সারফেস টেনশন: এটির সাথে সম্পর্কিত 7টি গুরুত্বপূর্ণ কারণ

সংহতি এবং আনুগত্য

সবার আগে আমরা পৃষ্ঠতল উত্তেজনা অধ্যয়নের জন্য দরকারী কিছু পদ বোঝার চেষ্টা করি। তরল সমন্বয় মত বৈশিষ্ট্য আছে। সংযোগ তরল একটি অণু অন্য কাছাকাছি রেণু আকর্ষণ করে এমন একটি সম্পত্তি। আনুগত্য এমন একটি সম্পত্তি যাতে তরল অণুগুলি এর সাথে শক্ত পৃষ্ঠের যোগাযোগের দ্বারা আকৃষ্ট হয়। সংক্ষেপে, আমরা বলতে পারি যে অনুরূপ অণুগুলির মধ্যে শক্তি হ'ল সংহতি এবং ভিন্ন ভিন্ন অণুগুলির মধ্যে শক্তিটি আঠালো।

একটি উদাহরণ নেওয়া যাক।

যদি আমরা কোনও তলটিতে পারদ ফোঁটা ফোঁটা, এটি বিন্দুতে গঠনের চেষ্টা করে কারণ সংযুক্তি বলের তুলনায় কোহেনশন বেশি। আপনি একটি নোটিশ পাবেন যে বুধের ফোঁটা দৃ surface় পৃষ্ঠের উপর স্থির থাকে না। বুধটি শক্ত পৃষ্ঠ থেকে দূরে থাকার চেষ্টা করবে; এটি শক্ত পৃষ্ঠ ভিজা হবে না।

এখন যদি আমরা জলের কণাগুলি ভূপৃষ্ঠের উপরে পড়তে বিবেচনা করি তবে অন্য একটি উদাহরণ নেওয়া যাক। এটি সমস্ত কংক্রিটের উপরিভাগে ছড়িয়ে পড়বে। এটি ঘটেছিল কারণ আঠালো শক্তি সেই ক্ষেত্রে সহকারী বলের চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ। তরল এবং শক্ত পৃষ্ঠের মধ্যে যোগাযোগের কোণটি ভেজানো এবং ভেজানো ননকে বর্ণনা করতে পারে।

উপরের চিত্রটি তরল গ্যাস এবং শক্ত পৃষ্ঠের ইন্টারফেসটি তরলটি উল্লেখ করবে যেখানে কোণটি যখন 90 ডিগ্রি (π / 2) এর চেয়ে কম থাকে তখন তরলটি হবে। কোণ হ্রাসের সাথে পৃষ্ঠের ভিজাট বাড়ছে। যদি কোণ 90 ডিগ্রির বেশি হয় তবে তরলটি শক্ত পৃষ্ঠকে ভেজাবে না। কোণটি পৃষ্ঠের প্রকৃতি, তরল প্রকারের, শক্ত পৃষ্ঠ এবং পরিষ্কার-পরিচ্ছন্নতার উপর নির্ভর করে।

আমরা যদি বিবেচনা করি তবে বিশুদ্ধ জল পরিষ্কার কাচের পৃষ্ঠের সংস্পর্শে আসে। সেই ক্ষেত্রে কোণটি 0 (শূন্য) ডিগ্রি। যদি আমরা পানিতে অমেধ্য যুক্ত করি: অমেধ্যতা যুক্ত হওয়ার সাথে কোণটি বাড়বে। যেমনটি আমরা আলোচনা করেছি বুধটি নন-ভেজানো তরল, সুতরাং কোণটি 130 থেকে 150 ডিগ্রি অবধি রয়েছে।

