তরলের ঘনত্ব কঠিন পদার্থের ঘনত্বের চেয়ে বেশি হলে-

Updated: 7 months ago
  • স্পর্শকোণ সূক্ষকোণ হয়
  • তরল কঠিনকে ভেজাবে
  • তরলের মুক্ততল অবতল
  • সংসক্তি বল> 2আসঞ্জন বল
76
ব্যাখ্যাঃ

তরল ও কঠিনের সংস্পর্শে স্পর্শকোণ, ভেজানোর প্রবণতা এবং তরলের মুক্ততলের আকৃতি প্রধানত তরল-তরল অণুসমূহের মধ্যকার সংসক্তি বল (Cohesive force) এবং তরল-কঠিন অণুসমূহের মধ্যকার আসঞ্জন বল (Adhesive force) দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। যদিও প্রশ্নের শুরুতে তরল ও কঠিন পদার্থের ঘনত্বের কথা বলা হয়েছে, তবে সরাসরি ভেজানোর ধর্ম বা স্পর্শকোণ ঘনত্বের ওপর নির্ভরশীল নয়, বরং এটি অণুসমূহের আকর্ষণ বলের তুলনামূলক শক্তির ওপর নির্ভরশীল। উচ্চ ঘনত্বের তরল যেমন পারদ সাধারণত কাঁচকে ভেজায় না, কারণ এক্ষেত্রে তার সংসক্তি বল আসঞ্জন বলের চেয়ে অনেক বেশি হয়।

কোনো তরল কোনো কঠিন পৃষ্ঠকে ভেজাবে কি না, তা মূলত নিম্নোক্ত শর্তাবলী দ্বারা নির্ধারিত হয়:

        
  • যদি আসঞ্জন বল, সংসক্তি বলের চেয়ে বেশি হয়, অর্থাৎ তরল অণুগুলো কঠিন পৃষ্ঠের প্রতি বেশি আকৃষ্ট হয়, তবে তরল কঠিনকে ভেজাবে। এক্ষেত্রে স্পর্শকোণ \((\theta)\) সূক্ষ্মকোণ (\(\theta < 90^\circ\)) হয় এবং তরলের মুক্ততল অবতল (concave) হয়।
  •     
  • যদি সংসক্তি বল, আসঞ্জন বলের চেয়ে বেশি হয়, অর্থাৎ তরল অণুগুলো নিজেদের মধ্যে বেশি আকৃষ্ট হয় এবং কঠিন পৃষ্ঠের প্রতি কম আকৃষ্ট হয়, তবে তরল কঠিনকে ভেজাবে না। এক্ষেত্রে স্পর্শকোণ \((\theta)\) স্থূলকোণ (\(\theta > 90^\circ\)) হয় এবং তরলের মুক্ততল উত্তল (convex) হয়।

এই সম্পর্ককে গাণিতিকভাবে প্রকাশ করা যায়। কোনো তরল কঠিন পৃষ্ঠকে না ভেজানোর জন্য একটি প্রচলিত শর্ত হলো, যদি সংসক্তি বল \(F_c\) এবং আসঞ্জন বল \(F_a\) হয়, তবে:

\((F_c)^2 > 2(F_a)^2\)

বা,

\(F_c > \sqrt{2} F_a\)

অর্থাৎ, সংসক্তি বল > \( \sqrt{2} \) আসঞ্জন বল হলে তরল কঠিনকে ভেজাবে না। এই শর্ত পূরণ হলে স্পর্শকোণ স্থূলকোণ হবে এবং তরলের মুক্ততল উত্তল হবে।

প্রদত্ত অপশনগুলো বিশ্লেষণ করা যাক:

        
  1. স্পর্শকোণ সূক্ষকোণ হয়: এটি তরল দ্বারা কঠিনকে ভেজানোর শর্ত। যদি \(F_c > \sqrt{2} F_a\) হয়, তবে স্পর্শকোণ স্থূলকোণ হয়। তাই এটি ভুল।
  2.     
  3. তরল কঠিনকে ভেজাবে: এটিও তরল দ্বারা কঠিনকে ভেজানোর শর্ত। যদি \(F_c > \sqrt{2} F_a\) হয়, তবে তরল কঠিনকে ভেজাবে না। তাই এটি ভুল।
  4.     
  5. তরলের মুক্ততল অবতল: এটি তরল দ্বারা কঠিনকে ভেজানোর শর্ত। যদি \(F_c > \sqrt{2} F_a\) হয়, তবে তরলের মুক্ততল উত্তল হয়। তাই এটি ভুল।
  6.     
  7. সংসক্তি বল > \( \sqrt{2} \) আসঞ্জন বল: এই শর্তটি পূরণ হলে তরল কঠিনকে ভেজাবে না, স্পর্শকোণ স্থূলকোণ হবে এবং মুক্ততল উত্তল হবে। যেহেতু প্রশ্নটি এমন একটি পরিস্থিতির ইঙ্গিত দিচ্ছে যেখানে এই শর্তটি পূরণ হতে পারে (যেমন পারদের ক্ষেত্রে), এটিই সঠিক উত্তর।

