ত্রৈধ বিন্দু
তাপগতিবিজ্ঞানে, যে তাপমাত্রা ও চাপে কোনও পদার্থ একইসাথে গ্যাসীয়, তরল এবং কঠিন তিন অবস্থায় বিরাজ করতে পারে তাকে ঐ বস্তুর ত্রৈধ বিন্দু বা ত্রিদশা বিন্দু বলে।[১] এটি সেই তাপমাত্রা এবং চাপ যেখানে ঊর্ধ্বপাতন, গলন এবং বাষ্পীভবনের বক্ররেখাগুলো একে অপরকে ছেদ করে। উদাহরণস্বরূপ, পারদের ত্রৈধ বিন্দু ঘটে −৩৮.৮ °সে (−৩৭.৮ °ফা) তাপমাত্রায় এবং ০.১৬৫ মিলিপ্যাসকেল চাপে।
যেসকল পদার্থে বহুরূপতা বিদ্যমান আছে সেসকল পদার্থের ক্ষেত্রে কঠিন, তরল এবং গ্যাসীয় দশার ত্রৈধ বিন্দুর পাশাপাশি আরও একটি ত্রৈধ বিন্দু থাকতে পারে, যেখানে একাধিক কঠিন দশা জড়িত থাকে। হিলিয়াম-৪ একটি অস্বাভাবিক উদাহরণ, কারণ এটি কোনো ঊর্ধ্বপাতন/অবক্ষেপণ বক্ররেখা ধারণ করে না এবং তাই এর কঠিন ও গ্যাসীয় দশার মিলনের জন্য কোনো ত্রৈধ বিন্দু নেই। পরিবর্তে এর একটি বাষ্প-তরল-অতিতারল্য বিন্দু, একটি কঠিন-তরল-অতিতারল্য বিন্দু, একটি কঠিন-কঠিন-তরল বিন্দু এবং একটি কঠিন-কঠিন-অতিতারল্য বিন্দু রয়েছে। এগুলোকে ল্যামডা বিন্দুর সাথে গুলিয়ে ফেলা উচিত নয়, যা কোনো ধরনের ত্রৈধ বিন্দু নয়।
লর্ড কেলভিনের ভাই জেমস থমসন ১৮৭৩ সালে "ত্রৈধ বিন্দু" পরিভাষাটি তৈরি করেছিলেন।[২] একাধিক পদার্থের ত্রৈধ বিন্দুগুলো আইটিএস-৯০ আন্তর্জাতিক তাপমাত্রা পরিমাপকে বিন্দু নির্ধারণে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে হাইড্রোজেনের ত্রৈধ বিন্দু (১৩.৮০৩৩ কেলভিন) থেকে পানির ত্রৈধ বিন্দু (২৭৩.১৬ কেলভিন, ০.০১ °সে বা ৩২.০১৮ °ফা) অন্তর্ভুক্ত।
২০১৯ সালের আগ পর্যন্ত পানির ত্রৈধ বিন্দু কেলভিনের সংজ্ঞা নির্ধারণে ব্যবহৃত হতো, যা ছিল আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতি অনুযায়ী তাপগতিবিজ্ঞানের তাপমাত্রার মূল একক।[৩] কেলভিন এমনভাবে সংজ্ঞায়িত ছিল যাতে পানির ত্রৈধ বিন্দু ঠিক ২৭৩.১৬ কেলভিন হয়, তবে ২০১৯ সালের এসআই পুনঃসংজ্ঞায়নের মাধ্যমে কেলভিনকে পুনরায় সংজ্ঞায়িত করা হয়, যাতে বোলট্জম্যান ধ্রুবক ১.৩৮০৬৪৯×১০−২৩ J⋅K−1 ঠিক করা হয় এবং পানির ত্রৈধ বিন্দু একটি পরীক্ষামূলকভাবে পরিমাপিত ধ্রুবক হয়ে ওঠে।
পানির ত্রৈধ বিন্দু
সম্পাদনাগ্যাস-তরল-কঠিন ত্রৈধ বিন্দু
সম্পাদনা