পৃষ্ঠের টান

তরলে, অণুগুলি মুক্ত পৃষ্ঠের নীচে পড়ে থাকে below তরলের প্রতিটি অণু কাছাকাছি রেণুতে আকর্ষণ করে। আণবিক সংহতি শক্তি সমস্ত দিক দিয়ে একই। সমস্ত বাহিনী প্রস্থে একই এবং দিকের বিপরীতে। সুতরাং, এটি তরলে বাতিল হয়ে যাবে। এটি তরলে সাম্যাবস্থার কারণ হতে পারে। তরলে উপস্থিত কোনও ফলশক্তি নেই।

মনে করুন আমরা একটি মুক্ত পৃষ্ঠের উপরে থাকা তরলের শীর্ষস্থানীয় অণুগুলিকে বিবেচনা করেছি কারণ আমরা জানি যে তাদের উপরে কোনও তরল অণু নেই। সুতরাং এখানে, তারা নীচে পড়ে থাকা তরল অণু দ্বারা আকৃষ্ট হয়ে উঠছে। এই নিখরচায় তরল অণুগুলি তরলটির অভ্যন্তরীণ টান অনুভব করবে। এই শক্তি ইলাস্টিক ফোর্সের মতো কাজ করে। পৃষ্ঠের ইউনিট ক্ষেত্রের ব্যয়কে বলা হয় পৃষ্ঠের টান.

সারফেস টান সিগমা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় (σ)। তরল-গ্যাস ইন্টারফেস, তরল তরল ইন্টারফেসে পৃষ্ঠের উত্তেজনা দেখা দেয়। পৃষ্ঠের উত্তেজনার পিছনে কারণটি কোহেশনের কারণে একটি আন্তঃআরজিকুল আকর্ষণ।

আসুন কিছু বাস্তব উদাহরণ বিবেচনা করে গভীরতার সাথে এটি বুঝতে পারি,

• আপনি একটি গোলাকার আকারের তরল ফোঁটা দেখেছেন। এর গোলাকার আকারের পিছনে কারণ পৃষ্ঠতল টান।
• আপনি লক্ষ্য করতে পারেন যে আমরা যদি পুরোপুরি কাচের ভিতরে পানি .ালি। গ্লাস ভরাট হলেও, আমরা কাচের সীমা থেকে কিছুটা জল যুক্ত করতে পারি।
• মনে করুন আমরা জলের পৃষ্ঠের পাতলা কাচের নল নিয়ে পরীক্ষা করব। পাতলা কাচের নলের ভিতরে আমরা দ্রুত কৈশিক বৃদ্ধি এবং হতাশা লক্ষ্য করতে পারি।
• পৃষ্ঠের টানাপড়েনের কারণে পাখিরা জলের শরীর থেকে জল পান করতে পারে।

যদিও চাপ এবং মাধ্যাকর্ষণ শক্তি পৃষ্ঠের টানশক্তি বলের চেয়ে বেশি, তবুও যখন পৃষ্ঠতল এবং ছোট মাত্রা থাকে তখন পৃষ্ঠের টানটান শক্তি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা নেয়। পৃষ্ঠের উত্তেজনার একক হ'ল এন / মি। পৃষ্ঠের উত্তেজনার মাত্রা নিম্নলিখিত কারণগুলির উপর নির্ভর করে:

• তরল প্রকার
• পার্শ্ববর্তী রাজ্যের গ্যাসের প্রকার, তরল বা শক্ত
• অণুর গতিশক্তি energy
• রেণুগুলির তাপমাত্রা

যদি আমরা তরলের মতো পদার্থের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করি তবে আন্তঃআণু সংক্রান্ত আকর্ষণ হ্রাস পাচ্ছে কারণ অণুগুলির মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধি পায়। পৃষ্ঠের উত্তেজনা আন্তঃআব্লিকুলার আকর্ষণ (সংহতি) এর উপর নির্ভর করে। তরলটির জন্য পৃষ্ঠের উত্তেজনার মান আশেপাশের মাধ্যম হিসাবে বাতাসের জন্য নেওয়া হয়,

বায়ু-জল ইন্টারফেসের জন্য পৃষ্ঠের উত্তেজনা 0.073 এন / মি.

ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে পৃষ্ঠের উত্তেজনার মান হ্রাস পায়।

কৈশিক

যদি একটি সরু নল পানিতে ডুবিয়ে দেওয়া হয় তবে জলটি একটি নির্দিষ্ট স্তরে নলের ভিতরে উঠবে। এই ধরণের নলকে ক বলা হয় কৈশিক নল, এবং এই ঘটনাটিকে কৈশিক প্রভাব বলে। কৈশিক প্রভাবের আরেকটি নাম মেনিসকাস এফেক্ট।

কৈশিক প্রভাব পৃষ্ঠের টানশক্তি বলের কারণে হয়। সংশ্লেষ এবং আনুগত্য আন্তঃআণু আকর্ষণের কারণে কৈশিক বৃদ্ধি এবং হতাশা ঘটছে। টিউব পৃষ্ঠ এবং একটি জলের অণুর মধ্যে আঠালো শক্তি জলের অণুগুলির মধ্যে সংহত বলের চেয়ে বেশি। এই কারণে, জলের অণুগুলি নল পৃষ্ঠের অবতল আকারে লক্ষ্য করা যায়।

তরল উত্থান বা ছোট ব্যাসের নল মধ্যে হতাশ

= (নলের ক্ষেত্র * উত্থান বা পতন) * (নির্দিষ্ট ওজন)

= (π / 4 * ডি²* জ) ডাব্লু

পৃষ্ঠতল উত্তেজনা বলের ভার্টিকাল উপাদান

= σ cosθ * পরিধি

= σ বিশ্বব্যাপী * πd

যদি আমরা ভারসাম্য বিবেচনা করি তবে উপরের দিকের শক্তি নিম্নগামী ভারসাম্যকে ভারসাম্য বজায় রাখে, সুতরাং বলের উপাদানটি হিসাবে দেওয়া হয়,

(π / 4 * ডি² * এইচ * ডাব্লু) = σ কোসো * অ্যাড

এইচ = (4 σ কোজ / ডাব্লুডি)

এটি একটি কোণ থেকে লক্ষ্য করা যায় যে কোণটি যদি 0 থেকে 90 ডিগ্রির মধ্যে হয় তবে এর মান h ইতিবাচক, অবতল আকৃতি গঠন এবং কৈশিক বৃদ্ধি। যদি কোণটি 90 এবং 180 ডিগ্রির মধ্যে থাকে তবে h নেতিবাচক, উত্তল আকৃতি গঠন এবং কৈশিক ডিপ্রেশন।

তরলটি যদি বুধ হয় তবে তার প্রভাব সম্পূর্ণ বিপরীতে পরিণত হয়। বুধের ক্ষেত্রে, সংযুক্তি বলের তুলনায় কোহশন ফোর্স বেশি তাৎপর্যপূর্ণ। এগুলির কারণে, বুধের রেণুগুলি নল পৃষ্ঠের উপর উত্তল আকার গঠন করে।

কৈশিক প্রভাব টিউব ব্যাসের বিপরীতভাবে আনুপাতিক। আপনি যদি কৈশিক প্রভাব এড়াতে চান তবে আপনার একটি ছোট ব্যাসের নলটি বেছে নেওয়া উচিত নয়। ন্যূনতম নল ব্যাস পানির জন্য প্রস্তাবিত, এবং বুধ হয় 6 মিমি। নলের অভ্যন্তরের পৃষ্ঠটি পরিষ্কার হওয়া উচিত।

বাষ্পীভবন

বাষ্পীভবনকে তরল থেকে বায়বীয়ে রাষ্ট্রের পরিবর্তন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। অপারেশন হার তরলটির চাপ এবং তাপমাত্রার অবস্থার উপর নির্ভর করে।

একটি উদাহরণ বিবেচনা করুন,

ধরুন, তরলটি বন্ধ পাত্রের ভিতরে রয়েছে। এই জাহাজে, বাষ্পের অণুগুলির কিছুটা চাপ থাকে। একে বাষ্পচাপ বলে। যদি বাষ্পের চাপ কমতে শুরু করে তবে অণু তরল পৃষ্ঠ থেকে খুব দ্রুত ছেড়ে যেতে শুরু করে, এই ঘটনাটি হিসাবে পরিচিত ফুটন্ত.

