পদার্থবিদ্যায় চাপ মাপা হয়, চাপের একক

একটি বায়ু-ভরা, সিল করা সিলিন্ডারের উপরে একটি পিস্টন লাগানো কল্পনা করুন। আপনি যদি পিস্টনকে ধাক্কা দিতে শুরু করেন, তবে সিলিন্ডারে বাতাসের পরিমাণ কমতে শুরু করবে, বায়ুর অণুগুলি একে অপরের সাথে এবং পিস্টনের সাথে আরও বেশি নিবিড়ভাবে সংঘর্ষ করবে এবং পিস্টনের উপর সংকুচিত বাতাসের চাপ বৃদ্ধি পাবে।

যদি পিস্টনটি এখন হঠাৎ ছেড়ে দেওয়া হয়, তাহলে সংকুচিত বাতাস এটিকে তীব্রভাবে উপরের দিকে ঠেলে দেবে। এটি ঘটবে কারণ ধ্রুবক পিস্টন অঞ্চলের সাথে, সংকুচিত বায়ুর দিক থেকে পিস্টনের উপর কাজ করার শক্তি বৃদ্ধি পাবে। পিস্টনের ক্ষেত্রফল অপরিবর্তিত থাকে, তবে গ্যাসের অণুর বল বৃদ্ধি পায় এবং সেই অনুযায়ী চাপ বৃদ্ধি পায়।

বা অন্য উদাহরণ। একজন মানুষ মাটিতে, দু পায়ে দাঁড়িয়ে আছে। এই অবস্থানে, একজন ব্যক্তি আরামদায়ক, অস্বস্তি অনুভব করেন না। কিন্তু সেই ব্যক্তি যদি এক পায়ে দাঁড়ানোর সিদ্ধান্ত নেয়? তিনি একটি পা হাঁটুতে বাঁকবেন এবং এখন কেবল একটি পা রেখে মাটিতে বিশ্রাম নেবেন। এই অবস্থানে, একজন ব্যক্তি কিছুটা অস্বস্তি অনুভব করবেন, যেহেতু পায়ে চাপ বেড়েছে এবং প্রায় 2 বার।কেন? কারণ যে জায়গা দিয়ে মাধ্যাকর্ষণ শক্তি এখন একজন মানুষকে মাটিতে ঠেলে দেয় তা 2 গুণ কমে গেছে। এখানে চাপ কি এবং দৈনন্দিন জীবনে এটি কত সহজে সনাক্ত করা যায় তার একটি উদাহরণ।

শারীরিক চাপ

পদার্থবিজ্ঞানের পরিপ্রেক্ষিতে, চাপ হল একটি ভৌত ​​পরিমাণ যা প্রদত্ত পৃষ্ঠের প্রতি একক ক্ষেত্রফলের উপরিভাগে লম্বভাবে কাজ করে এমন বলের সংখ্যাগতভাবে সমান। অতএব, পৃষ্ঠের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে চাপ নির্ধারণের জন্য, পৃষ্ঠের উপর প্রয়োগ করা বলের স্বাভাবিক উপাদানটিকে এই বলটি কাজ করে এমন ছোট পৃষ্ঠের উপাদানটির ক্ষেত্রফল দ্বারা ভাগ করা হয়। এবং সমগ্র ক্ষেত্রফলের উপর গড় চাপ নির্ণয় করতে, পৃষ্ঠের উপর ক্রিয়াশীল বলের স্বাভাবিক উপাদানটিকে সেই পৃষ্ঠের মোট ক্ষেত্রফল দ্বারা ভাগ করতে হবে।

প্যাসকেল (Pa)

চাপ পরিমাপ করা হয় NE-তে প্যাসকেলে (পা)। চাপ পরিমাপের এই এককটি ফরাসি গণিতবিদ, পদার্থবিদ এবং লেখক ব্লেইস পাসকালের সম্মানে নামকরণ করা হয়েছিল, হাইড্রোস্ট্যাটিক্সের মৌলিক আইনের লেখক - প্যাসকালের আইন, যা বলে যে তরল বা গ্যাসের উপর চাপ সমস্ত পরিবর্তন ছাড়াই যেকোনো বিন্দুতে প্রেরণ করা হয়। দিকনির্দেশ প্রথমবারের মতো, বিজ্ঞানীর মৃত্যুর তিন শতাব্দী পরে ইউনিটের ডিক্রি অনুসারে 1961 সালে ফ্রান্সে চাপের একক "পাস্কাল" প্রচলন করা হয়েছিল।

