offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ৫

পাহাড়ে ভাত সেদ্ধ হতে দেরি কেন?

মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।

বান্দরবানের কেওক্রাডং পাহাড়ের চূড়ায় (প্রায় ১০০০ মিটার) ক্যাম্প করতে গিয়ে বন্ধুরা দেখল ভাত সেদ্ধ হতে অনেক বেশি সময় লাগছে, আর ব্যাগের চিপসের প্যাকেটগুলো ফুলে উঠেছে। সেখানে পানি কত ডিগ্রিতে ফোটে?

১০০০ মিটার উচ্চতায় পানি কত ডিগ্রিতে ফোটে?

  1. ১০০ °C এর কম, প্রায় ৯৭ °C, কারণ বায়ুচাপ কম
  2. ১০০ °C এর বেশি, সূর্যের কাছাকাছি বলে
  3. সবসময় ১০০ °C, স্ফুটনাঙ্ক বদলায় না
  4. ঠান্ডায় পানি ফোটেই না

যা বদলাতে পারবে

  • সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে উচ্চতা: ০ থেকে ৯,০০০ m

যা মেপে দেখাবে

  • চাপ (kPa)
  • ব্যারোমিটারের পাঠ (mm)
  • পানির স্ফুটনাঙ্ক (°C)
  • প্রতি নিঃশ্বাসে অক্সিজেন (%)
  • চিপসের প্যাকেট ফোলে (%)

চালানোর সময় খেয়াল করো

  • উচ্চতা ধাপে ধাপে বাড়িয়ে বায়ুচাপ আর স্ফুটনাঙ্ক একসঙ্গে দেখো।

নিজে করে দেখো

  1. যে উচ্চতায় পানি ৯০ °C এ ফোটে, তা খুঁজে বের করো।
    ইঙ্গিত

    প্রতি ৩০০ m এ ১ °C।

  2. যে উচ্চতায় প্রতি নিঃশ্বাসে অক্সিজেন অর্ধেক, তা খুঁজে বের করো।
    ইঙ্গিত

    এভারেস্টের প্রায় দুই-তৃতীয়াংশ উচ্চতা।

ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।

উচ্চতা ও বায়ুমণ্ডলীয় চাপের পরিবর্তন

p≈101.3 e−h/8400 kPap \approx 101.3\, e^{-h/8400}\ \text{kPa}

পৃথিবীর চারপাশের বায়ুর ওজন নিচের সবকিছুর ওপর চাপ দেয়; সমুদ্রপৃষ্ঠে এই বায়ুমণ্ডলীয় চাপ প্রায় ১০১.৩ kPa, যা ৭৬০ mm পারদ স্তম্ভের সমান (টরিসেলির ব্যারোমিটার)। ওপরে উঠলে মাথার ওপরের বায়ু কমে, আর বায়ুও পাতলা হয়, তাই চাপ দ্রুত কমে: প্রায় ৫.৫ km উচ্চতায় অর্ধেক। কম চাপে পানি কম তাপমাত্রায় ফোটে (প্রতি ৩০০ m এ প্রায় ১ °C), তাই পাহাড়ে খাবার সেদ্ধ হতে বেশি সময় লাগে, প্রেশার কুকার কাজে আসে। প্রতি নিঃশ্বাসে অক্সিজেনও কমে, তাই পাহাড়ে শ্বাসকষ্ট হয়; উড়োজাহাজের কেবিনে চাপ বাড়িয়ে রাখা হয়। বাইরে চাপ কমলে মুখ বন্ধ প্যাকেটের ভেতরের বাতাস প্রসারিত হয়ে প্যাকেট ফুলে যায়।

অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল

স্ফুটনাঙ্ক নির্দিষ্ট নয়, বাইরের চাপের ওপর নির্ভর করে। পাহাড়ে বায়ুচাপ কম, তাই পানির অণু কম তাপেই বাষ্প হয়ে বেরিয়ে যেতে পারে: ১০০০ m এ প্রায় ৯৭ °C।

যেসব ভুল ধারণা হয়

  • পাহাড়ের চূড়া সূর্যের কাছে বলে বেশি গরম
  • পানি সবসময় ১০০ °C এ ফোটে
  • ঠান্ডা বাতাসে পানি ফোটে না

বাস্তবে কোথায় দেখা যায়

  • পাহাড়ে রান্নায় প্রেশার কুকার চাপ বাড়িয়ে স্ফুটনাঙ্ক ১০০ °C এর ওপরে তোলে।

পাঠ্যবইয়ের টপিক