ফুটন্ত ক্ষেত্রে, বুদবুদগুলি তরলের ভিতরে তৈরি হয়। এই বুদ্বুদ উচ্চতর চাপ অঞ্চলের কাছাকাছি ভ্রমণ করে এবং উচ্চ চাপের কারণে ধসে পড়ে। এই ধসের বুদবুদগুলি প্রায় 100 টি বায়ুমণ্ডলীয় চাপকে উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ চাপ প্রয়োগ করছে। এই চাপ ধাতুতে যান্ত্রিক ক্ষয় ঘটায়। সাধারণত, এই প্রভাব বলা হয় cavitation। এটি ক্যাভিটেশন বিবেচনা করে হাইড্রোডায়নামিক যন্ত্রপাতি অধ্যয়ন এবং ডিজাইন করা প্রয়োজন।

গহ্বরের উভয় দিকই উপকারী এবং অলাভজনক। যেমনটি আমরা জানি যে গহ্বরের ফলে ধাতুতে ক্ষয় হয়, তাই এটি অকার্যকর

কিছু নতুন গবেষণা ক্ষেত্রগুলি সম্প্রতি সুপারিশ করে যে হাইড্রোডাইনামিক কেভিয়েশন কিছু রাসায়নিক এবং বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য দরকারী। সুতরাং এখানে, হাইড্রোডাইনামিক ক্যাভেশন একটি উপকারী ধারণা।

তরলের বাষ্পের চাপটি দৃ temperature়ভাবে তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে: এটি তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। 20 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায়, জলীয় বাষ্পের চাপ হয় 0.235 এন / সেমি²। বুধের বাষ্পের চাপ 1.72 * 10^-5 এন / সেমি².

যদি আমরা জলবাহী মেশিনে ক্যাভিটেশন এড়াতে চাই: আমাদের স্থানীয় তাপমাত্রায় তরল চাপটি বাষ্পের চাপের নীচে পড়তে দেওয়া উচিত নয়।

আপনি অনেকবার ভেবে দেখেছেন যে বুধটি কেন থার্মোমিটার এবং ম্যানোমিটারের অভ্যন্তরে ব্যবহৃত হয়। অন্য তরল কেন হয় না?

আপনার উত্তর এখানে আছে; বুধের উচ্চ ঘনত্ব সহ বাষ্পচাপের নিম্নতম মান রয়েছে value এটি বুধকে থার্মোমিটার এবং ম্যানোমিটারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। 

4 মিমি ব্যাসের একটি নলে কৈশিক প্রভাবটি সন্ধান করুন। তরল যখন জল হয়

প্রশ্ন এবং উত্তর

1) সংযুক্তি এবং আনুগত্য মধ্যে পার্থক্য কি?

সংশ্লেষ একই পদার্থের মধ্যে অণুগুলির একটি আকর্ষণ শক্তি, তবে সংযুক্তি বিভিন্ন পদার্থের অণুগুলির মধ্যে একটি আকর্ষণ।

২) বুধকে পৃষ্ঠ থেকে দূরে থাকার চেষ্টা করা হয়েছে, কেন?

বুধে, সংযুক্তি বলের চেয়ে একাত্মতা শক্তি বেশি। এ কারণে বুধকে অ-ভেজা তরল বলা হয়।

3) উপরিভাগের সাথে তরলকে ভেজাতে এবং ভেজাতে দেওয়ার কী অবস্থা?

