ব্যাপন ও নিঃসরণের পার্থক্য (উদাহরণসহ)

অনুশীলনের প্রশ্ন

1. ১

   ময়মনসিংহের একটি কৃষি গবেষণাগারে একই তাপমাত্রা (25 °C) ও চাপে চারটি গ্যাস রাখা আছে: মিথেন (CH₄, আণবিক ভর 16 g/mol), অ্যামোনিয়া (NH₃, আণবিক ভর 17 g/mol), অক্সিজেন (O₂, আণবিক ভর 32 g/mol) এবং কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂, আণবিক ভর 44 g/mol)। গ্যাস চারটিকে একই সাথে মুক্ত করে দিলে কোনটির ব্যাপন হার (rate of diffusion) সবচেয়ে বেশি হবে?

   1. ক

      মিথেন (CH₄)

   2. খ

      অ্যামোনিয়া (NH₃)

   3. গ

      অক্সিজেন (O₂)

   4. ঘ

      কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂)

   উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর:

   ক) মিথেন (CH₄)

   1. নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও চাপে কোনো গ্যাসের ব্যাপন হার তার আণবিক ভরের বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক (গ্রাহামের ব্যাপন সূত্র); অর্থাৎ যে গ্যাসের আণবিক ভর যত কম, তার ব্যাপন হার তত বেশি।

   $$r \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$$

   2. গ্যাসগুলোর আণবিক ভরের ক্রম: CH₄ (16 g/mol) < NH₃ (17 g/mol) < O₂ (32 g/mol) < CO₂ (44 g/mol)। মিথেনের (CH₄) আণবিক ভর সর্বনিম্ন হওয়ায় এর কণাগুলোর গতিবেগ সর্বাধিক এবং ব্যাপন হার সবচেয়ে বেশি।
2. ২

   সিলেটে একটি ক্রিকেট ম্যাচ চলাকালে একজন খেলোয়াড় পায়ে আঘাত পেয়ে অ্যারোসল স্প্রে ব্যবহার করল। ক্যানের ভেতরের উচ্চ চাপে সরু ছিদ্রপথ দিয়ে ওষুধটি দ্রুত বেগে বাইরে নির্গত হলো এবং কিছুক্ষণ পর কয়েক মিটার দূরে বসা দর্শকরাও এর সুগন্ধ পেল। এখানে যথাক্রমে কোন দুটি ঘটনা সংঘটিত হয়েছে?

   1. ক

      প্রথমে ব্যাপন, পরে নিঃসরণ

   2. খ

      প্রথমে নিঃসরণ, পরে ব্যাপন

   3. গ

      শুধুমাত্র ব্যাপন

   4. ঘ

      শুধুমাত্র নিঃসরণ

   উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর:

   খ) প্রথমে নিঃসরণ, পরে ব্যাপন

   1. অ্যারোসল ক্যানের ভেতরের গ্যাস উচ্চ চাপে আবদ্ধ থাকে; নজলে চাপ দিলে সরু ছিদ্রপথ দিয়ে উচ্চ চাপের প্রভাবে গ্যাসের দ্রুত নির্গমন হলো নিঃসরণ (effusion)।
   2. বায়ুমণ্ডলে নির্গত হওয়ার পর সুগন্ধি কণাগুলো কোনো বহিঃস্থ চাপ ছাড়াই স্বতঃস্ফূর্তভাবে চারপাশের বাতাসে ছড়িয়ে দর্শকদের নাকে পৌঁছায়, যা হলো ব্যাপন (diffusion)। ফলে প্রথমে নিঃসরণ এবং পরে ব্যাপন ঘটে।
3. ৩

   পরীক্ষাটি মূল্যায়ন করলে বলা যায়—

   i. শুধু এই পর্যবেক্ষণ থেকে দ্রুত রং ছড়ানোর একমাত্র কারণ তাপমাত্রা বৃদ্ধি বলা যায় না

   ii. তুলনাটি যথাযথ করতে কোনো পাত্রের পানিই না নেড়ে পরীক্ষাটি পুনরায় করা উচিত

   iii. গরম পানিতে রং দ্রুত ছড়ানো প্রমাণ করে যে তাপমাত্রা বাড়লে কণার গতি কমে

   নিচের কোনটি সঠিক?

   1. ক

      i ও iii

   2. খ

      ii ও iii

   3. গ

      i, ii ও iii

   4. ঘ

      i ও ii

   উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর:

   ঘ) i ও ii

   1. পানি নাড়লেও রং দ্রুত ছড়ায়। তাই সুমনের পরীক্ষায় তাপমাত্রার প্রভাব আলাদাভাবে নির্ণয় করা যায় না।
   2. কোনো পাত্রের পানি না নেড়ে অন্যান্য শর্ত একই রেখে তুলনা করতে হবে। তাপমাত্রা বাড়লে কণার গতি বাড়ে, কমে না। তাই i ও ii সঠিক।