ফুটন্ত

ফুটানোর সংজ্ঞা

স্ফুটন হলো তরল অবস্থা থেকে গ্যাসীয় অবস্থায় রূপান্তরিত হওয়ার প্রক্রিয়া। স্ফুটন তখনই ঘটে যখন সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ বাইরের বায়ুচাপের সমান হয় (বাইরের বায়ুচাপ = বায়ুমণ্ডলীয় চাপ)। এই আলোচনায় আমরা শুধু জলের স্ফুটন নিয়ে আলোচনা করব। জলের সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ জলের তাপমাত্রার সাথে সরাসরি সমানুপাতিক; জলের তাপমাত্রা যত বেশি হয়, জলের সম্পৃক্ত বাষ্পচাপও তত বেশি হয়। যখন আমরা জল গরম করি, তখন সাধারণত পাত্রের নিচে ছোট ছোট বুদবুদ দেখা যায়। বুদবুদের উপস্থিতি তরল থেকে গ্যাসে রূপান্তর নির্দেশ করে। যদি বুদবুদের ভেতরের সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ বাইরের বায়ুচাপের চেয়ে কম হয়, তবে বুদবুদটি পৃষ্ঠে পৌঁছানোর আগেই সংকুচিত হয়ে ফেটে যাবে। বুদবুদটি ফেটে যায় কারণ বাইরের বায়ুর ধাক্কার শক্তি বুদবুদের ভেতরের বাষ্পের ধাক্কার শক্তির চেয়ে বেশি। বাইরের বায়ুচাপ বুদবুদের ভেতরের বাষ্পচাপের চেয়ে বেশি, তাই বাইরের বায়ুর শক্তি বেশি (P = F/A)।

পানির তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে বুদবুদের ভেতরের সম্পৃক্ত বাষ্পচাপও বৃদ্ধি পায়। যদি বুদবুদের ভেতরের সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ বাইরের বায়ুচাপের সমান বা তার চেয়ে বেশি হয়, তবে বুদবুদটি আকারে বড় হয়ে ভাসতে থাকবে যতক্ষণ না এটি পানির উপরিভাগে পৌঁছায়। উপরিভাগে পৌঁছানোর পর, বুদবুদটি ফেটে যাবে এবং এর ভেতরের জলীয় বাষ্প পানি থেকে মুক্ত হয়ে যাবে। একটি স্ফুটন প্রক্রিয়া ঘটে। বুদবুদটি বড় হয় কারণ এর ভেতরের বাষ্পের ধাক্কার শক্তি বাইরের বায়ুর ধাক্কার শক্তির চেয়ে বেশি।

বুদবুদের ভেতরের বাষ্পচাপ বাইরের বায়ুচাপের চেয়ে বেশি, তাই বুদবুদের ভেতরের বাষ্প অধিক বল প্রয়োগ করে। বুদবুদটি বড় হওয়ার সাথে সাথে বাষ্পের আয়তনও বৃদ্ধি পায়, ফলে বাষ্পের ঘনত্ব হ্রাস পায়। যেহেতু বাষ্পের ঘনত্ব হ্রাস পায় (বাষ্পের ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম), তাই বুদবুদটি পানির উপরিভাগে ভেসে উঠতে পারে। এটি অনেকটা পানির উপর শুকনো কাঠ বা কর্কের ভেসে থাকার মতো। শুকনো কাঠ বা কর্ক ভাসতে পারে কারণ এর ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে কম।

পানির সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ

উপরোক্ত ব্যাখ্যার ভিত্তিতে আমরা বলতে পারি যে, পানির স্ফুটন প্রক্রিয়া তখনই ঘটে যখন পানির সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান বা তার চেয়ে বেশি হয়। সুতরাং, পানির স্ফুটনাঙ্ক বায়ুমণ্ডলীয় চাপের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভরশীল। বায়ুমণ্ডলীয় চাপ যত কম হয়, স্ফুটনাঙ্কও তত কম হয়। বিপরীতভাবে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ যত বেশি হয়, স্ফুটনাঙ্কও তত বেশি হয়। সাধারণত, সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে কোনো স্থানের উচ্চতা যত বেশি হয়, সেখানকার বায়ুমণ্ডলীয় চাপও তত কম থাকে। অতএব, এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে, সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে কোনো স্থানের উচ্চতা যত বেশি হয়, সেখানকার স্ফুটনাঙ্কও তত কম হয়।

পর্বতশৃঙ্গের স্ফুটনাঙ্ক সৈকতের স্ফুটনাঙ্কের চেয়ে কম। পাহাড়ের চূড়ার স্ফুটনাঙ্ক সমতল ভূমির স্ফুটনাঙ্কের চেয়ে কম। পাহাড়ের চূড়ায় গরম করা জল সৈকতে গরম করা জলের চেয়ে দ্রুত ফোটে। তবে, যদি আপনি পাহাড়ের চূড়ায় ভাত রান্না করেন, তাহলে ভাত সেদ্ধ হতে বেশি সময় লাগে কারণ সেখানকার স্ফুটনাঙ্ক কম, ফলে জলের স্ফুটনাঙ্কও কম থাকে। দ্রুত রান্না করার জন্য সাধারণত প্রেশার কুকার ব্যবহার করা হয় । প্রেশার কুকারের কাজ হলো বায়ুচাপ বাড়িয়ে দেওয়া, যাতে জলের স্ফুটনাঙ্ক বেড়ে যায়। এই উচ্চ স্ফুটনাঙ্কের কারণে জল বেশি তাপমাত্রায় ফোটে, ফলে ভাত দ্রুত নরম হয়ে যায়।