তাপ প্রয়োগে কোন ধরনের পদার্থের প্রসারণ সবচেয়ে বেশি?

পদার্থের তাপজনিত প্রসারণ (Thermal Expantion of Material)

কঠিন পদার্থের পদার্থের প্রসারণ তিন প্রকার হয়; যথা- দৈর্ঘ্য প্রসারণ, ক্ষেত্র প্রসারণ এবং আয়তন প্রসারণ। কিন্তু তরল এবং বায়বীয় পদার্থের প্রসারণ বলতে এদের আয়তন প্রসারণকে বুঝায়। সামান্য কিছু ব্যতিক্রম ছাড়া সকল পদার্থই তাপ প্রয়োগে প্রসারিত এবং তাপ অপসারণ করলে সংকুচিত হয়। গ্যাসীয় পদার্থের চেয়ে তরল পদার্থের প্রসারণ অপেক্ষাকৃত কম এবং কঠিন পদার্থের প্রসারণ হয় সবচেয়ে কম। তাপ প্রয়োগে পদার্থের প্রসারণের ক্রম: বায়বীয় পদার্থ > তরল পদার্থ > কঠিন পদার্থ ।

প্রসারণের কয়েকটি উদাহরণ

১. মাঝখানে গোলাকার ছিদ্রবিশিষ্ট একটি প্লেটকে উত্তপ্ত করলে প্লেটের প্রসারণের ফলে মাঝখানের ছিদ্রটির ব্যাস কমবে।

২. পুরু কাচের গ্লাসে গরম পানীয় ঢাললে গ্লাসটি ফেটে যায়। গ্লাসে গরম পানীয় ঢালার ফলে ঐ গ্লাসের ভিতরের অংশ গরম পানির সংস্পর্শে প্রসারিত হয়। কিন্তু কাচ তাপর কুপরিবাহক বলে ঐ তাপ বাহিরের অংশে সঞ্চালিত হতে পারে না। তাই ভিতরের অংশ প্রসারিত হলেও বাহিরের অংশ প্রসারিত হতে পারে না। ফলে গ্লাসের ভিতর ও বাহিরে অসম আয়তন প্রসারণের জন্য গ্লাসটি ফেটে যায়।

৩. সূর্যের তাপে বা যখন ট্রেন চলে তখন চাকার ঘর্ষণের ফলে উৎপন্ন তাপে রেললাইন প্রসারিত হয়। ফিসপ্লেট দ্বারা রেললাইনের দুইটি রেলকে সংযুক্ত করা হলেও দুটি রেলের সংযোগস্থলে ফাঁক রাখা হয়, যাতে রেললাইন প্রসারণের জন্য যথেষ্ট জায়গা পায়। এরূপ ফাঁক না রাখলে এই প্রসারণের ফলে লাইন বেঁকে গিয়ে মারাত্মক দুর্ঘটনা ঘটার সম্ভাবনা থাকে।

৪. বিদ্যুৎ ও টেলিফোনের তার ঝুলিয়ে টানা হয়। কারণ তাপমাত্রা হ্রাস পেলে ধাতব তার সঙ্কুচিত হয়। তারগুলো যদি টান টান থাকে তাহলে শীতকালে সঙ্কোচনের ফলে ছিড়ে যেতে বা পোস্ট ভেঙ্গে যেতে পারে, তাই তারগুলো ঢিলা রাখা হয় যেন ছিঁড়ে না যায়।

৫. একখণ্ড পাথরকে উত্তপ্ত করলে পাথরের ভেতরের অংশ থেকে বাহিরের আবরণ বেশি উত্তপ্ত ও প্রসারিত হয়, তাই ফেটে যায়।