অতএব, যদি সংসক্তি বল আসঞ্জন বলের \(\sqrt{2}\) গুণের চেয়ে বেশি হয়, তাহলে তরল সাধারণত কঠিনকে ভেজাবে না, স্পর্শকোণ স্থূলকোণ হবে এবং মুক্ততল উত্তল হবে।

Satt AI
Satt AI
2 months ago

কোনো কঠিন পদার্থকে কোনো তরলে ডুবালে দেখা যায় যে, তরল পদার্থ যেখানে কঠিন পদার্থটিকে স্পর্শ করে সেখানে তরল পদার্থের মুক্ততল বা উপরিতল অন্যান্য জায়গার মতো অনুভূমিক হয় না বরং তরলের মুক্ত তল হয় বেঁকে খানিকটা উপর ওঠে যায় অথবা খানিকটা নিচে নেমে যায়। দেখা গেছে, যে সকল তরল কঠিন পদার্থকে ভিজায় যেমন (পানি ও কাচ) সেক্ষেত্রে তরলতল খানিকটা উপর ওঠে যায় (চিত্র : ৭.২১ক)। পক্ষান্তরে যে সকল তরল কঠিন পদার্থকে ভিজায় না যেমন (পারদ ও কাচ) তাদের ক্ষেত্রে তরলতল খানিকটা নিচে নেমে যায় বা অবনমিত হয় (চিত্র : ৭.২১)।

চিত্র :৭.২১

কঠিন ও তরলের স্পর্শ বিন্দু C থেকে বক্র তরল তলে স্পর্শক CA টানলে ঐ স্পর্শক কঠিনের পৃষ্ঠ CB-এর সাথে তরলের ভেতরে যে কোণ উৎপন্ন করে তাই স্পর্শ কোণ । ৭-২১ চিত্রে θ হচ্ছে স্পর্শ কোণ। 

সংজ্ঞা : কঠিন ও তরলের স্পর্শ বিন্দু থেকে বক্র তরল তলে অঙ্কিত স্পর্শক কঠিন পদার্থের সাথে তরলের ভেতরে যে কোণ উৎপন্ন করে তাকে উক্ত কঠিন ও তরলের মধ্যকার স্পর্শ কোণ বলে ।

সাধারণত: যে সব তরলের ঘনত্ব কঠিন পদার্থের ঘনত্বের চেয়ে কম সেসব তরল পদার্থ সাধারণত কঠিন পদার্থকে ভেজায় এবং তাদের বেলায় স্পর্শ কোণ সূক্ষ্ম কোণ হয় অর্থাৎ 90° এর কম হয়। কাচ ও বিশুদ্ধ পানির বেলায় স্পর্শ কোণের মান প্রায় 8° রূপা ও বিশুদ্ধ পানির মধ্যকার স্পর্শ কোণ প্রায় 90°। যে সব তরল পদার্থের ঘনত্ব কঠিন পদার্থের ঘনত্বের চেয়ে বেশি সেসব তরল পদার্থ সাধারণত কঠিন পদার্থকে ভেজায় না এবং তাদের বেলায় স্পর্শ কোণ স্কুল কোণ অর্থাৎ 90°এর চেয়ে বেশি হয়। কাচ ও বিশুদ্ধ পারদের বেলায় স্পর্শ কোণের মান প্রায় 139°।

স্পর্শ কোণ নিম্নোক্ত বিষয়গুলোর উপর নির্ভর করে

১. কঠিন ও তরলের প্রকৃতির উপর।

২. তরলের মুক্ততলের উপরস্থ মাধ্যমের উপর। যেমন পারদের উপর বায়ু থাকলে পারদ ও কাচের স্পর্শ কোণ যা হবে পারদের উপর পানি থাকলে স্পর্শ কোণ তা থেকে আলাদা হবে।

৩. কঠিন ও তরল পদার্থের বিশুদ্ধতার উপর। তরল যদি বিশুদ্ধ না হয় বা কঠিন পদার্থের পৃষ্ঠে কোনো কিছু থাকলে স্পর্শ কোণ পরিবর্তিত হয়ে যায়। বিশুদ্ধ পানি ও পরিষ্কার কাচের মধ্যকার স্পর্শ কোণ প্রায় শূন্য। কিন্তু কাচে সামান্য পরিমাণেও তৈলাক্ত পদার্থ থাকলে স্পর্শ কোণের মান বৃদ্ধি পায়।

কৈশিকতা

Capillarity

অতি সূক্ষ্ম ও সুষম ছিদ্রবিশিষ্ট নলকে কৈশিক নল (capillary tube) বলে। কোনো কৈশিক কাচ নলের এক প্রান্ত তরলের মধ্যে খাড়া করে ডুবালে নলের ভেতর কিছু তরল তরলের মুক্ত তল থেকে উপরে ওঠে যায় বা নিচে নেমে আসে। যেসব তরল (যেমন পানি) কাচ নলকে ভিজিয়ে দেয় তাদের বেলায় নলের ভেতরকার তরলের তল (চিত্র : ৭.২২ক)

