কোন পদার্থ তাপে সবচেয়ে বেশি প্রসারিত হয়? (জ্ঞানমূলক)

কোনো কিছু কতটুকু ঠান্ডা বা গরম লাগছে তা প্রকাশ করার মাত্রাই হলো তাপমাত্রা।

পারদ থার্মোমিটারে পারদ ব্যবহারের সুবিধা নিম্নরূপ-

১. পারদ তাপ সুপরিবাহী পদার্থ বলে খুব সহজেই তাপ গ্রহণ করে বিভিন্ন অংশে ছড়িয়ে দিতে পারে এবং বস্তুর প্রকৃত তাপমাত্রা নির্দেশ করে।
২. পারদ বিশুদ্ধ অবস্থায় পাওয়া যায়।
৩. পারদ কাচের গায়ে লেগে থাকে না।
৪. পারদ অস্বচ্ছ ও উজ্জ্বল পদার্থ বলে কাচের ভিতর দিয়ে এর উঠা-নামা বাইরে থেকে সহজেই দেখা যায়।

সেলসিয়াস স্কেলে শারমিনের গায়ের তাপমাত্রা C = ৩৭^০ সেলসিয়াস। ধরি, ফারেনহাইট স্কেলে তার গায়ের তাপমাত্রা F.

আমরা জানি,

$\frac{C}{৫}=\frac{F-৩২}{৯}$

বা, $\frac{৩৭}{৫}=\frac{F-৩২}{৯}$

বা, $৫\times (F - ৩২) =৩৭\times ৯$

বা, $৫\times (F - ৩২) =৩৩৩$

বা, $F-৩২=\frac{৩৩৩}{৫}$

বা, F-৩২ = ৬৬.৬

বা, F= ৬৬.৬ +৩২

F = ৯৮.৬

অর্থাৎ, শারমিনের গায়ের তাপমাত্রা ফারেনহাইট স্কেলে ৯৮.৬°F ছিল।

ফারেনহাইট ও সেন্টিগ্রেড স্কেলের সম্পর্ক জানা থাকলে শারমিনের জ্বর আছে কী নেই তা জানতে পারতো। সেন্টিগ্রেড স্কেলে নিম্ন স্থিরাঙ্ককে ০ ডিগ্রি (০^°) এবং ঊর্ধ্ব স্থিরাঙ্ককে ১০০ ডিগ্রি (১০০°) ধরা হয়। মধ্যবর্তী ব্যবধানকে সমান একশত ভাগে ভাগ করা হয়। প্রত্যেক ভাগকে এক ডিগ্রি সেলসিয়াস (১° সে.) বলা হয়। অপরদিকে ফারেনহাইট স্কেলে নিম্ন স্থিরাঙ্ককে ৩২ ডিগ্রি (৩২°) এবং ঊর্ধ্ব স্থিরাঙ্ককে ২১২ ডিগ্রি (২১২°) ধরা হয়। মধ্যবর্তী ভাগকে সমান ১৮০ ভাগে ভাগ করা হয়। প্রত্যেক ভাগকে এক ডিগ্রি ফারেনহাইট (১° ফা.) বলে।

সেন্টিগ্রেড স্কেলের তাপমাত্রাকে ফারেনহাইট স্কেলের তাপমাত্রায় রূপান্তরের সমীকরণটি হলো $\frac{C}{৫}=\frac{F-৩২}{৯}$ যেখানে C ও F যথাক্রমে সেন্টিগ্রেড ও ফারেনহাইট স্কেলের তাপমাত্রা। শারমিন সেন্টিগ্রেড স্কেলে তার শরীরের তাপমাত্রা ৩৭° সেলসিয়াস নির্ণয় করলো। কিন্তু শারমিন সেন্টিগ্রেড ও ফারেনহাইট স্কেলের সম্পর্ক না জানায় সে তার শরীরের সেন্টিগ্রেড স্কেলের নির্ণীত তাপমাত্রাকে ফারেনহাইট স্কেলের তাপমাত্রায় রূপান্তর করতে পারেনি। শারমিন যদি সেন্টিগ্রেড স্কেলের তাপমাত্রাকে ফারেনহাইট স্কেলে রূপান্তর করতে পারতো, তাহলে সে দেখতো তার শরীরের তাপমাত্রা ফারেনহাইট স্কেলে ৯৮.৬° ফারেনহাইট। তখন শারমিনকে চিন্তিত হতে হতো না এবং ডাক্তারের কাছে যেতে হতো না।

সুতরাং বলা যায়, ফারেনহাইট ও সেন্টিগ্রেড স্কেলের সম্পর্ক জানা থাকলে শারমিনকে ডাক্তারের কাছে যেতে হতো না।

সূর্যের তাপে কিংবা যখন রেললাইনের উপর দিয়ে রেলগাড়ি চলে তখন রেলের ঢাকা ও লাইনের ঘর্ষণে অনেক তাপ উৎপন্ন হয়। ফলে, লাইন প্রসারিত হয়। ফাঁকা না রাখলে লাইন প্রসারণের জন্য পর্যাপ্ত জায়গা পেত না। এতে লাইন বেঁকে গিয়ে দুর্ঘটনা ঘটার সম্ভাবনা থাকে। তাই রেললাইনের সংযোগস্থলে কিছুদূর পরপর ফাঁক রাখা হয়।

ভাত রান্নার সময় আনিকার পর্যবেক্ষণকৃত ঘটনাটির কারণ তাপের ফলে বস্তুর প্রসারণ। আমরা জানি, তাপ প্রয়োগে পদার্থের প্রসারণ ঘটে আবার তাপ অপসারণে পদার্থ সংকুচিত হয়। ভাত রান্নার ক্ষেত্রেও অনুরূপ ঘটনা ঘটে। আনিকা দেখল যে, ভাত রান্নার সময় পাতিলের ফুটন্ত পানির বুদবুদের ধাক্কায় ঢাকনাটি পড়ে গেল। এর কারণ হলো পাতিলের পানিতে তাপ প্রয়োগ করার সাথে সাথে পানির অণুগুলো ছুটাছুটি আরম্ভ করে। ফলে পানির আয়তন বৃদ্ধি পায়। আয়তন বৃদ্ধির কারণে প্রসারণের জন্য পর্যাপ্ত খালি জায়গা পাতিলের ভেতরে না থাকায় ফুটন্ত পানির, বুদবুদগুলো পাতিলের। ঢাকনায় ঊর্ধ্বচাপ প্রয়োগ করে। ফলে ঢাকনাটি পড়ে যায়।

অতএব বলা যায় যে, ঘটনাটি তাপ প্রয়োগে পদার্থের প্রসারণের একটি বাস্তব উদাহরণ।