গ্যাস বেলুন উপরে উঠে যায় কেন?

তরল ও গ্যাসীয় পদার্থের একটা ধর্ম আছে। এক সাথে অনেকগুলো তরল একসাথে রাখলে, সবচেয়ে ঘন তরল নিচে থাকে। আর সবচেয়ে হালকা তরলটা ওপরে উঠে আসে। গ্যাসের ক্ষেত্রেও একই ব্যাপার। আমাদের পৃথিবী বায়ুমণ্ডলের সমূদ্রে ডুবে আছে। বায়ুমণ্ডলে নানা রকমের গ্যাস আছে, হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন, কার্বন ডাই অকক্সাইড, হিলিয়াম ইত্যাদি।

অক্সিজেন ও কার্বণ ডাই অক্সাইড তুলনামূলক ভারী গ্যাস। তাই এরা বায়ুমণ্ডলের নিচের স্তরে থাকে। অন্যদিকে হাইড্রোজেন ও হিলিয়াম অনেক হালকা গ্যাস। তাই ওরা বায়ুমণ্ডলের অনেক ওপরের স্তরে থাকে। বোতল বন্দী কোনো হাইড্রোজেন গ্যাস ছেড়ে দিলে ধীরে ধীরে তা ওপরে উঠে যায়।

একটা সাধারণ গ্যাসবেলুন রাবারের তৈরি। রাবার কঠিন পদার্থ। তাই বেলুন ছেড়ে দিলে মাটিতে পড়ে যায়। কিন্তু বেলুনে হিলিয়াম গ্যাস ভরে ছেড়ে দিলে ওপর দিকে উঠে যায়। এখানে একটা প্রশ্ন বড় হয়ে ওঠে। বেলুনে গ্যাস ভরলে বেলুনের ওজন বেড়ে যায়, তবে কেন ওপরে ওঠে?

ওজন বেড়ে গেলেও গ্যাস ভরার কারণে বেলুনের আয়তনও বেড়ে যায়। সূতরাং বেলুনের ঘনত্ব কমে যায়। এতটাই কমে যায়, বায়ুস্তরের নিচের দিকের ঘনত্বের চেয়ে অনেক কম ঘনত্বে পরিণত হয়। তাই গ্যাস ভর্তি বেলুন ছেড়ে দিলে বায়ুমণ্ডলের ওপরের দিকে উঠে যায়।

সেই একই বেলুনকে ফু দিয়ে ফুলিয়ে ছেড়ে দিলে কিন্তু ওপরে ওঠে না। কারণ ফু দিয়ে আমরা বেলুনে বাতাস ভরি। সেই বাতাসে কার্বন ডাই অক্সাইড ও নাইট্রোজেনের পরিমাণ বেশি। তাই বেলুনের আয়তন বেড়ে গেলেও ঘনত্ব কমতে পারে না ভারী গ্যাস ভর্তি থাকার কারণে। এজন্য ফু দিয়ে ফোলানো বেলুন মাটিতে পড়ে থাকে।

(ঢাকাটাইমস/১২ডিসেম্বর/এজেড)