সারফেস টান বনাম সান্দ্রতা
সান্দ্রতা এবং পৃষ্ঠের টান তরল পদার্থের মেকানিক্স এবং স্ট্যাটিক্স সম্পর্কিত দুটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ঘটনা। হাইড্রোডাইনামিক্স, অ্যারোডাইনামিকস এবং এমনকি বিমান চালনার মতো ক্ষেত্রগুলি এই ঘটনার পরিণতি দ্বারা প্রভাবিত হয়। এই ধরনের ক্ষেত্রগুলিতে পারদর্শী হওয়ার জন্য এই ঘটনাগুলির একটি সঠিক জ্ঞান থাকা অত্যাবশ্যক৷ এই নিবন্ধটি সান্দ্রতা এবং পৃষ্ঠের টান তুলনা করবে এবং উভয়ের মধ্যে পার্থক্য উপস্থাপন করবে।
সারফেস টেনশন কি?
একটি সমজাতীয় তরল বিবেচনা করুন। তরলের কেন্দ্রীয় অংশের প্রতিটি অণুতে ঠিক একই পরিমাণ বল থাকবে যা একে প্রতি দিকে টানবে।আশেপাশের অণুগুলি কেন্দ্রীয় অণুটিকে প্রতি দিকে সমানভাবে টানছে। এখন একটি পৃষ্ঠের অণু বিবেচনা করুন। এটি শুধুমাত্র তরলের দিকে এটির উপর কাজ করে এমন শক্তি রয়েছে। বায়ু - তরল আঠালো শক্তি তরল - তরল সমন্বিত শক্তির মতো প্রায় ততটা শক্তিশালী নয়। অতএব, পৃষ্ঠের অণুগুলি তরলের কেন্দ্রের দিকে আকৃষ্ট হয়, অণুর একটি বস্তাবন্দী স্তর তৈরি করে। অণুগুলির এই পৃষ্ঠ স্তরটি তরলের উপর একটি পাতলা ফিল্ম হিসাবে কাজ করে। যদি আমরা ওয়াটার স্ট্রাইডারের বাস্তব জীবনের উদাহরণ নিই, তবে এটি এই পাতলা ফিল্মটি ব্যবহার করে জলের পৃষ্ঠে নিজেকে স্থাপন করে। এটি এই স্তরে স্লাইড করে। যদি এটি এই স্তরের জন্য না হয় তবে এটি অবিলম্বে ডুবে যাবে। সারফেস টানকে পৃষ্ঠের উপর অঙ্কিত একটি একক দৈর্ঘ্য রেখার উপরিভাগের লম্বের সমান্তরাল বল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। সারফেস টেনশনের একক হল Nm-1 সারফেস টানকে প্রতি ইউনিট ক্ষেত্রফল শক্তি হিসেবেও সংজ্ঞায়িত করা হয়। এটি পৃষ্ঠের উত্তেজনাকে একটি নতুন ইউনিট দেয় Jm-2 সারফেস টান, যা দুটি অপরিবর্তনীয় তরলের মধ্যে ঘটে, এটি ইন্টারফেসিয়াল টান নামে পরিচিত।
সান্দ্রতা কি?
সান্দ্রতা একটি তরল প্রতিরোধের একটি পরিমাপ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা শিয়ার স্ট্রেস বা প্রসার্য চাপ দ্বারা বিকৃত হচ্ছে। আরও সাধারণ কথায়, সান্দ্রতা হল একটি তরলের "অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ"। এটি একটি তরলের বেধ হিসাবেও উল্লেখ করা হয়। সান্দ্রতা হল একটি তরলের দুটি স্তরের মধ্যে ঘর্ষণ যখন দুটি স্তর একে অপরের সাথে সম্পর্কিত হয়। স্যার আইজ্যাক নিউটন ফ্লুইড মেকানিক্সের পথিকৃৎ ছিলেন। তিনি অনুমান করেছিলেন যে, একটি নিউটনিয়ান তরলের জন্য, স্তরগুলির মধ্যে শিয়ার স্ট্রেস স্তরগুলির লম্ব দিকের বেগের গ্রেডিয়েন্টের সমানুপাতিক। এখানে ব্যবহৃত আনুপাতিক ধ্রুবক (আনুপাতিকতা ফ্যাক্টর) হল তরলের সান্দ্রতা। সান্দ্রতা সাধারণত গ্রীক অক্ষর "µ" দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। ভিসকোমিটার এবং রিওমিটার ব্যবহার করে তরলের সান্দ্রতা পরিমাপ করা যায়। সান্দ্রতার একক হল প্যাসকেল-সেকেন্ড (বা Nm-2s)। সিজিএস সিস্টেম সান্দ্রতা পরিমাপ করার জন্য জিন লুই মেরি পোইস্যুইলের নামানুসারে "পয়েস" ইউনিট ব্যবহার করে।একটি তরল এর সান্দ্রতা বিভিন্ন পরীক্ষা দ্বারা পরিমাপ করা যেতে পারে। তরলের সান্দ্রতা তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সান্দ্রতা হ্রাস পায়।
τ=μ ∂u/∂y
সান্দ্রতা সমীকরণ এবং মডেলগুলি অ-নিউটনিয়ান তরলগুলির জন্য খুব জটিল৷
সারফেস টান এবং সান্দ্রতার মধ্যে পার্থক্য কী?
• পৃষ্ঠের উত্তেজনাকে একটি ঘটনা হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে যা ভারসাম্যহীন আন্তঃআণবিক শক্তির কারণে তরলগুলিতে ঘটে, যেখানে সান্দ্রতা ঘটে চলমান অণুর উপর শক্তির কারণে।
• সারফেস টান চলমান এবং অচলমান উভয় তরলেই থাকে, কিন্তু সান্দ্রতা শুধুমাত্র চলমান তরলেই দেখা যায়।