চিত্র :৭.২২

পাত্রের তরলের মুক্ততলের চেয়ে উপরে ওঠে যায় অর্থাৎ তরলের ঊর্ধ্বারোহণ বা অধিক্ষেপ হয়। যেসব তরল (যেমন পারদ) কাচ নলকে ভিজায় না তাদের বেলায় কাচ নলের ভেতরকার তরল স্তম্ভের উপরিতল পাত্রের তরলের (চিত্র: ৭.২২খ)

মুক্ততলের চেয়ে নিচে নেমে আসে অর্থাৎ তরলের অবনমন বা অবক্ষেপ হয়। কৈশিক নলে তরলের এরকম অধিক্ষেপ বা অবক্ষেপকে কৈশিকতা বলে। তরলের পৃষ্ঠটানের জন্য এরূপ হয়ে থাকে। অধিক্ষেপের বেলায় নলের ভেতর তরলের উপরিতল অবতল থাকে এবং অবক্ষেপের বেলায় নলের ভেতর তরলের উপরিতল উত্তল থাকে। আসঞ্জন ও সংসক্তি বলের আপেক্ষিক মানের ওপর নির্ভর করে নলের ভেতরকার তরলের উপরিতলের বক্রতা কেমন হবে। আসঞ্জন বা সংসক্তি বলের মান কতটা হবে তা তরল ও কঠিন পদার্থের প্রকৃতির ওপর নির্ভর করে। যে তরল পদার্থ কঠিন পদার্থকে ভিজিয়ে দেয় (যেমন পানি ও কাচ) তার আসন বল, যে তরল পদার্থ কঠিন পদার্থকে ভেজায় না (যেমন পারদ ও কাচ) তার আসঞ্জন বলের চেয়ে অনেক বেশি। আবার পানির সংসক্তি বল পারদের সংসক্তি বলের চেয়ে অনেক কম দেখে গেছে,

(i) সংসক্তি বল = 2× আসঞ্জন বল হলে কৈশিক নলে তরলের অবক্ষেপ বা অধিক্ষেপ হয় না, তরলের মুক্ত তল অনুভূমিক থাকে এবং স্পর্শ কোণ শূন্য অর্থাৎ θ = 0° হয়।

(ii) সংসক্তি বল > 2×  আসঞ্জন বল হলে কৈশিক বলে তরলের অবক্ষেপ হয়, তরলের মুক্ততল উত্তল হয় এবং স্পর্শ কোণ স্থুল কোণ অর্থাৎ ৪> 90° হয়।

(iii) সংসক্তি বল < 2×  আসঞ্জন বল হলে কৈশিক বলে তরলের অধিক্ষেপ হয়, তরলের মুক্ততল অবতল হয় এবং স্পর্শ কোণ সূক্ষ্ম কোণ অর্থাৎ   θ< 90° হয়। 

সম্প্রসারিত কর্মকাণ্ড : একটি কৈশিক নলে পানি যে উচ্চতা পর্যন্ত উঠতে পারে তার রাশিমালা নির্ণয় কর।

 

Related Question

View All
  • উত্তল
  • অবতল
  • পৃষ্ঠটান
  • পৃষ্ঠশক্তি
93
Updated: 7 months ago
  • 0°
  • সূক্ষ্মকোণ
  • স্থুলকোণ
  • সমকোণ
59
  • প্রায় 0°
  • প্রায় 90°
  • 90° এর চেয়ে ছোট
  • 90° এর চেয়ে বড়
89
  • সংসক্তি বল >√2 ×আসঞ্জন বল
  • সংসক্তি বল = √2 × আসঞ্জন বল
  • সংসক্তি বল< √2 × আসঞ্জন বল
  • সংসক্তি বল = 2× আসঞ্জন বল
871
  • 0%
    0 votes
  • 90°
    0%
    0 votes
  • 90° অপেক্ষা কম
    0%
    0 votes
  • 90° অপেক্ষা বেশি
    0%
    0 votes
645
শিক্ষকদের জন্য বিশেষভাবে তৈরি

১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন
অনলাইন পরীক্ষা তৈরির সফটওয়্যার!

শুধু প্রশ্ন সিলেক্ট করুন — প্রশ্নপত্র অটোমেটিক তৈরি!

প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
এখনই শুরু করুন ডেমো দেখুন
৫০,০০০+
শিক্ষক
৩০ লক্ষ+
প্রশ্নপত্র
মাত্র ১৫ পয়সায় প্রশ্নপত্র
১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন তৈরি করুন আজই

Complete Exam
Preparation

Learn, practice, analyse and improve

1M+ downloads
4.6 · 8k+ Reviews

Question Analytics

মোট উত্তরদাতা

জন

সঠিক
ভুল
উত্তর নেই