একটি স্পঞ্জ বরফ- জলে ডুবিয়ে ফ্লাস্কের গোলতলের উপর চেপে ধরা হল। ঠান্ডা জলের ধারা পড়ার সঙ্গে সঙ্গে দেখা যাবে ফ্লাস্কের জল আবার পড়তে শুরু করল। এই স্ফুটন কিছুক্ষণ পর আবার থেমে যাবে। আবার ঠান্ডা জলের ধারা ফ্লাস্কের উপর ফেললে আবার ফুটতে শুরু করবে।

ব্যাখ্যা: উল্টানো ফ্লাস্কের মধ্যে জলের উপরের অংশটি জলীয় বাষ্প দ্বারা পূর্ণ ছিল। এই অবস্থায় ফ্লাস্কের উপর ঠান্ডা জল পড়ায় ভেতরের বাষ্পের কিছুটা হঠাৎ ঘনীভূত হয়ে তরল হয়ে যায়। ভেতরে বাতাস নেই,ফলে জলের উপর চাপ অনেক কমে যায়, ফলে জলের স্ফুটনাঙ্কও কমে যায়। সেই কম চাপে জলের যে স্ফুটনাঙ্ক হয়, ফ্লাস্কের জলের উষ্ণতা তার চেয়ে বেশি থাকে; সেইজন্য জল আবার ফুটতে থাকে।এই পরীক্ষায় প্রমাণিত হয় যে, চাপ কমলে তরলের স্ফুটনাঙ্ক কমে যায় এবং 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতার কমেও জল ফোটানো যায়।

তরলের ওপর চাপ কমিয়ে তরলটিকে যে কোন উষ্ণতায় ফোটানো যায় নিচের পরীক্ষায় দেখানো হল

একটি বায়ু পাম্পের পাটাতনের উপর একটি ছোট বীকারে ঘরের উষ্ণতায় (40°C) জল নিয়ে রাখা হল। এইবার একটি বেলজার দিয়ে জলপূর্ণ বীকারটিকে ঢেকে দেওয়া হল। উষ্ণতা দেখার জন্য বিকারের জলের মধ্যে একটি থার্মোমিটার ডুবিয়ে রাখা হল। এখন বায়ু পাম্পের সাহায্যে বেলজারের মধ্যস্থ বাতাস বের করতে শুরু করা হল- বেলজারের মধ্যস্থ বায়ুর চাপ যখন মোটামুটি 100 মি.মি তখন দেখা গেল বিকারের জল হতে শুরু করেছে। এখন স্ফুটনের জন্য যে লীনতাপ দরকার তা জল থেকে আসে, এর ফলে জলের উষ্ণতা কমে যেতে থাকে। বেলজারের মধ্যস্থ বায়ু ক্রমাগত বের করে নেওয়ার ফলে ভেতরের চাপ ক্রমশ কমতে থাকে-ফলে স্ফুটনাঙ্ক‌ও কমতে থাকে তাই বিকারের জল ফুটতে থাকে। এইভাবে স্ফুটন চলতে থাকে, ফলে জলের উষ্ণতাও কমতে থাকে- ভিতরের চাপ 4.6 মি.মি হলে দেখা যাবে জল 0 °C উষ্ণতায় ফুটছে। এইভাবে কমতে কমতে একসময় বিকারের জল বরফে পরিণত হয়ে যায়।

চাঁদে বাতাস নেই, সুতরাং চাঁদে বায়ুচাপ শূন্য একটি থার্মোফ্লাস্কের মধ্যে 40 °C উষ্ণতায় জল নিয়ে চাঁদে গিয়ে ফ্লাস্কটির ছিপি খুললে দেখা যাবে ফ্লাস্কের মধ্যের জলের উষ্ণতা যদিও 40 °C তবু জল ফুটতে আরম্ভ করেছে।

কোন তরলের উপর চাপ কমালে, তরলের স্ফুটনাঙ্ক কমে যায়

– তরলের এই ধর্মকে অনেক কাজে লাগানো যায়।
১. হাইড্রোজেন পারক্সাইডের জলীয় দ্রবণকে গাঢ় করার সময় চাপ কমিয়ে স্ফুটনাঙ্ক কম করে পাতন করে (অনুপ্রেষ পাতন) হাইড্রোজেন পার অক্সাইড এর দ্রবণ প্রস্তুত করা হয়।
২. চিনির জলীয় দ্রবণ থেকে চিনির কেলাস প্রস্তুতির সময় এই প্রক্রিয়ার সাহায্য নেওয়া হয়।

