পাঠ্য বইয়ের চিত্রঃ ৬.০৩ ।।
পদার্থের তাপীয় প্রসারণ (Thermal Expansion) হলো তাপমাত্রা বাড়ালে কঠিন, তরল ও গ্যাসীয় পদার্থের দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল বা আয়তন বৃদ্ধি পাওয়ার প্রবণতা, যার ফলে এদের আকার ও ঘনত্ব পরিবর্তিত হয়; মূলত তাপের প্রভাবে অণু-পরমাণুর গতিশক্তি বৃদ্ধি পাওয়ায় এই প্রসারণ ঘটে এবং এটি পদার্থের একটি মৌলিক ধর্ম, যা তাপ অপসারণে সংকুচিত হয়। কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ, ক্ষেত্রফল প্রসারণ ও আয়তন প্রসারণ নামে এর বিভিন্ন প্রকারভেদ আছে, যা পদার্থের প্রকৃতি ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।
তাপীয় প্রসারণের মূল কারণ:
- গতিশক্তি বৃদ্ধি: তাপ প্রয়োগ করলে পদার্থের অণু-পরমাণুগুলো বেশি শক্তি পায় এবং তাদের কম্পন বা গতিশক্তি বৃদ্ধি পায়, ফলে তারা একে অপরের থেকে দূরে সরে যায়, যা প্রসারণ ঘটায়।
প্রকারভেদ (কঠিন পদার্থের জন্য):
- দৈর্ঘ্য প্রসারণ (Linear Expansion): তাপের প্রভাবে কঠিন পদার্থের শুধুমাত্র দৈর্ঘ্য বরাবর যে প্রসারণ হয়।
- ক্ষেত্রফল প্রসারণ (Area Expansion): তাপের প্রভাবে কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য ও প্রস্থ বরাবর (ক্ষেত্রফল) যে প্রসারণ হয়।
- আয়তন প্রসারণ (Volume Expansion): তাপের প্রভাবে কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য, প্রস্থ ও উচ্চতা (আয়তন) তিন দিকেই যে প্রসারণ হয়।
গুরুত্বপূর্ণ বিষয়:
- বিভিন্ন পদার্থের প্রসারণ: সব পদার্থের প্রসারণ সমান হয় না; যেমন, লোহার চেয়ে পিতলের প্রসারণ বেশি হয়।
- সংকোচন: তাপ অপসারণ করলে পদার্থগুলো আবার সংকুচিত হয়।
উদাহরণ:
- গরমকালে লোহার রেললাইন কিছুটা ফাঁকা রাখা হয় যাতে তাপের কারণে তা প্রসারিত হতে পারে এবং বেঁকে না যায়।
- তাপ দিলে কাচের গ্লাসের মুখ কিছুটা বড় হয়ে যায়