২০১৯ সালের এসআই সংস্করণের পর পানির ত্রৈধ বিন্দুর মান আর সংজ্ঞায়িত বিন্দু হিসেবে ব্যবহৃত হয় না। তবে এর বাস্তব মান এখনো গুরুত্বপূর্ণ: চাপ এবং তাপমাত্রার এমন একটি বিশেষ সংমিশ্রণ যেখানে তরল পানি, কঠিন বরফ এবং জলীয় বাষ্প স্থিতিশীল সমতলে একসাথে থাকে তা প্রায় ২৭৩.১৬±০.০০০১ কেলভিন[৪] এবং বাষ্প চাপ ৬১১.৬৫৭ pascal (৬.১১৬৫৭ mbar; ০.০০৬০৩৬৫৯ atm)।[৫][৬]
তরল পানি শুধুমাত্র এমন চাপের অধীনে বিদ্যমান থাকতে পারে যা ত্রৈধ বিন্দুর সমান বা তার চেয়ে বেশি। এর নিচে মহাকাশের শূন্যস্থানে কঠিন বরফ ঊর্ধ্বপাতন হয় এবং তাপ দেওয়ার সময় এটি সরাসরি জলীয় বাষ্পে পরিণত হয়। বিপরীতভাবে, ত্রৈধ বিন্দুর উপরে কঠিন বরফ প্রথমে তরল পানিতে গলে যায় এবং তারপর একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বাষ্পে পরিণত হয়।
বেশিরভাগ পদার্থের ক্ষেত্রে গ্যাস-তরল-কঠিন ত্রৈধ বিন্দু হলো সর্বনিম্ন তাপমাত্রা যেখানে তরল অবস্থা বিরাজ করতে পারে। কিন্তু পানির ক্ষেত্রে এটা সত্যি নয়। সাধারণ বরফের গলনাঙ্ক চাপ বাড়ানোর সাথে সাথে কমে যায়, যেমনটা দশাচিত্রের ভাঙ্গা সবুজ রেখায় দেখানো হয়েছে। ত্রৈধ বিন্দুর নিচে চাপ প্রয়োগে জলীয় বাষ্প প্রথমে কঠিন এবং তারপর তরলে পরিণত হয়।
ইতিহাসগতভাবে, মঙ্গল গ্রহে মারিনার ৯ মিশনের সময় পানির ত্রৈধ বিন্দুর চাপ "সমুদ্র সমতল" নির্ণয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। বর্তমানে লাইডার এবং মাধ্যাকর্ষণ পরিমাপগুলো মঙ্গলগ্রহের উচ্চতা নির্ধারণে বেশি ব্যবহৃত হয়।[৭]
উচ্চচাপের পর্যায়সমূহ
সম্পাদনাউচ্চচাপে পানির একটি জটিল দশাচিত্র রয়েছে। এতে ১৫টি পরিচিত বরফের পর্যায় এবং বেশ কয়েকটি ত্রৈধ বিন্দু রয়েছে, যার মধ্যে ১০টি স্থানাঙ্ক রেখাচিত্রে চিহ্নিত করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, ২৫১ কেলভিন (−২২ °সে) তাপমাত্রায় এবং ২১০ মিলিপ্যাসকেল (২০৭০ অ্যাটম) চাপে একটি ত্রৈধ বিন্দু রয়েছে, যখন বরফ আইএইচ (সাধারণ বরফ), বরফ ৩ এবং তরল পানি একই সমতলে অবস্থান করে। আরও কিছু ত্রৈধ বিন্দু রয়েছে যেখানে তিনটি কঠিন পর্যায় একসাথে থাকে, যেমন ২১৮ কেলভিন (−৫৫ °সে) তাপমাত্রায় এবং ৬২০ মিলিপ্যাসকেল (৬১২০ অ্যাটম) চাপে বরফ ২, বরফ ৫ এবং বরফ ৬।
