পানি বরফে পরিণত হলে কি ঘটবে?

যখন পানি বরফে পরিণত হয়, তখন এর আয়তন বৃদ্ধি পায়। এটি পানির একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য, যা 'পানির ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ' (Anomalous Expansion of Water) নামে পরিচিত।

সাধারণত, তাপমাত্রা কমার সাথে সাথে পদার্থের আয়তন কমে এবং ঘনত্ব বাড়ে। কিন্তু পানির ক্ষেত্রে 4°C থেকে 0°C তাপমাত্রায় শীতল হওয়ার সময় এর আয়তন বৃদ্ধি পায় এবং ঘনত্ব কমে যায়। 0°C তাপমাত্রায় পানি বরফে পরিণত হওয়ার সময়ও আয়তন আরও বৃদ্ধি পায়।

এই কারণে, বরফের ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম হয়, এবং বরফ পানিতে ভাসে। এই ঘটনাটি মেরু অঞ্চলের জলজ প্রাণীর জীবন ধারণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ হ্রদের উপরের স্তরে বরফ জমলেও নিচের পানি তরল থাকে।

    
• ১. ঘনত্ব বেড়ে যাবে: এটি ভুল। যেহেতু ভর একই থাকে কিন্তু আয়তন বৃদ্ধি পায়, তাই ঘনত্ব (ভর ÷ আয়তন) কমে যায়। বরফের ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম।
    
• ২. আয়তন বেড়ে যাবে: এটি সঠিক। পানি বরফে পরিণত হলে এর অণুগুলোর মধ্যে সুনির্দিষ্ট ষড়ভুজাকার কাঠামো (hexagonal crystalline structure) তৈরি হয়, যেখানে অণুগুলোর মধ্যে ফাঁকা স্থান বৃদ্ধি পায়, যার ফলে আয়তন বৃদ্ধি পায়।
    
• ৩. ভর কমে যাবে: এটি ভুল। পদার্থ এক অবস্থা থেকে অন্য অবস্থায় (যেমন: তরল থেকে কঠিন) পরিবর্তিত হলেও তার ভরের কোনো পরিবর্তন হয় না। এটি ভরের নিত্যতা সূত্র (Law of Conservation of Mass) মেনে চলে।
    
• ৪. আয়তনের পরিবর্তন ঘটবে না: এটি ভুল। উপরে উল্লিখিত কারণ অনুযায়ী, পানি বরফে পরিণত হলে আয়তন বৃদ্ধি পায়।

সুতরাং, সঠিক উত্তর হলো 'আয়তন বেড়ে যাবে'।