আমরা ভ্যাকুয়াম সম্পর্কে কি জানি?

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

কঠোর অর্থে, একটি ভ্যাকুয়াম হল স্থানের একটি অঞ্চল যেখানে পদার্থ সম্পূর্ণ অনুপস্থিত। এই শব্দটি নিখুঁত শূন্যতার প্রতিনিধিত্ব করে এবং এর প্রধান সমস্যা হল এটি এমন একটি আদর্শ রাষ্ট্রকে বর্ণনা করে যা বাস্তব জগতে বিদ্যমান থাকতে পারে না।

পার্থিব পরিস্থিতিতে এই ধরনের একটি আদর্শ শূন্যতা তৈরি করার উপায় এখনও কেউ খুঁজে পায়নি, এবং এই কারণে শব্দটি স্থানের খালি অঞ্চলগুলিকে বর্ণনা করতেও ব্যবহৃত হয়। কিন্তু আমাদের দৈনন্দিন জীবনের একটু কাছাকাছি এলাকায় এখনও একটি শূন্যতা আছে। আমরা আপনাকে সহজ কথায় এটি কী তা বলব।

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, একটি ভ্যাকুয়াম একটি ধারক যা থেকে বায়ু সহ সমস্ত গ্যাস যতটা সম্ভব সরানো হয়। বাইরের মহাকাশ প্রকৃতপক্ষে একটি আদর্শ শূন্যতার সবচেয়ে কাছাকাছি: জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে কিছু ক্ষেত্রে নক্ষত্রের মধ্যবর্তী স্থান প্রতি ঘন কিলোমিটারে একের বেশি পরমাণু বা অণু নিয়ে গঠিত নয়।

পৃথিবীতে উৎপন্ন কোনো ভ্যাকুয়ামও এই অবস্থার কাছাকাছি আসে না।

"পৃথিবী ভ্যাকুয়াম" সম্পর্কে কথা বলতে, আপনাকে চাপ সম্পর্কে মনে রাখতে হবে। একটি গ্যাস বা তরল পরিবেশে অণুর প্রভাব থেকে চাপ সৃষ্টি হয়, সাধারণত ধারণকৃত পাত্রের দেয়াল, তা সোডা বোতল বা আপনার মাথার খুলিই হোক। চাপের মাত্রা নির্ভর করে আঘাতের শক্তির উপর যা অণুগুলি একটি নির্দিষ্ট অঞ্চলে "প্রবাহিত করে" এবং "নিউটন প্রতি বর্গমিটার" এ পরিমাপ করা হয় - পরিমাপের এই এককের একটি বিশেষ নাম "পাস্কাল" রয়েছে।

চাপ (p), বল (F) এবং ক্ষেত্রফল (A) এর মধ্যে সম্পর্ক নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়: p = F / A - চাপ কম হোক না কেন, উদাহরণস্বরূপ, মহাকাশে বা খুব হাইড্রোলিক সিস্টেমের মতো উচ্চ।

সাধারণভাবে, যদিও ভ্যাকুয়ামের সংজ্ঞাটি সঠিক নয়, এটি সাধারণত নীচের চাপকে বোঝায় এবং প্রায়শই বায়ুমণ্ডলীয় চাপের নীচে থাকে। একটি শূন্যস্থান তৈরি হয় যখন একটি আবদ্ধ স্থান থেকে বায়ু সরানো হয়, যার ফলে সেই স্থান এবং পার্শ্ববর্তী বায়ুমণ্ডলের মধ্যে চাপ কমে যায়।

যদি স্থানটি একটি চলমান পৃষ্ঠ দ্বারা সীমিত হয়, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ তার দেয়ালগুলিকে একত্রে সংকুচিত করবে - ধারণ শক্তির পরিমাণ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং ভ্যাকুয়াম স্তরের উপর নির্ভর করে। যত বেশি বায়ু সরানো হয়, চাপের ড্রপ বৃদ্ধি পায় এবং ভ্যাকুয়ামের সম্ভাব্য শক্তিও বৃদ্ধি পায়।

যেহেতু ধারক থেকে সমস্ত বায়ু অণু অপসারণ করা প্রায় অসম্ভব, তাই একটি নিখুঁত ভ্যাকুয়াম অর্জন করা অসম্ভব।

একটি শিল্প এবং বাড়ির স্কেলে (উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি ভ্যাকুয়াম ব্যাগে শীতকালীন ডাউন জ্যাকেট রাখার সিদ্ধান্ত নেন), প্রভাবটি ভ্যাকুয়াম পাম্প বা বিভিন্ন আকারের জেনারেটর ব্যবহার করে অর্জন করা হয়, যা বায়ু অপসারণ করে। একটি পিস্টন-ইন-সিলিন্ডার পাম্প একটি বন্ধ পাত্রের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং প্রতিটি পাম্প স্ট্রোকের সাথে সিলিন্ডার থেকে গ্যাসের একটি অংশ সরানো হয়। পাম্প যত বেশি সময় চলে, ট্যাঙ্কে তত ভাল ভ্যাকুয়াম তৈরি হয়।