যে উচ্চচাপের বরফের পর্যায় তরলের সাথে সমতলে থাকতে পারে তার জন্য গলনের তাপমাত্রা চাপ বাড়ানোর সাথে সাথে বেড়ে যায়। ২৭৩ কেলভিনের (০ °সে) উপরে জলীয় বাষ্পে চাপ বাড়ানোর সাথে সাথে প্রথমে তরল পানি এবং তারপর একটি উচ্চচাপের বরফের পর্যায় গঠিত হয়। ২৫১ থেকে ২৭৩ কেলভিন তাপমাত্রা পর্যন্ত প্রথমে বরফ ১ গঠিত হয়, তারপর তরল পানি এবং পরে বরফ ৩ বা বরফ ৫ এবং এরপরে অন্যান্য আরও ঘন উচ্চচাপের পর্যায় গঠিত হয়।
| স্থিতিশীল সমতলে পর্যায়সমূহ | চাপ | তাপমাত্রা |
|---|---|---|
| তরল পানি, বরফ আইএইচ এবং জলীয় বাষ্প | ৬১১.৬৫৭ প্যাসকেল[৮] | ২৭৩.১৬ কেলভিন (০.০১ °সে) |
| তরল পানি, বরফ আইএইচ এবং বরফ ৩ | ২০৯.৯ মিলিপ্যাসকেল | ২৫১ কেলভিন (−২২ °সে) |
| তরল পানি, বরফ ৩ এবং বরফ ৫ | ৩৫০.১ মিলিপ্যাসকেল | −১৭.০ °সে |
| তরল পানি, বরফ ৫ এবং বরফ ৬ | ৬৩২.৪ মিলিপ্যাসকেল | ০.১৬ °সে |
| বরফ আইএইচ, বরফ ২ এবং বরফ ৩ | ২১৩ মিলিপ্যাসকেল | −৩৫ °সে |
| বরফ ২, বরফ ৩ এবং বরফ ৫ | ৩৪৪ মিলিপ্যাসকেল | −২৪ °সে |
| বরফ ২, বরফ ৫ এবং বরফ ৬ | ৬২৬ মিলিপ্যাসকেল | −৭০ °সে |
ত্রৈধ বিন্দুর কোষ
সম্পাদনাত্রৈধ বিন্দুর কোষগুলো থার্মোমিটারের ক্রমাঙ্কনে ব্যবহৃত হয়। সূক্ষ্ম ও নির্ভুল কাজের জন্য ত্রৈধ বিন্দুর কোষগুলো সাধারণত হাইড্রোজেন, আর্গন, পারদ বা পানির মতো অত্যন্ত বিশুদ্ধ রাসায়নিক পদার্থ দিয়ে পূর্ণ করা হয় (প্রয়োজনীয় তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে)। এই পদার্থগুলোর বিশুদ্ধতা এত বেশি যে, এগুলোর এক মিলিয়নের মাত্র একভাগ অংশে ভেজাল থাকতে পারে। এগুলো ৯৯.৯৯৯৯% বিশুদ্ধ হওয়ায় এগুলোকে "সিক্স নাইনস" বলা হয়ে থাকে। একটি নির্দিষ্ট আইসোটোপীয় গঠন (পানির জন্য ভিয়েনা স্ট্যান্ডার্ড মিন ওশান ওয়াটার) ব্যবহার করা হয়, কারণ আইসোটোপীয় গঠনের পরিবর্তনগুলো ত্রৈধ বিন্দুতে ছোট ছোট পরিবর্তন ঘটায়। ত্রৈধ বিন্দুর কোষগুলো এতটাই কার্যকরী যে এগুলো অত্যন্ত নির্ভুল এবং পুনরুৎপাদনযোগ্য তাপমাত্রা অর্জন করতে সাহায্য করে। থার্মোমিটারগুলোর জন্য আন্তর্জাতিক ক্রমাঙ্কন মান আইটিএস–৯০ এর ছয়টি নির্ধারিত তাপমাত্রা চিহ্নিত করতে হাইড্রোজেন, নিয়ন, অক্সিজেন, আর্গন, পারদ এবং পানির ত্রৈধ বিন্দু কোষগুলোর উপর নির্ভর করে।
