ঘনত্ব পরিমাপ করে যে একটি নির্দিষ্ট আয়তনে কতটুকু ভর আবদ্ধ আছে। যেমন পালকের সাথে সিসার তুলনা - একই আকার, ভিন্ন ওজন। পদার্থ শনাক্ত করার জন্য এটি একটি মূল বৈশিষ্ট্য।

• ঘনত্ব = ভর ÷ আয়তন (ρ = m/V)
• উচ্চ ঘনত্ব = একই আকারের জন্য ভারী
• জল: 1000 kg/m³ = 1 g/cm³
• ভাসা/ডোবা নির্ধারণ করে

আপেক্ষিক গুরুত্ব = জলের তুলনায় ঘনত্ব। এটি একটি মাত্রাহীন অনুপাত। SG = 1 মানে জলের সমান। SG < 1 ভাসে, SG > 1 ডোবে।

• SG = ρ_পদার্থ / ρ_জল
• SG = 1: জলের সমান
• SG < 1: ভাসে (তেল, কাঠ)
• SG > 1: ডোবে (ধাতু)

তাপমাত্রার সাথে ঘনত্ব পরিবর্তিত হয়! গ্যাস: খুব সংবেদনশীল। তরল: সামান্য পরিবর্তন। জলের সর্বোচ্চ ঘনত্ব 4°C তাপমাত্রায়। সর্বদা শর্তগুলি উল্লেখ করুন।

• তাপমাত্রা ↑ → ঘনত্ব ↓
• জল: 4°C এ সর্বোচ্চ (997 kg/m³)
• গ্যাস চাপ/তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল
• স্ট্যান্ডার্ড: 20°C, 1 atm

kg/m³ হল এসআই স্ট্যান্ডার্ড। g/cm³ খুব সাধারণ (জলের জন্য SG এর সমান)। g/L দ্রবণের জন্য। সবই 10 এর ঘাত দ্বারা সম্পর্কিত।

• 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
• 1 g/mL = 1 g/cm³ = 1 kg/L
• 1 t/m³ = 1000 kg/m³
• g/L = kg/m³ (সাংখ্যিকভাবে)

lb/ft³ সবচেয়ে সাধারণ। lb/in³ ঘন পদার্থের জন্য। lb/gal তরলের জন্য (ইউএস ≠ ইউকে গ্যালন!)। pcf = lb/ft³ নির্মাণে ব্যবহৃত হয়।

• 1 lb/ft³ ≈ 16 kg/m³
• ইউএস গ্যালন ≠ ইউকে গ্যালন (20% পার্থক্য)
• lb/in³ ধাতুর জন্য
• জল: 62.4 lb/ft³

পেট্রোলিয়ামের জন্য API। চিনির জন্য ব্রিক্স। ব্রুইংয়ের জন্য প্লেটো। রাসায়নিকের জন্য বোমে। অরৈখিক রূপান্তর!

• API: পেট্রোলিয়াম (10-50°)
• ব্রিক্স: চিনি/ওয়াইন (0-30°)
• প্লেটো: বিয়ার (10-20°)
• বোমে: রাসায়নিক

ρ = m/V। যেকোনো দুটি জানলে, তৃতীয়টি খুঁজে বের করুন। m = ρV, V = m/ρ। রৈখিক সম্পর্ক।

• ρ = m / V
• m = ρ × V
• V = m / ρ
• এককগুলি অবশ্যই মিলতে হবে

আর্কিমিডিস: প্লবতা বল = অপসারিত তরলের ওজন। যদি ρ_বস্তু < ρ_তরল হয় তবে ভাসে। এটি হিমশৈল, জাহাজ ব্যাখ্যা করে।

• যদি ρ_বস্তু < ρ_তরল হয় তবে ভাসে
• প্লবতা বল = ρ_তরল × V × g
• নিমজ্জিত % = ρ_বস্তু/ρ_তরল
• বরফ ভাসে: 917 < 1000 kg/m³

ঘনত্ব পারমাণবিক ভর + প্যাকিং থেকে আসে। অসমিয়াম: সবচেয়ে ঘন (22,590 kg/m³)। হাইড্রোজেন: সবচেয়ে হালকা গ্যাস (0.09 kg/m³)।

• পারমাণবিক ভর গুরুত্বপূর্ণ
• স্ফটিক প্যাকিং
• ধাতু: উচ্চ ঘনত্ব
• গ্যাস: কম ঘনত্ব