যে কেউ জামাকাপড় সংরক্ষণের জন্য ব্যাগ থেকে বাতাস বের করেছেন, একটি প্লাস্টিকের পাত্রের ঢাকনা চেপেছেন একটি পাত্র থেকে বাতাস ছেড়ে দেওয়ার জন্য, বা ক্যান রেখেছেন (এবং ভ্যাকুয়াম ম্যাসেজও করেছেন), তার জীবনে একটি শূন্যতার সম্মুখীন হয়েছেন। তবে, অবশ্যই, এর ব্যবহারের সবচেয়ে সাধারণ উদাহরণ হল একটি নিয়মিত পরিবারের ভ্যাকুয়াম ক্লিনার। ভ্যাকুয়াম ক্লিনারের ফ্যান ক্রমাগত ক্যানিস্টার থেকে বাতাস সরিয়ে দেয়, একটি আংশিক ভ্যাকুয়াম তৈরি করে এবং ভ্যাকুয়াম ক্লিনারের বাইরের বায়ুমণ্ডলীয় চাপ বাতাসকে ক্যানিস্টারে ঠেলে দেয় এবং ভ্যাকুয়ামের সামনের ব্রাশের দ্বারা উত্তেজিত ধুলো এবং ময়লা নিয়ে যায়। পরিষ্কারক.

আরেকটি উদাহরণ হল একটি থার্মোস।একটি থার্মোস একে অপরের ভিতরে দুটি বোতল নিয়ে গঠিত এবং তাদের মধ্যবর্তী স্থানটি একটি ভ্যাকুয়াম। বাতাসের অনুপস্থিতিতে, তাপ দুটি বোতলের মধ্যে যতটা সহজে যায় তত সহজে যায় না। ফলস্বরূপ, পাত্রের ভিতরের গরম তরলগুলি তাপ ধরে রাখে, যখন ঠান্ডা তরলগুলি ঠান্ডা থাকে কারণ তাপ তাদের মধ্যে প্রবেশ করতে পারে না।

সুতরাং, ভ্যাকুয়াম স্তরটি অভ্যন্তরীণ এবং পার্শ্ববর্তী বায়ুমণ্ডলের মধ্যে চাপের পার্থক্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই সমস্ত পরিমাপের দুটি প্রধান ল্যান্ডমার্ক হল আদর্শ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং আদর্শ ভ্যাকুয়াম। ভ্যাকুয়াম পরিমাপ করার জন্য বেশ কয়েকটি ইউনিট ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে সাধারণ মেট্রিক ইউনিট হল মিলিবার বা এমবার। পরিবর্তে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ একটি ব্যারোমিটার দ্বারা পরিমাপ করা হয়, যার সহজতম আকারে একটি বন্ধ উপরের প্রান্ত এবং একটি নিম্ন প্রান্ত সহ একটি খালি করা উল্লম্ব নল থাকে, যা বায়ুমন্ডলে খোলা পারদ সহ একটি পাত্রে অবস্থিত।

বায়ুমণ্ডলীয় চাপ তরলের উন্মুক্ত পৃষ্ঠের উপর কাজ করে, যার ফলে পারদ টিউবটিতে উঠে যায়। "স্বাভাবিক" বায়ুমণ্ডলীয় চাপ হল 0.0 ° C, অক্ষাংশ 45 ° এবং সমুদ্রপৃষ্ঠের তাপমাত্রায় 760 মিমি উচ্চ পারদ স্তম্ভের ওজনের সমান চাপ।

ভ্যাকুয়াম স্তর বিভিন্ন ধরনের চাপ গেজ দিয়ে পরিমাপ করা যেতে পারে:

• বোর্ডন টিউব প্রেসার গেজ সবচেয়ে কমপ্যাক্ট এবং বহুল ব্যবহৃত ডিভাইস - চাপ গেজ পোর্টে ভ্যাকুয়াম প্রয়োগ করা হলে পরিমাপটি একটি বাঁকানো ইলাস্টিক টিউবের বিকৃতির উপর ভিত্তি করে।
• ইলেকট্রনিক এনালগ হল ভ্যাকুয়াম গেজ … ভ্যাকুয়াম বা চাপ সেন্সরে একটি স্থিতিস্থাপক ধাতব মধ্যচ্ছদাকে বিচ্যুত করে এবং এই বিচ্যুতি আন্তঃসংযুক্ত সার্কিটের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করে - ফলাফলটি একটি বৈদ্যুতিন সংকেত যা ভ্যাকুয়াম স্তরের প্রতিনিধিত্ব করে।

• ইউ-টিউব প্রেসার গেজ দুটি চাপের মধ্যে পার্থক্য দেখায়। এর সহজতম আকারে, এই গেজটি একটি স্বচ্ছ ইউ-টিউব অর্ধেক পারদ দিয়ে ভরা। যখন টিউবের উভয় প্রান্ত বায়ুমণ্ডলীয় চাপে থাকে, তখন প্রতিটি কনুইতে পারদের মাত্রা একই থাকে। একদিকে ভ্যাকুয়াম প্রয়োগ করার ফলে এর মধ্যে পারদ বেড়ে যায় এবং অন্য দিকে পড়ে - দুটি স্তরের মধ্যে উচ্চতার পার্থক্য ভ্যাকুয়াম স্তর নির্দেশ করে।

বেশিরভাগ চাপ পরিমাপের স্কেলে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপকে শূন্যের মান নির্ধারণ করা হয়, তাই, ভ্যাকুয়াম পরিমাপ সবসময় শূন্যের কম হওয়া উচিত।