তরলের ওপর চাপ বাড়ালে স্ফুটনাঙ্ক বেড়ে যায়

তরলের ওপর চাপ বাড়ালে স্ফুটনাঙ্ক বেড়ে যায়। প্রমাণ চাপে বিশুদ্ধ জলের স্ফুটনাঙ্ক 100 °C। এখন কোন উপায়ে জলের উপরের চাপ যদি বাড়ানো হয় তাহলে দেখা যাবে 100 °C উষ্ণতার চেয়ে অনেক বেশি উষ্ণতায় জল ফুটছে। প্রেসার কুকার বা অটোক্লেভ যন্ত্রে জলীয় বাষ্পকে পাত্রের ভেতর আবদ্ধ রেখে জলের উপর চাপ বাড়ানো হয়। ফলে জল 100°C র বেশি উষ্ণতায় ফুটতে থাকে। এইজন্য প্রেসার কুকারে অল্প সময়ে মাংস, ভাত ইত্যাদি সুসিদ্ধ হয়, ফলে জ্বালানির সাশ্রয় হয়। নানা পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে, চাপের পরিবর্তন প্রায় 270 মি.মি হলে জলের স্ফুটনাঙ্কের পরিবর্তন 1°C হয়।

চাপ বৃদ্ধিতে তরলের স্ফুটনাঙ্ক বাড়ে

এই ধর্মকে অনেক কাজে লাগানো হয়.

১. কাগজ শিল্পে কাঠের গুঁড়ার সঙ্গে গাঢ় কস্টিক সোডার দ্রবণ মিশিয়ে বেশি চাপে মিশ্রণটিকে উত্তপ্ত করে কাগজের মন্ড প্রস্তুত করা হয়।
২. কৃত্রিম সিল্ক প্রস্তুতিতে এবং হাড় থেকে জিলেটিন নিষ্কাশনে এই প্রক্রিয়ার সাহায্য নেওয়া হয়।
৩. হাসপাতালে অপারেশনের আগে যন্ত্রপাতি জীবাণুমুক্ত করতে এবং ব্যান্ডেজ ইত্যাদি জীবাণুমুক্ত করতে এই প্রক্রিয়ার সাহায্য নেওয়া হয়।
৪. বক্সাইট আকরিক থেকে বিশুদ্ধ অ্যালুমিনা প্রস্তুতিতে এই প্রক্রিয়ায় সাহায্য নেওয়া হয়।
৫. এই প্রক্রিয়ার সাহায্যে টিনের কৌটার খাবার জীবাণুমুক্ত করা হয়।

স্ফুটনাঙ্কের উপর উচ্চতার প্রভাব

ভূপৃষ্ঠ থেকে যত উপরে ওঠা যায় বায়ুর চাপ তত কমতে থাকে। উচ্চতা যদি বেশি না হয় তাহলে দেখা গেছে এক কিলোমিটার উপরে উঠলে বায়ুর চাপ 85 মি.মি করে কমে যায়। চাপ কম হলে তরলের স্ফুটনাঙ্ক কমে যায়, আবার যত উপরে উঠা যায় বায়ুর চাপ ততই কমতে থাকে। তাহলে বলা যেতে পারে, যত উপরে উঠা যায় তরলের স্ফুটনাঙ্ক তত কমতে থাকে, অর্থাৎ তরলের স্ফুটনাঙ্ক উচ্চতার উপরও নির্ভর করে। দেখা গেছে প্রতি 300 মিটার উচ্চতা বৃদ্ধিতে জলের স্ফুটনাঙ্ক প্রায় 1°C কমে যায়।

১.পাহাড়ের চূড়ায়, উচ্চতার জন্য বাতাসের চাপ কম, তাই দেখা যায় পাহাড়ের চূড়ায় কম উষ্ণতায় জল ফুটতে থাকে। পরীক্ষা করে দেখা গেছে, এভারেস্টের চূড়ায় (যার উচ্চতা প্রায় 29 হাজার ফুট) মাত্র 70 °C উষ্ণতায় জল ফুটতে থাকে। এই উষ্ণতায় জল ফুটলেও চাল, ডাল ইত্যাদি ভাল সেদ্ধ হয় না।
২. দার্জিলিং- এর উচ্চতা সমুদ্রতল থেকে 7000 ফুটের বেশী। সেখানে বাতাসের চাপ কম। সেইজন্য দার্জিলিঙে জলের স্ফুটনাঙ্ক ও 93.6°C।
৩. এর ঠিক উল্টো ঘটনা দেখা যায় গভীর খনির নিচে গেলে। সেখানে বাতাসের চাপ বেশী, তাই জলের স্ফুটনাঙ্ক বেশী। তাই সেখানে চাল ডাল তাড়াতাড়ি সেদ্ধ হবে।

