উইকিশৈশব:কণা/গ্যাসের চাপ

আপনি হয়তো সেই পরীক্ষার কথা শুনেছেন যেখানে একটি গ্লাস জলে পূর্ণ করে গ্লাসটির মুখে একটি কার্ডবোর্ড চাপা দেওয়ার পর গ্লাসটি উল্টো করে ধরলে, কার্ডবোর্ডটি নিচে পড়ে যায় না। কেন এমন হয়? এছাড়াও অধুনাকালে, দেওয়ালের উপর কোন কিছু ঝুলিয়ে রাখার জন্য (যেমন তোয়ালে) আর পরিশ্রম করে দেওয়ালে কোন পেরেক পোঁতা হয়না। তার বদলে এক ধরনের রাবারের চাকতি দেওয়ালের সাথে চেপে বসিয়ে দেওয়া হয় যেগুলিকে সাকশন কাপ বলা হয়। এই সাকশন কাপগুলি কিভাবে দেওয়ালের সাথে আটকে থাকে? এই অধ্যায় পড়ে সেইসব প্রশ্নের উত্তর খুঁজে পাবেন।

গ্যাসের চাপ

ভাবুন তো এমন একটি দৃশ্য। আপনার কাছে চারটি টেবিল টেনিস বল আছে এবং আপনি সেগুলো একটি ১ মিটার x ১ মিটার x ১ মিটার মাপের বাক্সে রাখলেন। এটি বেশ বড় একটি বাক্স। এবার আপনি একজন ভার উত্তোলককে সেই বাক্সটি জোরে ঝাঁকাতে বললেন। আপনি শুনতে পাবেন, টেবিল টেনিস বলগুলি বাক্সের দেওয়ালে আঘাত করছে — ধরুন, প্রতি দশ সেকেন্ডে একবার আঘাতের শব্দ পাওয়া যাচ্ছে। এবার আপনি সেই বলগুলো একটি ছোট বাক্সে রাখলেন, যার মাপ ৫০ সেমি x ৫০ সেমি x ৫০ সেমি। এবার আপনি লক্ষ্য করবেন যে, বলগুলো প্রতি দশ সেকেন্ডে ছয়বার বাক্সের দেওয়ালে ধাক্কা দিচ্ছে! কারণ, বাক্সের আয়তন যত ছোট হয়, বলগুলোর দেওয়ালে আঘাত করার সম্ভাবনা ততই বাড়ে। টেবিল টেনিস বলগুলি যখন দেওয়ালে বেশি ধাক্কা খায়, তখন তারা দেওয়ালের উপর বেশি চাপ প্রয়োগ করে। যখন কেউ আপনার উপর ভারী কিছু দিয়ে আঘাত করে তখন সেই আঘাতের কারনে একধরনের চাপ সৃষ্টি হয়। মনে করুন, আমরা আগের অধ্যায়ে পড়েছি যে, গ্যাস কণাগুলো সব সময় মুক্তভাবেই চলাফেরা করে। যখন গ্যাসের কণাগুলিকে একটি পাত্রে রাখা হয়, তখন তারা সেই পাত্রের দেওয়ালে ধাক্কা দেয় এবং চাপ সৃষ্টি করে। আর যদি সেই পাত্রটি আয়তনে ছোট হয়, তবে তারা আরও বেশি করে দেওয়ালে ধাক্কা দেবে। এই যে গ্যাসের কণাগুলো দেওয়ালে ধাক্কা দিয়ে যে চাপ সৃষ্টি করে — একেই বলা হয় গ্যাসীয় চাপ বা গ্যাসের চাপ। গ্যাস চাপ মাপা হয় পাস্কাল এককে, যাকে সংক্ষেপে Pa বলা হয়। বুরডন গেজ নামক যন্ত্র দিয়ে গ্যাস চাপ মাপা যায়। এছাড়াও, আমরা একটি চাপ সেন্সর নামক যন্ত্রকেে একটি ডেটালগার নামক বিশেষ যন্ত্রের সঙ্গে সংযুক্ত করে গ্যাসের চাপ মাপতে পারি।