ত্রৈধ বিন্দুর সারণি
সম্পাদনাএই সারণিতে কিছু পদার্থের গ্যাস-তরল-কঠিন ত্রৈধ বিন্দু তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। তথ্যগুলো যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল ব্যুরো অব স্ট্যান্ডার্ডস (বর্তমান এনআইএসটি) থেকে সংগ্রহ করা হয়েছে।[৯]
| পদার্থ | তাপমাত্রা [কে] (°সে) | চাপ [কিলোপ্যাসকেল]* (অ্যাটম) |
|---|---|---|
| ইথাইন | ১৯২.৪ K (−৮০.৭ °সে) | ১২০ কিPa (১.২ atm) |
| অ্যামোনিয়া | ১৯৫.৪০ K (−৭৭.৭৫ °সে) | ৬.০৬০ কিPa (০.০৫৯৮১ atm) |
| আর্গন | ৮৩.৮০৫৮ K (−১৮৯.৩৪৪২ °সে) | ৬৮.৯ কিPa (০.৬৮০ atm) |
| আর্সেনিক | ১,০৯০ K (৮২০ °সে) | ৩,৬২৮ কিPa (৩৫.৮১ atm) |
| বিউটেন[১০] | ১৩৪.৬ K (−১৩৮.৬ °সে) | ৭×১০−৪ কিPa (৬.৯×১০−৬ atm) |
| কার্বন (গ্রাফাইট) | ৪,৭৬৫ K (৪,৪৯২ °সে) | ১০,১৩২ কিPa (১০০.০০ atm) |
| কার্বন ডাই অক্সাইড | ২১৬.৫৫ K (−৫৬.৬০ °সে) | ৫১৭ কিPa (৫.১০ atm) |
| কার্বন মনোক্সাইড | ৬৮.১০ K (−২০৫.০৫ °সে) | ১৫.৩৭ কিPa (০.১৫১৭ atm) |
| ক্লোরোফর্ম[১১][১২] | ২০৯.৬১ K (−৬৩.৫৪ °সে) | ? |
| ডিউটেরিয়াম | ১৮.৬৩ K (−২৫৪.৫২ °সে) | ১৭.১ কিPa (০.১৬৯ atm) |
| ইথেন | ৮৯.৮৯ K (−১৮৩.২৬ °সে) | ১.১×১০−৩ কিPa (১.১×১০−৫ atm) |
| ইথানল[১৩] | ১৫০ K (−১২৩ °সে) | ৪.৩×১০−৭ কিPa (৪.২×১০−৯ atm) |
| ইথিলিন | ১০৪.০ K (−১৬৯.২ °সে) | ০.১২ কিPa (০.০০১২ atm) |
| ফরমিক অ্যাসিড[১৪] | ২৮১.৪০ K (৮.২৫ °সে) | ২.২ কিPa (০.০২২ atm) |
| হিলিয়াম-৪ (বাষ্প−হিলি−১−হিলি−২)[১৫] | ২.১৭৬৮ K (−২৭০.৯৭৩২ °সে) | ৫.০৪৮ কিPa (০.০৪৯৮২ atm) |
| হিলিয়াম-৪ (এইচসিপি−বিসিসি−হিলি-২)[১৬] | ১.৪৬৩ K (−২৭১.৬৮৭ °সে) | ২৬.০৩৬ কিPa (০.২৫৬৯৬ atm) |
| হিলিয়াম-৪ (বিসিসি−হিলি-১−হিলি-২)[১৬] | ১.৭৬২ K (−২৭১.৩৮৮ °সে) | ২৯.৭২৫ কিPa (০.২৯৩৩৬ atm) |
| হিলিয়াম-৪ (এইচসিপি−বিসিপি−হিলি-১)[১৬] | ১.৭৭২ K (−২৭১.৩৭৮ °সে) | ৩০.০১৬ কিPa (০.২৯৬২৩ atm) |
| হেক্সাফ্লোরোইথেন[১৭] | ১৭৩.০৮ K (−১০০.০৭ °সে) | ২৬.৬০ কিPa (০.২৬২৫ atm) |
| হাইড্রোজেন | ১৩.৮০৩৩ K (−২৫৯.৩৪৬৭ °সে) | ৭.০৪ কিPa (০.০৬৯৫ atm) |
