মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান প্রস্তুতির আজকের পর্বে আমরা দ্বিতীয় অধ্যায় ‘গ্যাসের আচরণ’-এর প্রথম অংশ নিয়ে আলোচনা করব। আমরা জানি যে গ্যাসীয় পদার্থের কোনো নির্দিষ্ট আকার বা আয়তন নেই। একে যে পাত্রে রাখা হয়, গ্যাস সেই পাত্রের আকার ও আয়তন ধারণ করে। আজকের এই আর্টিকেলে আমরা গ্যাসের চাপ এবং আয়তনের ওপর চাপের প্রভাব বোঝানোর জন্য বয়েলের সূত্র (Boyle’s Law) সম্পর্কে খুব সহজভাবে জানব।
গ্যাসের চাপ এবং আয়তন
গ্যাসীয় অণুগুলো সব সময় ইতস্তত ছুটে বেড়ায়। আবদ্ধ পাত্রের দেওয়ালের একক ক্ষেত্রফলের ওপর গ্যাসীয় অণুগুলো লম্বভাবে যে বল প্রয়োগ করে, তাকেই গ্যাসের চাপ (Pressure) বলে।
- গ্যাসের চাপ মাপার যন্ত্র: আবদ্ধ পাত্রে থাকা গ্যাসের চাপ মাপা হয় ম্যানোমিটার (Manometer) যন্ত্রের সাহায্যে। আর বায়ুমণ্ডলের চাপ মাপা হয় ব্যারোমিটার (Barometer) যন্ত্রের সাহায্যে।
- গ্যাসের আয়তন: কোনো গ্যাস যতটা জায়গা দখল করে থাকে, সেটাই তার আয়তন (Volume)। গ্যাসকে যে পাত্রে রাখা হয়, পাত্রের আয়তনই হলো গ্যাসের আয়তন।
বয়েলের সূত্র (Boyle’s Law)
গ্যাসের আয়তনের ওপর চাপের কী প্রভাব পড়ে, তা বোঝানোর জন্য ১৬৬২ খ্রিস্টাব্দে বিজ্ঞানী রবার্ট বয়েল একটি সূত্র আবিষ্কার করেন।
বয়েলের সূত্র: উষ্ণতা (তাপমাত্রা) স্থির থাকলে, নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন ওই গ্যাসের চাপের সাথে ব্যস্তানুপাতে পরিবর্তিত হয়।
সহজ কথায়, তাপমাত্রা না বাড়ালে বা কমালে, যদি আমরা গ্যাসের ওপর চাপ বাড়াই, তবে আয়তন কমে যাবে। আবার যদি চাপ কমাই, তবে আয়তন বেড়ে যাবে। বেলুনে চাপ দিলে সেটি ছোটো হয়ে যায়, এটি বয়েলের সূত্রের একটি সাধারণ উদাহরণ।
বয়েলের সূত্রের গাণিতিক রূপ:
ধরি, স্থির উষ্ণতায় (T) কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ = P এবং আয়তন = V।
তাহলে বয়েলের সূত্র অনুযায়ী: V ∝ 1/P (যখন T এবং ভর স্থির)
বা, PV = ধ্রুবক (Constant)
যদি স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের চাপ P1 থেকে পরিবর্তিত হয়ে P2 হয় এবং আয়তন V1 থেকে পরিবর্তিত হয়ে V2 হয়, তবে বয়েলের সূত্র অনুযায়ী:
P1V1 = P2V2 (এটি অঙ্কের জন্য খুবই গুরুত্বপূর্ণ সূত্র)।
বয়েলের সূত্রের ধ্রুবক:
বয়েলের সূত্রে দুটি বিষয় স্থির বা অপরিবর্তিত থাকে, এদের ধ্রুবক (Constant) বলে। এই দুটি হলো:
১. গ্যাসের ভর (Mass)
২. গ্যাসের উষ্ণতা (Temperature)
গ্যাসের চাপ ও বয়েলের সূত্র তথ্যমালা ও ক্যুইজ
নিচের তথ্যমালা বা নলেজ স্লাইডগুলো ভালো করে পড়ো। এখানে তোমাদের জন্য ভৌতবিজ্ঞানের গুরুত্বপূর্ণ সূত্র (যেমন- বয়েলের সূত্র, P-V লেখচিত্র) সম্পর্কে তথ্য দেওয়া হয়েছে। এগুলো মনোযোগ দিয়ে পড়লে বা শুনলে তোমার সম্যক ধারনা হয়ে যাবে এবং পরীক্ষার পরিপেক্ষিতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
ক্যুইজ সম্পর্কে: গ্যাসের চাপ, আয়তন এবং বয়েলের সূত্র সংক্রান্ত এই ক্যুইজটি খেলে মাধ্যমিক পরীক্ষার জন্য নিজেকে প্রস্তুত করো।
Total Slides: 5
গ্যাসের চাপ ও বয়েলের সূত্র সম্পর্কিত কুইজTotal Questions: 25 | Total Marks: 37