তরলটি ভিজবে কঠিন পৃষ্ঠটি 90 ডিগ্রির কম। যদি কোণটি 90 ডিগ্রির চেয়ে বেশি হয় তবে তরলটি শক্ত পৃষ্ঠকে ভিজিয়ে তুলবে না।

4) পৃষ্ঠ টান সম্পর্কে ব্যাখ্যা

মুক্ত পৃষ্ঠের তরল অণুগুলি তাদের নীচে থাকা তরল অণু দ্বারা আকৃষ্ট হয়ে উঠছে। এই নিখরচায় তরল অণুগুলি তরলটির অভ্যন্তরীণ টান অনুভব করবে। এই শক্তি ইলাস্টিক ফোর্সের মতো কাজ করে। পৃষ্ঠের ইউনিট প্রতি ব্যয়কে পৃষ্ঠের উত্তেজনা বলা হয়। সারফেস টান সিগমা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় (σ)। তরল-গ্যাস ইন্টারফেস, তরল তরল ইন্টারফেসে পৃষ্ঠের উত্তেজনা দেখা দেয়। পৃষ্ঠের উত্তেজনার পিছনে কারণটি কোহেশনের কারণে একটি আন্তঃআরজিকুল আকর্ষণ।

5) পৃষ্ঠের উত্তেজনার কয়েকটি ব্যবহারিক উদাহরণ দিন।

• আপনি লক্ষ্য করতে পারেন যে আমরা যদি পুরোপুরি কাচের ভিতরে পানি .ালি। গ্লাস ভরাট হলেও, আমরা কাচের সীমা থেকে কিছুটা জল যুক্ত করতে পারি।
• মনে করুন আমরা জলের পৃষ্ঠের পাতলা কাচের নল নিয়ে পরীক্ষা করব। পাতলা কাচের নলের ভিতরে আমরা সহজেই কৈশিক বৃদ্ধি এবং হতাশা লক্ষ্য করতে পারি।
• পৃষ্ঠের টানাপড়েনের কারণে পাখিরা জলের শরীর থেকে জল পান করতে পারে।

6) পৃষ্ঠের উত্তেজনার একক কী?

পৃষ্ঠের উত্তেজনার একক হ'ল এন / মি।

7) স্ট্যান্ডার্ড চাপ এবং তাপমাত্রায় বায়ু-জল এবং বায়ু-বুধ ইন্টারফেসের জন্য পৃষ্ঠের উত্তেজনার মান দিন।

বায়ু-জল ইন্টারফেসের জন্য পৃষ্ঠের উত্তেজনা 0.073 এন / মি।

বায়ু-বুধ ইন্টারফেসের জন্য পৃষ্ঠের উত্তেজনা 0.480 এন / মি।

8) কৈশিক প্রভাব কি?

সরু নলটি পানিতে ডুবিয়ে দেওয়া হলে জলটি একটি নির্দিষ্ট স্তরে নলের ভিতরে উঠবে। এই ধরণের টিউবকে কৈশিক নল বলা হয় এবং এই ঘটনাটিকে কৈশিক প্রভাব বলে।

9) কৈশিক প্রভাব এবং পৃষ্ঠ টান মধ্যে কোন সম্পর্ক আছে? যদি হ্যাঁ, কি?

হ্যাঁ. কৈশিক প্রভাব পৃষ্ঠের টানশক্তি বলের কারণে হয়। সংশ্লেষ এবং আনুগত্য আন্তঃআণু আকর্ষণের কারণে কৈশিক বৃদ্ধি এবং হতাশা ঘটছে।

10) সংজ্ঞায়িত করুন: ফুটন্ত, গহ্বর

ফুটন্ত: তাপমাত্রা এবং চাপ পরিবর্তনের কারণে বাষ্পের বুদবুদগুলি তরলের ভিতরে তৈরি হয়। ফুটন্ত রাজ্যের পরিবর্তন) তরল থেকে বাষ্পে পরিণত হয়।