প্রেসার কুকার:

তরলের উপর চাপ বাড়িয়ে স্ফুটনাঙ্ক বাড়ানোর যন্ত্র হলো প্রেসার কুকার। এই যন্ত্রে বদ্ধ পাত্রে স্টিমের চাপ বাড়িয়ে জলের স্ফুটনাঙ্ক বাড়ানো হয়। যন্ত্রটি হল অ্যালুমিনিয়ামের সংকর ধাতু দিয়ে তৈরি খুব শক্ত একটি পাত্র। পাত্রের ঢাকনা বন্ধ করলে পাত্রের মুখে নিওপ্রিন রবারের তৈরি একটি বেল্টের (R) গায়ে ঢাকনাটি চেপে বসে যায়। ফলে পাত্রটি বায়ু নিরুদ্ধ হয়। এই অবস্থায় পাত্রের ভিতরে জল রেখে বাইরে থেকে তাপ দিলে, ভিতরে যে স্টিম উৎপন্ন হবে, তা বের হতে না পারায় পাত্রের মধ্যে জমা হতে থাকে, ফলে পাত্রের ভিতর চাপ ক্রমশ বাড়তে থাকে। চাপ বাঁড়ার সঙ্গে সঙ্গে পাত্রের ভেতরে জলের স্ফুটনাঙ্কও বাড়তে থাকে।

বাষ্পায়ন ও স্ফুটন
বাষ্পায়ন ও স্ফুটন

পাত্রের ভেতরে জলের স্ফুটনাঙ্ক 100° সেলসিয়াসের অনেক উপরে উঠে যায়, ফলে ওই উচ্চ উষ্ণতায় যে কোন বস্তু খুব তাড়াতাড়ি সেদ্ধ হয়।পাত্রের ভেতরে স্টিমের চাপ বাড়তে বাড়তে এক সময় পাত্রের দেওয়াল ফেটে গিয়ে দুর্ঘটনা ঘটার সম্ভাবনা থাকে। তাই যন্ত্রটির ঢাকনায় একটি পিন ভাল্ব (P) থাকে। বেশি চাপ সৃষ্টি হলে অতিরিক্ত চাপ ভাল্বটিকে ঠেলে কিছুটা স্টিম বের করে দেয়। পিন ভাল্বটির ‌ ওজন এমন করা থাকে যেন কুকারের ভেতরের বাষ্প চাপ 2 বায়ুমন্ডল চাপের সমান হয়। এই চাপে যন্ত্রটির ভেতরে জলের স্ফুটনাঙ্ক 120 °C হয়। যন্ত্রটিকে উত্তপ্ত অবস্থায় ধরার জন্য তাপের কুপরিবাহী একটি হাতল(H) থাকে। এছাড়া ঢাকনার উপর একটি নিরাপত্তা ভাল্ব (S) থাকে। হঠাৎ স্টিমের চাপ বেশি হয়ে পড়লে এই ভাল্বটি খুলে যায়, ফলে কুকার ফেটে দুর্ঘটনা ঘটার সম্ভাবনা থাকে না।

বাষ্পায়নে শৈত্যের সৃষ্টি হয় কেন


কোন তরলের বাষ্পে পরিণত হওয়ার জন্য লীন তাপ দরকার। লীন তাপ না পেলে কোন তরল বাষ্পে পরিণত হতে পারে না। তরলটির বাষ্পায়নে,তরলটিতে তাপ প্রয়োগ না করলেও, তরলটি নিজের দেহ থেকে অথবা যে পাত্রে রাখা আছে সেই পাত্র থেকে, বা আশেপাশের ‌ বস্তু থেকে, তরলটির বাষ্পে পরিণত হওয়ার জন্য যতটুকু লীন তাপের দরকার ততটুকু সংগ্রহ করে বাষ্পে পরিণত হয়। এর ফলে তরলটি নিজে বা পাত্রটি বা আশেপাশের বস্তু ঠান্ডা হয়ে যায়।