এক বর্গ মিটার পৃষ্ঠের উপর সমানভাবে বিতরণ করা এবং নির্দেশিত লম্ব একটি নিউটন বল দ্বারা সৃষ্ট চাপের সমান একটি পাস্কেল।

প্যাসকেলস শুধুমাত্র যান্ত্রিক চাপ (যান্ত্রিক চাপ) নয়, বরং স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস, ইয়াং'স মডুলাস, বাল্ক মডুলাস, ফলন বিন্দু, আনুপাতিক সীমা, প্রসার্য শক্তি, শিয়ার প্রতিরোধ, শব্দ চাপ এবং অসমোটিক চাপও পরিমাপ করে। ঐতিহ্যগতভাবে, প্যাসকেলরা একটি প্রতিরোধী উপাদানে পদার্থের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করে।

প্রযুক্তিগত বায়ুমণ্ডল (এটি), শারীরিক (এটিএম), প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে কিলোগ্রাম বল (kgf / cm2)

প্যাসকেল ছাড়াও, অন্যান্য (সিস্টেমের বাইরে) একক চাপ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। এই এককগুলির মধ্যে একটি হল "বায়ুমণ্ডল" (c)। একটি বায়ুমণ্ডলে চাপ বিশ্ব মহাসাগরের স্তরে পৃথিবীর পৃষ্ঠের বায়ুমণ্ডলীয় চাপের প্রায় সমান। আজ "বায়ুমণ্ডল" একটি প্রযুক্তিগত বায়ুমণ্ডল (c) হিসাবে বোঝা হয়।

একটি প্রযুক্তিগত বায়ুমণ্ডল (এটি) হল প্রতি কিলোগ্রাম (কেজিএফ) একটি বল দ্বারা উত্পন্ন চাপ যা এক বর্গ সেন্টিমিটার এলাকায় সমানভাবে বিতরণ করা হয়। এক কিলোগ্রাম বল, 9.80665 m/s2 সমান মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণের শর্তে এক কিলোগ্রাম ভরের একটি শরীরে অভিকর্ষ বলের সমান। এইভাবে, এক কিলোগ্রাম বল 9.80665 নিউটনের সমান, এবং 1 বায়ুমণ্ডল ঠিক 98066.5 Pa এর সমান। 1 এ = 98066.5 Pa।

বায়ুমণ্ডলে, উদাহরণস্বরূপ, গাড়ির টায়ারের চাপ পরিমাপ করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, যাত্রীবাহী বাস GAZ-2217 এর টায়ারের প্রস্তাবিত চাপ 3 বায়ুমণ্ডল।

এছাড়াও একটি "ভৌত বায়ুমণ্ডল" (এটিএম) রয়েছে, যাকে তার গোড়ায় 760 মিমি উঁচু পারদের একটি কলামের চাপ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যখন পারদের ঘনত্ব 13,595.04 কেজি / মি 3, 0 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় এবং অবস্থার অধীনে মহাকর্ষীয় ত্বরণ, 9.80665 m/s2 এর সমান।তাহলে দেখা যাচ্ছে যে 1 atm = 1.033233 at = 101 325 Pa।

প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে কিলোগ্রাম-ফোর্স (kgf/cm2), চাপের এই নন-সিস্টেমেটিক ইউনিটটি স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সাথে ভাল নির্ভুলতার সাথে সমান, যা কখনও কখনও বিভিন্ন প্রভাব মূল্যায়নের জন্য সুবিধাজনক।