গহ্বর: তরলের চাপের কারণে যন্ত্রের অভ্যন্তরে বাষ্পের বুদবুদ গঠন স্যাচুরেটেড বাষ্পের চাপের নিচে পড়ে।

বহু নির্বাচনী প্রশ্ন

1) ভেজা তরল জন্য, যোগাযোগের কোণ ____ ________ হওয়া উচিত

(ক) 0 (খ) θ <π / 2                           (c)।> π / 2 (d) কিছুই নয়

2) নন-ভেজা তরল জন্য, যোগাযোগের কোণ ____ ________ হওয়া উচিত

(ক) 0 (খ) θ <π / 2 (সি) θ> π / 2                            (d) কোনটিই নয়

3) সারফেস টান মান __________ এর সাথে হ্রাস

(ক) অবিচ্ছিন্ন চাপ

(খ) তাপমাত্রা বৃদ্ধি

(গ) চাপ বৃদ্ধি

(ঘ) তাপমাত্রা হ্রাস

4) যদি মান কোণ 0 এবং 90 এর মধ্যে থাকে তবে কৈশিক প্রভাবতে কী ঘটে?

 (ক) অবতল আকৃতি গঠনের সাথে এইচটি ইতিবাচক

(খ) এইচ অবতল আকারের সাথে নেতিবাচক

(সি) এইচ উত্তল আকৃতি গঠনের সাথে নেতিবাচক

(d) উত্তল আকৃতি গঠনের সাথে এইচটি ইতিবাচক

5) কেন বুধটি থার্মোমিটার এবং ম্যানোমিটারে ব্যবহৃত হয়?

(ক) উচ্চ বাষ্প চাপ এবং কম ঘনত্ব

(খ) উচ্চ বাষ্প চাপ এবং উচ্চ ঘনত্ব

(গ) নিম্ন বাষ্প চাপ এবং কম ঘনত্ব

(ঘ) নিম্ন বাষ্প চাপ এবং উচ্চ ঘনত্ব

6) প্রায় কি। গহ্বরের ঘটনায় বুদবুদগুলির চাপ ধসে?

(ক) প্রায় ২০ টি বায়ুমণ্ডলীয় চাপ

(খ) প্রায় 50 টি বায়ুমণ্ডলীয় চাপ

(গ) প্রায় 75 বায়ুমণ্ডলীয় চাপ

(ঘ) প্রায় 100 বায়ুমণ্ডলীয় চাপ

7) 20 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় জলের বাষ্পচাপের মান কত?

(ক) 0.126 এন / সেমি 2

(খ) 0.513 এন / সেমি 2

(গ) 0.235 এন / সেমি 2

(d) 0.995 এন / সেমি 2

8) 20 ° C তাপমাত্রায় বুধের বাষ্পের চাপের মান কত?

(ক) 1.25 * 10-5 এন / সেমি 2

(খ) এক্সএনএমএক্স * এক্সএনএমএক্স^-5 এন / সেমি 2

(সি) 1.5 * 10-5 এন / সেমি 2

(d) 1.25 এন / সেমি 2

উপসংহার

এই নিবন্ধটি আপনাকে পৃষ্ঠের টান, কৈশিক প্রভাব, গহ্বর, বাষ্পীভবন এবং এর প্রভাবগুলির ধারণা বুঝতে উপস্থাপন করা হয়েছে। ব্যবহারিক উদাহরণগুলির মধ্যে কিছুটি নিবন্ধটিতে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে এটি ব্যবহারিকভাবে উপস্থাপন করার জন্য। আপনার দৈনন্দিন জীবনের সাথে আপনার সাথে তরল যান্ত্রিক ধারণাটি সম্পর্কিত করার চেষ্টা করা হয়েছিল।

তরল যান্ত্রিক বিষয়ে আরও জানতে দয়া করে এখানে ক্লিক করুন.