| হাইড্রোজেন-১ (প্রোটিয়াম)[১৮] | ১৩.৯৬ K (−২৫৯.১৯ °সে) | ৭.১৮ কিPa (০.০৭০৯ atm) |
| হাইড্রোজেন ক্লোরাইড | ১৫৮.৯৬ K (−১১৪.১৯ °সে) | ১৩.৯ কিPa (০.১৩৭ atm) |
| আয়োডিন[১৯] | ৩৮৬.৬৫ K (১১৩.৫০ °সে) | ১২.০৭ কিPa (০.১১৯১ atm) |
| আইসোবিউটেন[২০] | ১১৩.৫৫ K (−১৫৯.৬০ °সে) | ১.৯৪৮১×১০−৫ কিPa (১.৯২২৬×১০−৭ atm) |
| ক্রিপটন | ১১৫.৭৬ K (−১৫৭.৩৯ °সে) | ৭৪.১২ কিPa (০.৭৩১৫ atm) |
| পারদ | ২৩৪.৩১৫৬ K (−৩৮.৮৩৪৪ °সে) | ১.৬৫×১০−৭ কিPa (১.৬৩×১০−৯ atm) |
| মিথেন | ৯০.৬৮ K (−১৮২.৪৭ °সে) | ১১.৭ কিPa (০.১১৫ atm) |
| নিয়ন | ২৪.৫৫৬১ K (−২৪৮.৫৯৩৯ °সে) | ৪৩.৩৩২ কিPa (০.৪২৭৬৫ atm) |
| নাইট্রিক অক্সাইড | ১০৯.৫০ K (−১৬৩.৬৫ °সে) | ২১.৯২ কিPa (০.২১৬৩ atm) |
| নাইট্রোজেন | ৬৩.১৮ K (−২০৯.৯৭ °সে) | ১২.৬ কিPa (০.১২৪ atm) |
| নাইট্রাস অক্সাইড | ১৮২.৩৪ K (−৯০.৮১ °সে) | ৮৭.৮৫ কিPa (০.৮৬৭০ atm) |
| অক্সিজেন | ৫৪.৩৫৮৪ K (−২১৮.৭৯১৬ °সে) | ০.১৪৬২৫ কিPa (০.০০১৪৪৩৪ atm) |
| প্যালাডিয়াম | ১,৮২৫ K (১,৫৫২ °সে) | ৩.৫×১০−৩ কিPa (৩.৫×১০−৫ atm) |
| প্ল্যাটিনাম | ২,০৪৫ K (১,৭৭২ °সে) | ২×১০−৪ কিPa (২.০×১০−৬ atm) |
| রেডন | ২০২ K (−৭১ °সে) | ৭০ কিPa (০.৬৯ atm) |
| সিলেন[২১] | ৮৮.৪৮ K (−১৮৪.৬৭ °সে) | ০.০১৯৬৪৪ কিPa (০.০০০১৯৩৮৭ atm) |
| সালফার ডাইঅক্সাইড | ১৯৭.৬৯ K (−৭৫.৪৬ °সে) | ১.৬৭ কিPa (০.০১৬৫ atm) |
| টাইটানিয়াম | ১,৯৪১ K (১,৬৬৮ °সে) | ৫.৩×১০−৩ কিPa (৫.২×১০−৫ atm) |
| ইউরেনিয়াম হেক্সাফ্লোরাইড | ৩৩৭.১৭ K (৬৪.০২ °সে) | ১৫১.৭ কিPa (১.৪৯৭ atm) |
| পানি[৫][৬] | ২৭৩.১৬ K (০.০১ °সে) | ০.৬১১৬৫৭ কিPa (০.০০৬০৩৬৫৯ atm) |
| জেনন | ১৬১.৩ K (−১১১.৮ °সে) | ৮১.৫ কিPa (০.৮০৪ atm) |
| জিঙ্ক | ৬৯২.৬৫ K (৪১৯.৫০ °সে) | ০.০৬৫ কিPa (০.০০০৬৪ atm) |
টীকা:
- তুলনার জন্য সাধারণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ ১০১.৩২৫ কিলোপ্যাসকেল (১ অ্যাটম)।
- নতুন এসআই একক প্রবর্তনের পূর্বে পানির সঠিক ত্রৈধ বিন্দু ছিল ২৭৩.১৬ কেলভিন।
আরও দেখুন
সম্পাদনাতথ্যসূত্র
সম্পাদনা- ↑ International Union of Pure and Applied Chemistry (1994). "Triple point". Compendium of Chemical Terminology Internet edition..
