থার্মোমিটার তৈরি এবং কার্যপ্রনালী

একদিন রুবাইদ চট্টগ্রাম কাপ্তাই রাস্তার মাথা থেকে সিদ্ধান্ত নিল, সে এখান থেকে চট্টগ্রাম জিইসি মোড় পর্যন্ত সুষম বেগে যাবে ৷ অর্থাৎ তার বেগ একটি নির্দিষ্ট পরিমানে স্থির থাকবে ৷ কমবেও না, বাড়বেও না ৷ যেমন কথা তেমনই কাজ ৷ সে ঠিক বিকেল ৪টার সময় কাপ্তাই রাস্তার মাথা থেকে প্রতি সেকেন্ডে ৩মিটার বেগে জিইসির উদ্দেশ্যে যাত্রা শুরু করল ৷ এই বেগে রুবাইদ সেদিন বিকেল ৫টা ৪০মিনিটে জিইসির মোড়ে গিয়ে পৌছালো ৷ তার যেতে মোট সময় লাগলো ১০০মিনিট ৷

এবার সে রাহাতকে সাথে নিয়ে কাপ্তাই রাস্তার মাথা থেকে জিইসি পর্যন্ত রাস্তাটিকে সুষমভাবে ১০০টি ভাগে ভাগ করে ১০০টি জায়গায় ১০০টি খুটি পুতে দিল ৷ রাহাত তাকে জিজ্ঞেস করল, এই খুটিগুলো পুতে কি হবে ? হিসেবটা অনেক সহজ হলেও রুবাইদ উত্তরটা অনেক কঠিন করে দিল ৷

রুবাইদ রাহাতকে বলল, "তুমি কাপ্তাই রাস্তার মাথা থেকে ৩মিটার/সেকেন্ড বেগে যাত্রা করে জিইসি মোড়ে পৌছা পর্যন্ত যেকোন সময় আমাকে যদি ফোন করে জিজ্ঞেস কর, তুমি কোথায় আছো ? আমি শুধু সময় দেখেই বলে দিতে পারবো, তুমি কত নাম্বার খুটির গোড়ায় আছো ৷"

হিসেবটা যে কারও জন্যই সহজ ৷ কাপ্তাই রাস্তার মাথা থেকে ৩মিটার/সেকেন্ড বেগে যাত্রা করলে জিইসি পৌঁছাতে ১০০মিনিট সময় লাগে এবং সেই দুরত্বকে রুবাইদ সমান ১০০টি ভাগে ভাগ করেছে ৷ তাহলে আমরা নির্দিধায় এটা বলতে পারি, রাহাত প্রতি মিনিট পরপর একটি করে খুটি অতিক্রম করবে ৷ কাজেই রাহাত যদি সন্ধ্যা ৬টায় একই বেগে যাত্রা করে এবং ৬টা ৩১মিনিটে রুবাইদকে ফোন করে, এটা বলা খুবই সহজ যে রাহাত ৩১নাম্বার খুটির পাশে আছে ৷

তাপগতিবিদ্যায় থার্মোমিটার এরকম একটি সহজ গানিতিক ফর্মুলার উপর প্রতিষ্ঠিত ৷ একটি সুক্ষ্ম ছিদ্র বিশিষ্ট নলের এক প্রান্তে এক ফোটা পারদ রেখে সেই প্রান্ত সহ অপর প্রান্ত বন্ধ রেখে আমরা যদি নলের ভিতরের এই পারদকে তাপ দেই, তাহলে পারদ তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে ফুলে উঠবে এবং নলের ভিতরে বেশি জায়গার প্রয়োজন হবে বিধায়, পারদ নলের ছিদ্র বেয়ে বেয়ে উপরের দিকে উঠেতে থাকবে ৷ এভাবে যতই তাপমাত্রা বাড়ানো হবে, পারদ ততই ফুলে উঠবে এবং নলের ছিদ্র বেয়ে উপরে উঠবে ৷

পারদের একটি বিশেষ বৈশিষ্ঠ্য হল, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সুষমভাবে এর আয়তন বেড়ে যায় তথা ঘনত্ব কমে যায় । তাহলে পারদ রাখা নলটিকে ০ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় এবং ১০০ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় রাখলে পারদের অবস্থান দুইটিকে চিহ্নিত করে মাঝখানের ব্যবধানকে সমান ১০০টি ভাগে ভাগ করলে আমরা এটা নির্দিধায় বলতে পারব, যেকোন তাপমাত্রায় পারদ যত নাম্বার দাগ স্পর্শ করে থাকবে, সেই স্থানের তাপমাত্রা তত ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড হবে ৷

আর আমরা এই থার্মোমিটারের সাহায্যে ০ থেকে ১০০ডিগ্রি এর মধ্যবর্তী যেকোন তাপমাত্রা পরিমাপ করতে পারবো ৷ যেখানে ০ডিগ্রিকে আমরা বলছি নিম্ন স্থিরাংক এবং ১০০ডিগ্রিকে বলছি উর্ধ স্থিরাংক ৷ তবে প্রয়োজন অনুসারে আপনি এই ব্যবধানকে বাড়িয়ে বা কমিয়ে আনতে পারবেন ৷ আবার নিম্ন এবং উর্ধ স্থিরাংকের মাঝের ব্যবধানকে অধিক সংখ্যক ভাগে ভাগ করে আমরা আমাদের পরিমাপের শুদ্ধতাও বাড়াতে পারি ৷ এখন পর্যন্ত পাঁচ ধরনের থার্মোমিটার পদ্ধতি চালু আছে, যাদের উর্ধ স্থিরাংক এবং নিম্ন স্থিরাংক ভিন্ন ভিন্ন এবং মাঝের ব্যবধানকে ভিন্ন ভিন্ন সংখ্যক ভাগে ভাগ করা হয়েছে ৷ যেমন-

• সেলসিয়াস স্কেল

নিম্ন স্থিরাংক ০ডিগ্রি
উর্ধ স্থিরাংক ১০০ডিগ্রি
ব্যবধান ১০০

• ফারেনহাইট স্কেল

নিম্ন স্থিরাংক ৩২ ডিগ্রি
উর্ধ স্থিরাংক ২১২ডিগ্রি
ব্যবধান ১৮০

• কেলভিন স্কেল

নিম্ন স্থিরাংক ২৭৩ কেলভিন
উর্ধ স্থিরাংক ৩৭৩ কেলভিন
ব্যবধান ১০০

• রোমার স্কেল

নিম্ন স্থিরাংক ৪৯২ডিগ্রি
উর্ধ স্থিরাংক ১৮০ডিগ্রি
ব্যবধান ৬৭২  

• র‍্যাংকিং স্কেল

নিম্ন স্থিরাংক ০ডিগ্রি
উর্ধ স্থিরাংক ৮০ডিগ্রি
ব্যবধান ৮০

আপনি চাইলে এভাবে নিজের নামেও একটা থার্মোমিটার বানাতে পারবেন । কিন্তু সেটা সবার কাছে পরিচিত না হওয়ায় জটিলতায় পড়তে পারেন । তাই আপনার থার্মোমিটারের সাথে এই আদর্শ থার্মোমিটারগুলোর তুলনা করে, আদর্শ থার্মোমিটারে সেই মান উল্লেখ করতে পারেন । সেটা করতে ঐকিক নিয়মের কিছু হিসাব কষলেই হবে ।

জিওন আহমেদ