১. একটি টেস্ট টিউবের মধ্যে কিছুটা ইথার নিয়ে একটি কাচনলের সাহায্যে ওর মধ্যে ফুঁ দাও,কিছুক্ষণ পরে টেস্টটিউবটিতে হাত দিয়ে দেখ- দেখবে টেস্টটিউবটি খুব ঠান্ডা হয়ে গেছে। বাতাসের সঙ্গে উদ্বায়ী ইথার দ্রুত বাষ্পীভূত হওয়ার সময় টেস্টটিউব এবং নিজের দেহ থেকে লীন তাপ নিয়ে বাষ্পে পরিণত হয়ে বেরিয়ে যায়, ফলে টেস্টটিউব ঠান্ডা হয়ে যায়।

২. ডাক্তারবাবু তোমার হাতে ইনজেকশন দেওয়ার সময় রেকটিফাইড স্পিরিট ঘষে দেন-তখন কেমন ঠান্ডা লাগে? স্পিরিট উদ্বায়ী, তাই দ্রুত বাষ্পে পরিণত হয়, কিন্তু লীন তাপ পাবে কোথায়? তোমার হাত থেকেই প্রয়োজনীয় লীন তাপ সংগ্রহ করে বাষ্প হয়ে চলে যায়, ফলে হাতের যেখানে ইসপিরিট লাগানো হয়েছে ঐখানটা ঠান্ডা হয়ে যায়।

‌ বর্ষাকালে ভিজে কাপড় শুকাতে চায় না, অথচ শীতকালে ভিজে কাপড় তাড়াতাড়ি শুকিয়ে যায় কেন?

এর কারণ, বর্ষাকালে বাতাসের মধ্যে জলীয় বাষ্প বেশি থাকে, সেজন্য ভিজে কাপড় থেকে জলের বাষ্পায়ন খুব ধীরে ধীরে হয়। শীতকালে বাতাসে জলীয় বাষ্প কম থাকে, তাই শীতকালে ভিজে কাপড় থেকে জলের বাষ্পায়ন দ্রুত হয় ফলে তাড়াতাড়ি শুকিয়ে যায়।

ভিজা কাপড় পরে খোলা বাতাসের মধ্যে বসে থাকা ঠিক নয় কেন?

এর কারণ ভিজা কাপড় থেকে জলের দ্রুত বাষ্পীভবন হতে থাকে-বায়ুপ্রবাহ চলার ফলে এই বাষ্পীভবন দ্রুত হয়। বাষ্পীভবনের জন্য প্রয়োজনীয় লীন তাপ জল থেকে সংগৃহীত হয় ফলে কাপড়ের জল ঠান্ডা হয়ে যায়। কাপড়ের সঙ্গে লেগে থাকা দেহ ঠান্ডা হতে থাকে ফলে ঠান্ডা লেগে সর্দি হওয়ার সম্ভাবনা থাকে।

ফুটন্ত জলের উপর একটি পাত্র ভাসিয়ে রেখে ওই পাত্রের মধ্যে জল ঢেলে রাখলে ওই জল ফুটবে কি?

ওই পাত্রে জল ফুটবে না, কারণ ভাসমান পাত্রের জলের উষ্ণতা ক্রমে বাড়তে বাড়তে ফুটন্ত জলের উষ্ণতায়অর্থাৎ 100 ডিগ্রী সেলসিয়াস হলে ফুটন্ত জল থেকে তাপ আর ভাসমান পাত্রের জলে আসবে না, কারণ উভয় এর উষ্ণতা একই। এখন ভাসমান পাত্রে জল আরও গ্রাম প্রতি 537 ক্যালোরি তাপ পেলে তবে ফুটে তরল থেকে বাষ্পীয় অবস্থায় যাবে। এই পরিমান তাপ ওই ফুটন্ত জল থেকে ভাসমান পাত্রের জল আর পায় না তাই ভাসমান পাথর জল ফুটতে পারে না।

জল দিলে আগুন নেভে কেন?