• জল হল 1: g/cm³ = g/mL = kg/L = SG (সবই জলের জন্য 1 এর সমান)
• 1000 দ্বারা গুণ করুন: g/cm³ × 1000 = kg/m³ (1 g/cm³ = 1000 kg/m³)
• 16 এর নিয়ম: lb/ft³ × 16 ≈ kg/m³ (1 lb/ft³ ≈ 16.018 kg/m³)
• SG থেকে kg/m³: শুধু 1000 দ্বারা গুণ করুন (SG 0.8 = 800 kg/m³)
• ভাসার পরীক্ষা: SG < 1 ভাসে, SG > 1 ডোবে, SG = 1 নিরপেক্ষ প্লবতা
• বরফের নিয়ম: 917 kg/m³ = 0.917 SG → ভাসার সময় 91.7% নিমজ্জিত থাকে

• g/cm³ ≠ g/m³! 1,000,000 গুণের পার্থক্য। সর্বদা আপনার একক পরীক্ষা করুন!
• তাপমাত্রা গুরুত্বপূর্ণ: জল 4°C এ 1000, 20°C এ 997, 100°C এ 958
• ইউএস বনাম ইউকে গ্যালন: 20% পার্থক্য lb/gal রূপান্তরকে প্রভাবিত করে (119.8 বনাম 99.8 kg/m³)
• SG মাত্রাহীন: একক যোগ করবেন না। SG × 1000 = kg/m³ (তারপর একক যোগ করুন)
• API গ্র্যাভিটি বিপরীত: উচ্চতর API = হালকা তেল (ঘনত্বের বিপরীত)
• গ্যাসের ঘনত্ব P&T এর সাথে পরিবর্তিত হয়: শর্তগুলি উল্লেখ করতে হবে বা আদর্শ গ্যাস সূত্র ব্যবহার করতে হবে

ঘনত্ব দ্বারা উপাদান নির্বাচন। ইস্পাত (7850) শক্তিশালী/ভারী। অ্যালুমিনিয়াম (2700) হালকা। কংক্রিট (2400) কাঠামোর জন্য।

• ইস্পাত: 7850 kg/m³
• অ্যালুমিনিয়াম: 2700 kg/m³
• কংক্রিট: 2400 kg/m³
• ফোম: 30-100 kg/m³

API গ্র্যাভিটি তেলকে শ্রেণীবদ্ধ করে। গুণমানের জন্য আপেক্ষিক গুরুত্ব। ঘনত্ব মেশানো, পৃথকীকরণ, মূল্য নির্ধারণকে প্রভাবিত করে।

• API > 31.1: হালকা অপরিশোধিত তেল
• API < 22.3: ভারী অপরিশোধিত তেল
• পেট্রোল: ~720 kg/m³
• ডিজেল: ~832 kg/m³

চিনির পরিমাণের জন্য ব্রিক্স। মল্টের জন্য প্লেটো। মধু, সিরাপের জন্য SG। গুণমান নিয়ন্ত্রণ, গাঁজন পর্যবেক্ষণ।

• ব্রিক্স: রস, ওয়াইন
• প্লেটো: বিয়ারের শক্তি
• মধু: ~1400 kg/m³
• দুধ: ~1030 kg/m³

g/cm³ × 1000 = kg/m³। lb/ft³ × 16 = kg/m³। SG × 1000 = kg/m³।

• 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
• 1 lb/ft³ ≈ 16 kg/m³
• SG × 1000 = kg/m³
• 1 g/mL = 1 kg/L

m = ρ × V। জল: 2 m³ × 1000 = 2000 kg।

• m = ρ × V
• জল: 1 L = 1 kg
• ইস্পাত: 1 m³ = 7850 kg
• একক পরীক্ষা করুন

V = m / ρ। সোনা 1 kg: V = 1/19320 = 51.8 cm³।

• V = m / ρ
• 1 kg সোনা = 51.8 cm³
• 1 kg Al = 370 cm³
• ঘন = ছোট

2m × 0.3m × 0.3m ইস্পাতের বিম, ρ=7850। ওজন?

V = 0.18 m³। m = 7850 × 0.18 = 1413 kg ≈ 1.4 টন।

কাঠ (600 kg/m³) জলে। ভাসবে?

600 < 1000, ভাসবে! নিমজ্জিত: 600/1000 = 60%।

1 kg সোনা। ρ=19320। আয়তন?

V = 1/19320 = 51.8 cm³। দেশলাই বাক্সের আকার!

22,590 kg/m³। এক ঘনফুট = 1,410 পাউন্ড! ইরিডিয়ামকে সামান্য হারায়। বিরল, কলমের নিবে ব্যবহৃত হয়।

বরফ 917 < জল 1000। প্রায় অনন্য! হ্রদ উপর থেকে নিচে জমে, জলজ জীবন বাঁচায়।

4°C এ সবচেয়ে ঘন, 0°C এ নয়! হ্রদকে সম্পূর্ণরূপে জমে যাওয়া থেকে রক্ষা করে—4°C জল নিচে চলে যায়।

1-2 kg/m³। 'হিমায়িত ধোঁয়া'। নিজের ওজনের 2000 গুণ সমর্থন করে। মঙ্গল রোভার এটি ব্যবহার করে!