বার (বার), বেরিয়াম

সিস্টেম ইউনিটের বাইরে «বার» প্রায় একটি বায়ুমণ্ডলের সমান, তবে এটি আরও সুনির্দিষ্ট - ঠিক 100,000 Pa। SGS সিস্টেমে, 1 বার হল 1,000,000 ডাইন/cm2 এর সমান। পূর্বে, "বার" নামটি এখন "বেরিয়াম" নামে একক দ্বারা বহন করা হয়েছিল এবং এটি 0.1 Pa বা CGS সিস্টেমে 1 বেরিয়াম = 1 dyn/cm2 এর সমান ছিল। "বার", "বেরিয়াম" এবং "ব্যারোমিটার" শব্দগুলি "ওজন" এর জন্য একই গ্রীক শব্দ থেকে এসেছে।

প্রায়শই একক এমবার (মিলিবার), 0.001 বারের সমান, আবহাওয়াবিদ্যায় বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। এবং গ্রহের চাপ পরিমাপ করতে যেখানে বায়ুমণ্ডল খুব পাতলা — μbar (মাইক্রোবার), সমান 0.000001 বার। প্রযুক্তিগত ম্যানোমিটারে, স্কেলটি প্রায়শই বারগুলিতে স্নাতক হয়।

পারদের মিলিমিটার (mmHg), পানির মিলিমিটার (mmHg)

পারদ এককের অ-মিলিমিটার সমান 101325/760 = 133.3223684 Pa। এটি "মিমি এইচজি" হিসাবে চিহ্নিত করা হয়, তবে কখনও কখনও এটি "টর" হিসাবে চিহ্নিত করা হয় - ইতালীয় পদার্থবিজ্ঞানী, গ্যালিলিওর ছাত্র, ইভাঞ্জেলিস্টা টরিসেলি, বায়ুমণ্ডলীয় চাপের ধারণার লেখকের সম্মানে।

ব্যারোমিটারের সাহায্যে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পরিমাপের সুবিধাজনক উপায়ের সাথে এককটি তৈরি করা হয়েছিল, যেখানে পারদ কলাম বায়ুমণ্ডলীয় চাপের প্রভাবে ভারসাম্য বজায় রাখে। বুধের উচ্চ ঘনত্ব প্রায় 13,600 kg/m3 এবং ঘরের তাপমাত্রায় কম স্যাচুরেটেড বাষ্পের চাপ রয়েছে, এই কারণেই পারদকে একই সাথে ব্যারোমিটারের জন্য বেছে নেওয়া হয়েছিল।

সমুদ্রপৃষ্ঠে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ প্রায় 760 মিমি এইচজি, এবং এই মানটিই এখন স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপ হিসাবে বিবেচিত হয়, 101325 Pa বা একটি ভৌত ​​বায়ুমণ্ডল, 1 atm। অর্থাৎ, 1 মিলিমিটার পারদ 101325/760 প্যাসকেলের সমান।

পারদের মিলিমিটারে, চাপ মেডিসিন, মেটিওরোলজি এবং এভিয়েশন নেভিগেশনে পরিমাপ করা হয়। ওষুধে, ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তিতে রক্তচাপ mm Hg এ পরিমাপ করা হয় চাপ মাপার যন্ত্র বার সহ mmHg তে স্নাতক হয়। কখনও কখনও তারা এমনকি শুধুমাত্র 25 মাইক্রন লেখে, যার অর্থ পারদ কলাম মাইক্রন যখন এটি উচ্ছেদ আসে, এবং চাপ পরিমাপ ভ্যাকুয়াম গেজ দিয়ে তৈরি করা হয়।

কিছু ক্ষেত্রে মিলিমিটার জল ব্যবহার করা হয় এবং তারপর 13.59 মিমি জলের কলাম = 1 মিমি Hg। কখনও কখনও এটি আরও সমীচীন এবং সুবিধাজনক। একটি জলের স্তম্ভের একটি মিলিমিটার, একটি পারদ স্তম্ভের একটি মিলিমিটারের মতো, সিস্টেমের বাইরের একটি একক যা জলের কলামের 1 মিমি হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপের সমান যা এই কলামটি 4 জলের কলাম তাপমাত্রায় একটি সমতল বেসে প্রয়োগ করে। °সে.