- ↑ James Thomson (1873) "A quantitative investigation of certain relations between the gaseous, the liquid, and the solid states of water-substance", Proceedings of the Royal Society, 22 : 27–36. From a footnote on page 28: "... the three curves would meet or cross each other in one point, which I have called the triple point".
- ↑ Definition of the kelvin at BIPM.
- ↑ "SI Brochure: The International System of Units (SI) – 9th edition"। BIPM। সংগ্রহের তারিখ ২১ ফেব্রুয়ারি ২০২২।
- ↑ ক খ International Equations for the Pressure along the Melting and along the Sublimation Curve of Ordinary Water Substance. W. Wagner, A. Saul and A. Pruss (1994), J. Phys. Chem. Ref. Data, 23, 515.
- ↑ ক খ Murphy, D. M. (২০০৫)। "Review of the vapour pressures of ice and supercooled water for atmospheric applications"। Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society। 131 (608): 1539–1565। এসটুসিআইডি 122365938। ডিওআই:10.1256/qj.04.94
। বিবকোড:2005QJRMS.131.1539M।
- ↑ Carr, Michael H. (২০০৭)। The Surface of Mars
। Cambridge University Press। পৃষ্ঠা 5। আইএসবিএন 978-0-521-87201-0।
- ↑ Murphy, D. M. (২০০৫)। "Review of the vapour pressures of ice and supercooled water for atmospheric applications"। Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society। 131 (608): 1539–1565। এসটুসিআইডি 122365938। ডিওআই:10.1256/qj.04.94 । বিবকোড:2005QJRMS.131.1539M।
- ↑ Cengel, Yunus A.; Turner, Robert H. (২০০৪)। Fundamentals of thermal-fluid sciences। Boston: McGraw-Hill। পৃষ্ঠা ৭৮। আইএসবিএন 0-07-297675-6।
- ↑ দেখুন বিউটেন (উপাত্তের পাতা)
- ↑ দেখুন ক্লোরোফর্ম (উপাত্তের পাতা)
- ↑ "Trichloromethane"। NIST Chemistry WebBook, SRD 69। NIST (National Institute of Science and Technology)। সংগ্রহের তারিখ ১১ মে ২০২৪।
- ↑ দেখুন ইথানল (উপাত্তের পাতা)
- ↑ দেখুন ফরমিক অ্যাসিড (উপাত্তের পাতা)
- ↑ Donnelly, Russell J.; Barenghi, Carlo F. (১৯৯৮)। "The Observed Properties of Liquid Helium at the Saturated Vapor Pressure"। Journal of Physical and Chemical Reference Data। ২৭ (৬): ১২১৭–১২৭৪। ডিওআই:10.1063/1.556028। বিবকোড:1998JPCRD..27.1217D।
- ↑ ক খ গ Hoffer, J. K.; Gardner, W. R.; Waterfield, C. G.; Phillips, N. E. (এপ্রিল ১৯৭৬)। "Thermodynamic properties of 4He. II. The bcc phase and the P-T and VT phase diagrams below 2 K"। Journal of Low Temperature Physics। ২৩ (১): ৬৩–১০২। এসটুসিআইডি 120473493। ডিওআই:10.1007/BF00117245। বিবকোড:1976JLTP...23...63H।
- ↑ দেখুন হেক্সাফ্লোরোইথেন (উপাত্তের পাতা)
- ↑ "Protium | isotope | Britannica"। ২৭ জানুয়ারি ২০২৪।
- ↑ Walas, S. M. (১৯৯০)। Chemical Process Equipment – Selection and Design। Amsterdam: Elsevier। পৃষ্ঠা ৬৩৯। আইএসবিএন 0-7506-7510-1।
- ↑ দেখুন আইসোবিউটেন (উপাত্তের পাতা)
- ↑ "Silane-Gas Encyclopedia"। Gas Encyclopedia। Air Liquide।
বহিঃসংযোগ
সম্পাদনা
উইকিমিডিয়া কমন্সে ত্রৈধ বিন্দু সম্পর্কিত মিডিয়া দেখুন।
