toroler-ghonoto
WB-Class-8

তরলের ঘনত্ব

শ্রেণিঃ অষ্টম | বিষয়: বিজ্ঞান । অধ্যায় – বল ও চাপ (তৃতীয় পর্ব)


আগের পর্ব থেকে আমরা জেনেছি ঘর্ষণ বল ও তার পরিমাপ সম্পর্কে এই পর্বে আমরা জেনে নেব তরলের ঘনত্ব।

আমরা জানি যে একই আয়তনের বিভিন্ন তরলের ভর ভিন্ন ভিন্ন হয়। যেমন ধরা যাক এক লিটার জল আর এক লিটার তেল নেওয়া হল। উভয়ের আয়তন সমান –এক লিটার। কিন্তু ভর পরিমাপ করলে দেখা যাবে যে তাদের ভর আলাদা।

আবার ধরা যাক এক লিটার জলে অনেকখানি চিনি মিশিয়ে ঘন দ্রবণ প্রস্তুত করা হল। দেখা যাবে ওই চিনি–জলের ভর সাধারণ জলের ভর অপেক্ষা বেশী। একই পরিমাণ বিভিন্ন পদার্থের এই যে ভিন্ন ভিন্ন ভর –এর থেকেই পদার্থ বিজ্ঞানে ঘনত্বের ধারণার উদ্ভব হয়েছে।

ঘনত্ব শব্দেই এর অর্থ লুকিয়ে রয়েছে, কোন পদার্থ ঠিক কতটা ঘন,

তাই বলা যায়, কোন পদার্থের একক আয়তনে যতখানি ভর থাকে, তাকে ওই পদার্থের ঘনত্ব (Density) বলে।

এখন এই ঘনত্বের ধারণায় একক আয়তনটা কি?

একক আয়তন বলতে আমরা ওই পদার্থের সেই আয়তনকে বুঝি যার মান হবে 1। যেমন- 1 গ্রাম, 1 মিটার, 1 লিটার এগুলি সবই একক আয়তন।
এখন ধরা যাক, কোন পদার্থের ভর M এবং V আয়তন । এই অবস্থায় ওই পদার্থের ঘনত্ব হবে D = \frac{M}{V}

অর্থাৎ কোন পদার্থের ভরকে সেই পদার্থের আয়তন দিয়ে ভাগ করলে পদার্থটির ঘনত্ব পাওয়া যায়।

যদি এক ঘন সেন্টিমিটার কোন পদার্থের ভর এক গ্রাম হয়, তাহলে পদার্থটির ঘনত্বকে CGS পদ্ধতিতে একক হয় গ্রাম প্রতি ঘন সেন্টিমিটার (g/cm3)।
পরিষ্কার জলকে 4℃ তাপমাত্রায় রাখলে CGS পদ্ধতি অনুসারে তার ঘনত্ব একক ঘনত্বের সমান। অর্থাৎ 1 g/cm3 হয়। আরো জেনে রাখো 4℃ উষ্ণতাতেই জলের ঘনত্ব সর্বাধিক হয়।

অন্যদিকে SI পদ্ধতি অনুসারে ঘনত্বের একক হল কিলোগ্রাম প্রতি ঘন মিটার (Kg/m2)।

আচ্ছা তাহলে পদার্থের ঘনত্ব কি কি বিষয়ের ওপর নির্ভর করবে?

কোন পদার্থের ঘনত্ব চাপ ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। চাপ বৃদ্ধি করলে কঠিন ও তরল পদার্থের আয়তন সামান্য হ্রাস পায়, এবং গ্যাসীয় পদার্থের আয়তন অনেকটা হ্রাস পায়।

অর্থাৎ ছোটো স্থানে ঐ সমসংখ্যক কঠিন তরল বা গ্যাসীয় পদার্থের অনুগুলি অত্যন্ত ‘নিবিষ্ট বা ঘনভাবে’ থাকতে বাধ্য হয়, তাই ঘনত্ব বাড়ে।

আবার উষ্ণতা বৃদ্ধি পেলে বস্তুর আয়তন বৃদ্ধি পায়। এক্ষেত্রে পদার্থের আয়তন বৃদ্ধি বেশী হয়। যেহেতু ভরের কোন পরিবর্তন হয় না, তাই আয়তন বৃদ্ধির সাথে সাথে ঐ সমসংখ্যক অনুও বড় স্থানে ছড়িয়ে পড়ে ও তাদের ঘনত্ব কমে যায়।

subscribe-jump-magazine-india

একটা সহজ উদাহরণের সাহায্যে ব্যাপারটা বুঝে নেওয়া যাক

ধরো তোমাদের sports এর দিন স্কুলের ছোট্ট মাঠের পরিবর্তে যদি তোমাদের যুবভারতী ক্রীড়াঙ্গনে খেলতে বলা হয় তোমরা যেমন সারা মাঠ জুড়ে ছড়িয়ে পড়বে, তেমনি চাপ ও তাপের প্রভাবে আয়তন বৃদ্ধি বা হ্রাসে ঘনত্বও পরিবর্তিত হয়।