জ্বলন্ত বস্তুতে জল পড়লে জল স্টীমে পরিণত হয়। জল থেকে স্টিমে পরিণত হওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় লীন তাপ জল ঐ জ্বলন্ত বস্তু থেকে সংগ্রহ করে ফলে জ্বলন্ত বস্তুর তাপ কমে যায়। এদিকে জলের বাষ্পীভবনের উৎপন্ন স্টিম জ্বলন্ত বস্তুকে ঘিরে ফেলে, ফলে বাইরের অক্সিজেনপূর্ণ তাজা বাতাস ভেতরে যেতে বাধা পায়। অক্সিজেনের অভাবে জ্বলন আর সম্ভব হয় না।

একটি থার্মোমিটারকে জলে ডুবিয়ে উপরে উঠিয়ে আনলে থার্মোমিটারের পাঠ কমে যায় কেন?

থার্মোমিটারটিকে জল থেকে বাতাসের মধ্যে তুলে আনলে থার্মোমিটারের বাল্বে লেগে থাকা জলের বাষ্পীভবন দ্রুত হয়। বাষ্পীভবনের জন্য প্রয়োজনীয় লীন তাপ থার্মোমিটারের বাল্ব থেকে সংগৃহীত হয় ফলে বাল্বটি ঠান্ডা হয় এবং উষ্ণতা কমে যায় ফলে থার্মোমিটারের পাঠ কমে যায়।

একই ঘরে কাচ বা পিতলের কলসিতে এবং মাটির কলসিতে সম উষ্ণতায় জল রাখলে কয়েক ঘন্টা পর মাটির কলসিতে জল বেশি ঠান্ডা হয় কেন?

মাটির কলসিতে জল বেশি ঠান্ডা হয়। মাটির কলসিতে অসংখ্য ছিদ্র আছে। কলসিতে জল ওই ছিদ্র দিয়ে কুঁজোর বাইরে এসে কলসি থেকে লীন তাপ সংগ্রহ করে বাষ্পে পরিণত হয়, ফলে কলসি ঠান্ডা হয়ে যায় এবং কলসির ভেতরের জল ঠান্ডা হয়ে যায়। পিতলের কলসিতে এইরকম কোন ছিদ্র নেই, তাই বাষ্পীভবন হওয়ার সুযোগ নেই, তাই পিতলের কলসির জল ঠান্ডা হয় না।

গ্রীষ্মকালে দরজা-জানালায় ভিজে খসখস ঝুলিয়ে রাখলে ঘরটা ঠান্ডা হয়ে যায় কেন?

কারণ খসখসের জল খসখস থেকে এবং আশেপাশের বাতাস থেকে লীন তাপ সংগ্রহ করে বাষ্পে পরিণত হয়, ফলে খসখস ও বাতাস ঠান্ডা হয়ে যায়। গ্রীষ্মকালে রাস্তায়, বাড়ির মেঝেতে বা ছাদে জল ঢেলে ঠান্ডা করা হয়। জল ঢাললে বাষ্পায়ন হয়, ফলে রাস্তা, মেঝে বা ছাদ ঠান্ডা হয়ে যায়, কারণ জল বাষ্পায়নের সময় ঐগুলি থেকে লীন তাপ নিয়ে নেয়।

হাতে ইথার ঢাললে ঠান্ডা বোধ হয় কেন?

এর কারণ ইথার খুব উদ্বায়ী তাই তাড়াতাড়ি বাষ্পীভূত হয়ে যায়। এই বাষ্পীভবনের সময় ওর বাষ্পীভবনের জন্য প্রয়োজনীয় লিনতাপ হাত থেকে নিয়ে নেয় এবং বাষ্পীভূত হয়ে চলে যায়। তখন হাতে ঠান্ডা বোধ হয়।

ভেজা কাপড় গায়ে বা ঘামে ভেজা শরীরে পাখার তলায় বসলে সর্দি লাগে কেন?

ঘামে ভেজা শরীরে পাখার তলায় বসলে অথবা ভেজা কাপড় গায়ে শুকোলে সর্দি লেগে যায়, কারণ ঘাম অথবা ভিজা কাপড়ের জল শরীর থেকে লীন তাপ নিয়ে বাষ্পে পরিণত হয়, ফলে শরীর ঠান্ডা হয়ে যায় ও সর্দি লাগে।

বেশি জ্বর হলে কপালে ভিজা জলপট্টি দিতে হয় কেন?

বেশি জ্বর হলে কপালে ভিজা জলপট্টি দিতে হয়। এর ফলে ভিজা জলপট্টি থেকে জল বাষ্পীভূত হয়। জল, বাষ্পীভবনের জন্য লীন তাপ সংগ্রহ করে কপাল থেকে, ফলে মাথা ঠান্ডা হয়, জ্বর কমে যায়।

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

You may also like

Leave a Comment