কোনো বস্তুর গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে একটি হলো ঘনত্ব, যা তড়িৎচাপ নামেও পরিচিত। ঘনত্বচমৎকার পরিভাষাটি হলো ঘনত্ব। ঘনত্ব হলো কোনো পদার্থের ভর ও আয়তনের অনুপাত। গাণিতিকভাবে, এটি লেখা হয়:
ρ = m/V
(ρ, যা ‘রো’ উচ্চারিত হয়) হলো একটি গ্রিক অক্ষর যা সাধারণত ঘনত্ব প্রকাশ করতে ব্যবহৃত হয়, m হলো ভর এবং V হলো আয়তন।
আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতি ঘনত্ব কিলোগ্রাম প্রতি ঘনমিটার (কেজি/মি³)3সিজিএস একক, যথা সেন্টিমিটার, গ্রাম এবং সেকেন্ডের ক্ষেত্রে, ঘনত্বের একক গ্রাম প্রতি ঘন সেন্টিমিটার (gr/cm³) এককে প্রকাশ করা হয়।3).
নিম্নলিখিতটি কয়েকটি বস্তুর ঘনত্বের তথ্য।
উপরের সারণিতে উল্লিখিত বস্তুটির ঘনত্ব হলো ০° তাপমাত্রায় বস্তুটির ঘনত্ব।o C এবং ১ atm চাপ (atm = চাপের একক)
বায়ু এবং তরলের ঘনত্ব
তরল পদার্থের ঘনত্ব কঠিন পদার্থের ঘনত্ব থেকে ভিন্ন। লোহা বা কাঠের প্রতিটি অংশের ঘনত্ব একই। এটি বায়ু বা জলের মতো তরল পদার্থের থেকে আলাদা। সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে বায়ু যত উঁচুতে থাকে, তার ঘনত্ব তত কম হয়। এর কারণ হলো, উচ্চতার সাথে অভিকর্ষ বল হ্রাস পায়। আপনি যত উপরে যাবেন, অভিকর্ষ বল তত কম হবে, তাই ভেতরে টেনে নেওয়া বায়ুর পরিমাণও কমে যায়। সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি বায়ুর পরিমাণ পাহাড়ের চূড়ার বায়ুর পরিমাণের চেয়ে বেশি। একই স্থান বা আয়তনে, সমুদ্রের কাছাকাছি বায়ুর ভর বেশি এবং তাই এর ঘনত্বও বেশি। বিপরীতভাবে, পাহাড়ের চূড়ার বায়ুর ভর কম এবং তাই এর ঘনত্বও কম। সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে দূরত্ব যত বেশি, বায়ুর ঘনত্বও তত কম।
উদাহরণস্বরূপ, পানির, যেমন সমুদ্রের পানির, ঘনত্বের কথা বলা যাক। বায়ু পৃথক, গতিশীল পরমাণু বা অণু দ্বারা গঠিত, তাই এর উপর ক্রিয়াশীল মহাকর্ষ বলের শক্তির দ্বারা বায়ুর পরিমাণ ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়। অন্যদিকে, পানির অণুগুলো একা থাকে না এবং একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্নও থাকে না; তারা একত্রে আবদ্ধ থাকে এবং সহজে চলাচল করে না। অতএব, সমুদ্রপৃষ্ঠের পানির অণুর সংখ্যা সমুদ্রতলের পানির অণুর সংখ্যা থেকে খুব বেশি আলাদা নয়। সুতরাং, উচ্চতা ভিন্ন হওয়া সত্ত্বেও, সমুদ্রপৃষ্ঠের সমুদ্রের পানির ঘনত্ব সমুদ্রতলের সমুদ্রের পানির ঘনত্বের প্রায় সমান।
তরল পদার্থের ঘনত্বের উপর তাপমাত্রা ও আয়তনের পরিবর্তনের প্রভাব
প্রতিটি বস্তুর তাপমাত্রা বাড়লে তা প্রসারিত হয় (আয়তন বাড়ে) এবং তাপমাত্রা কমলে তা সংকুচিত হয় (আয়তন কমে)। ০ ° সেলসিয়াস থেকে ৪ ° সেলসিয়াস তাপমাত্রার পানি এর ব্যতিক্রম। নিচের উদাহরণগুলো এটি ব্যাখ্যা করে। আপনি কি কখনো এমন ঘটনার সম্মুখীন হয়েছেন যেখানে পার্ক করা একটি মোটরসাইকেলের চাকায় কোনো ছিদ্র না থাকা সত্ত্বেও তা পাংচার হয়ে গেছে? মোটরসাইকেলের চাকাটি পাংচার হয়েছিল কারণ চাকার ভেতরের বাতাসের আয়তন কমে গিয়েছিল। বাতাসের আয়তন কমে গিয়েছিল কারণ বাতাসের তাপমাত্রা কমে গিয়েছিল। এমনটা ঘটে যখন বাতাসের তাপমাত্রা খুব ঠান্ডা থাকে। আরেকটি উদাহরণ। একটি রাবারের বেলুনে বাতাস ভরে তা প্রসারিত করুন এবং তারপর বেলুনের মুখটি এমনভাবে বেঁধে দিন যাতে বাতাস বেরিয়ে না যায়। বেলুনটি একটি গরম জায়গায় শুকিয়ে নিন। বেলুনটির কী হয় তা লক্ষ্য করুন! বেলুনটি ফেটে যাবে কারণ বাতাসের তাপমাত্রা বাড়ার ফলে বেলুনের ভেতরের বাতাসের আয়তন বেড়ে যায়। রাবারের স্থিতিস্থাপকতা বাতাসের এই প্রসারণ সহ্য করতে পারে না, তাই বেলুনটি ফেটে যায়।
উপরের দুটি উদাহরণ থেকে বোঝা যায় যে, তাপমাত্রা পরিবর্তনের ফলে যেকোনো তরল বা গ্যাসীয় পদার্থের আয়তনও পরিবর্তিত হতে পারে। একটি বদ্ধ চাকা বা বেলুনের ভেতরের বাতাসের ভর স্থির থাকে; কেবল এর আয়তন পরিবর্তিত হয়। আয়তনের পরিবর্তনের ফলে বায়ুর ঘনত্বও পরিবর্তিত হয়।