তাই পদার্থের ঘনত্ব বলার সময় চাপ ও তাপের উল্লেখ করা উচিত [তবে কঠিন ও তরল পদার্থের ক্ষেত্রে সাধারণভাবে চাপের উল্লেখ করা হয় না, কারণ কঠিন ও তরল পদার্থের ক্ষেত্রে চাপ পরিবর্তনের ফলে আয়তন পরিবর্তন খুবই কম হয়]।

বিভিন্ন রাসায়নিক বিশ্লেষণ, ইঞ্জিনিয়ারিং ও বিজ্ঞানের বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিভিন্ন পদার্থের ঘনত্ব জানার প্রয়োজন হয়। যে পদার্থের ঘনত্ব নির্ণয় প্রয়োজন, তার ভর ও আয়তন জানা থাকলে পদার্থটির ঘনত্ব নির্ণয় করা যায়। কারণ আমরা জানি,

পদার্থের-ঘনত্ব

দুটি ভিন্ন ঘনত্বের তরল যদি এবার মিশিয়ে দিই তাহলে কি ঘটবে, এসো দেখে নিই।

একটি পাত্রে দুটি ভিন্ন ঘনত্বের তরল রাখলে যার ঘনত্ব বেশী সে নিচে থাকবে। এখন ধরা যাক, একটি পাত্রে কিছুটা জল নেওয়া হল। এবার ওই পাত্রে কিছুটা তেল মেশানো হল। দেখা যাবে তেল জলের উপর ভেসে আছে। এর কারণ হল ঘনত্ব। তেলের ঘনত্ব জল অপেক্ষা কম। তাই পাত্রের নীচে জল থাকে এবং তেল উপরে থাকে।

জলে তেল মেশানো হচ্ছে [চিত্র সৌজন্য – thoughtco.com]
আবার একটি পাত্রে যদি জল ও মধু একসঙ্গে রাখা হয়, আমরা দেখব মধু পাত্রের নীচে জমা হয়েছে আর জল আছে উপরে। এর কারণ মধুর ঘনত্ব জলের চেয়ে বেশী।

চলো কিছু গাণিতিক উদাহরণের সাহায্যে বিষয়টি আর সহজভাবে বুঝে নিই।

উদাহরণ 1: কোন তরলের ভর 1160 Kg এবং আয়তন 1 m3 হলে সেই তরলের ঘনত্ব নির্ণয় কর।

আমরা জানি,

পদার্থের-ঘনত্ব

= \frac{1160}{1}
= 1160 Kg/m^3
\therefore ওই তরলের ঘনত্ব = 1160 Kg/m^3

উদাহরণ 2: কোন পদার্থের ভর গ্রাম ও আয়তন হলে তার ঘনত্ব কত?

আমরা জানি,

পদার্থের-ঘনত্ব

=\frac{11.2}{8}
= 1.4 g/cm^3
\therefore পদার্থটির ঘনত্ব হল 1.4 g/cm^3


অষ্টম শ্রেণির অন্য বিভাগ – বাংলা | ইংরেজি | গণিত | বিজ্ঞান

তৃতীয় পর্ব সমাপ্ত। পরবর্তী পর্ব → তরলের চাপ

লেখিকা পরিচিতি

বিজ্ঞান স্নাতক এবং কম্পিউটার বিজ্ঞানে উচ্চ শিক্ষিতা নন্দিতা বসুর পেশা শিক্ষকতা। তিনি বই পড়তে বড় ভালোবাসেন। কাজের ফাঁকে, অবসরে, বাসে ট্রামে তো বটেই, শোনা যায় তিনি নাকি ঘুমিয়ে ঘুমিয়েও বই পড়তে পারেন।

এই লেখাটি থেকে উপকৃত হলে সবার সাথে শেয়ার করার অনুরোধ রইল।



এছাড়া,পড়াশোনা সংক্রান্ত যেকোনো বিষয়ের আলোচনায় সরাসরি অংশগ্রহন করতে যুক্ত হতে পারেন ‘লেখা-পড়া-শোনা’ ফেসবুক গ্রূপে। এই গ্রুপে যুক্ত হতে ক্লিক করুন এখানে।