বায়ুচাপ

বায়ুও এক ধরণের গ্যাস তাই বায়ুও তার পারিপার্শ্বিক বস্তুর উপর চাপ সৃষ্টি করে। বায়ুতে নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং অন্যান্য অনেক গ্যাসীয় উপাদানের উপুস্থিতি আছে। যেহেতু বায়ু আমাদের চারপাশে থাকে, তাই বায়ু আমাদের শরীরেও একধরণের গ্যাসীয় চাপ সৃষ্টি করে। বায়ুতে উপস্থিত গ্যাস সমূহের চাপকে বায়ুচাপ বা বায়ুমণ্ডলীয় চাপ বলা হয়। তবে এই চাপের মান বেশ নগন্য। আপনার ত্বকে বাতাসের কণা আঘাত করলে আপনি তা অনুভব করতে পারবেন না!

শূণ্যস্থান

যদি বাতাস না থাকে, তাহলে বায়ুমণ্ডলীয় চাপও থাকে না। ১৬৬৪ সালে, জার্মানির ম্যাগডেবার্গ শহরে বিজ্ঞানী অটো ভন গুয়েরিক বায়ুচাপের ব্যাখ্যা করার জন্য একটি পরীক্ষা করেছিলেন। তিনি দুটি অর্ধ গোলককে একত্রিত করে একটি পূর্ণ গোলক বানিয়েছিলেন। তারপর তিনি সেই গোলকের ভেতর থেকে বাতাস বের করে দিয়েছিলেন। এরপর তিনি দুটি অর্ধ গোলককে আলাধা করার চেষ্টা করেছিলেন, কিন্তু কোনভাবেই ওই দুটি অর্ধ গোলককে আলাদা করা যায়নি। শোনা যায় গোলকের দুপাশে দুটি ঘোড়াকে যুক্ত করেও তাদের আলাদা করার চেষ্টা করেছিলেন, কিন্তু তা কার্যকর হয়নি। কিন্তু কেন এমন হয়েছিল? বাম দিকের চিত্রটি দিয়ে এর ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। যখন গোলার্ধগুলি বাতাসে পূর্ণ থাকে, তখন ভিতরের বায়ুচাপ বাইরের বায়ুচাপের সমান হয়। যখন ভিতরের অংশটি ফাঁকা থাকে, তখন গোলকের ভেতরর অংশে কোনও বায়ুর চাপ থাকে না। কিন্তু গোলকের বাইরের বায়ু তখন গোলকের পৃষ্ঠে প্রবলভাবে চাপ দেয় এবং সেই বায়ুচাপ ওই দুই অর্ধগোলককে দৃঢ়ভাবে আঁটকে রাখে, যার ফলে তাদের পৃথক করা অসম্ভব হয়ে পড়ে।

যে স্থানে কোনও বায়ু নেই তাকে শূন্যস্থান বলা হয়।

দৈনন্দিন জীবনে বায়ুশূণ্যতার একটি ব্যবহার হল সাকশন কাপ। যখন সাকশন কাপের উপর চাপ দিয়ে তাকে দেয়ালে সাথে আটকানো হয়, তখন চাপের জন্য সাকশন কাপের ভেতরের অবতল অংশ থেকে সমস্ত বাতাস বেরিয়ে যায়। তখন বাইরের উত্তল অংশে বায়ুকণাগুলো সাকশন কাপের উপর চাপ দেয়, যার ফলে বাতাসের চাপ তৈরি হয় এবং সাকশন কাপ সজোরে দেওয়ালের সাথে আটকে যায়। তখন এই সাকশন কাপগুলোকে সহজে দেওয়াল থেকে তোলা যায়না!

প্রশ্নোত্তর

শূন্যস্থান পূরণ করুন।

• গ্যাসীয় চাপ তখনই সৃষ্টি হয় যখন গ্যসের (১) তার (২) দেয়ালে আঘাত করে।
• (৩) চাপকে বায়ুচাপও বলা হয়।
• (৫) -এর অর্ধ গোলক পরীক্ষার মাধ্যমে (৪) -এর শক্তি দেখানো যেতে পারে।

উত্তর:

• (১) কণা
• (২) ধারক পাত্রের
• (৩) বায়ুমণ্ডলীয়
• (৪) বায়ুশূন্যতা
• (৫) ম্যাগডেবার্গ