~4×10¹⁷ kg/m³। এক চামচ = 1 বিলিয়ন টন! পরমাণু ভেঙে যায়। সবচেয়ে ঘন পদার্থ।

0.09 kg/m³। বায়ু থেকে 14 গুণ হালকা। কম ঘনত্ব সত্ত্বেও মহাবিশ্বে সবচেয়ে প্রচুর।

বিজ্ঞানের সবচেয়ে বিখ্যাত 'ইউরেকা!' মুহূর্তটি ঘটেছিল যখন আর্কিমিডিস সিসিলির সিরাকিউসে স্নান করার সময় প্লবতা এবং ঘনত্ব সরণের নীতি আবিষ্কার করেন।

• রাজা দ্বিতীয় হিয়েরো সন্দেহ করেছিলেন যে তার স্বর্ণকার সোনার মুকুটে রুপা মিশিয়ে তাকে প্রতারণা করেছে
• আর্কিমিডিসকে মুকুট নষ্ট না করে প্রতারণা প্রমাণ করতে হয়েছিল
• তার স্নানের টবে জলের সরণ লক্ষ্য করে তিনি বুঝতে পারেন যে তিনি ধ্বংস না করেই আয়তন পরিমাপ করতে পারেন
• পদ্ধতি: বাতাসে এবং জলে মুকুটের ওজন পরিমাপ করা; বিশুদ্ধ সোনার নমুনার সাথে তুলনা করা
• ফলাফল: মুকুটের ঘনত্ব বিশুদ্ধ সোনার চেয়ে কম ছিল—প্রতারণা প্রমাণিত!
• উত্তরাধিকার: আর্কিমিডিসের নীতি হাইড্রোস্ট্যাটিক্স এবং ঘনত্ব বিজ্ঞানের ভিত্তি হয়ে ওঠে

এই ২,৩০০ বছরের পুরোনো আবিষ্কারটি জল সরণ এবং প্লবতা পদ্ধতির মাধ্যমে আধুনিক ঘনত্ব পরিমাপের ভিত্তি হিসেবে রয়ে গেছে।

বৈজ্ঞানিক বিপ্লব পদার্থ, গ্যাস এবং দ্রবণের ঘনত্বের সুনির্দিষ্ট যন্ত্র এবং পদ্ধতিগত অধ্যয়ন নিয়ে আসে।

• ১৫৮৬: গ্যালিলিও গ্যালিলি হাইড্রোস্ট্যাটিক ব্যালেন্স আবিষ্কার করেন—প্রথম সুনির্দিষ্ট ঘনত্ব পরিমাপক যন্ত্র
• ১৬৬০ এর দশক: রবার্ট বয়েল গ্যাসের ঘনত্ব এবং চাপের সম্পর্ক অধ্যয়ন করেন (বয়েলের সূত্র)
• ১৭৬৮: অ্যান্টোইন বোমে রাসায়নিক দ্রবণের জন্য হাইড্রোমিটার স্কেল তৈরি করেন—আজও ব্যবহৃত হয়
• ১৭৮৭: জ্যাক চার্লস তাপমাত্রার সাপেক্ষে গ্যাসের ঘনত্ব পরিমাপ করেন (চার্লসের সূত্র)
• ১৭৯০ এর দশক: ল্যাভয়েসিয়ার রসায়নে ঘনত্বকে একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য হিসেবে প্রতিষ্ঠা করেন

এই অগ্রগতিগুলি ঘনত্বকে একটি কৌতূহল থেকে পরিমাণগত বিজ্ঞানে রূপান্তরিত করে, যা রসায়ন, পদার্থ বিজ্ঞান এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণের পথ প্রশস্ত করে।

শিল্পগুলি পেট্রোলিয়াম, খাদ্য, পানীয় এবং রাসায়নিকের জন্য নিজস্ব ঘনত্ব স্কেল তৈরি করে, প্রতিটি তাদের নির্দিষ্ট প্রয়োজনের জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়।

• ১৯২১: আমেরিকান পেট্রোলিয়াম ইনস্টিটিউট API গ্র্যাভিটি স্কেল তৈরি করে—উচ্চতর ডিগ্রী = হালকা, আরও মূল্যবান অপরিশোধিত তেল
• ১৮৪৩: অ্যাডলফ ব্রিক্স চিনির দ্রবণের জন্য স্যাকারোমিটারকে নিখুঁত করেন—°ব্রিক্স এখনও খাদ্য/পানীয় শিল্পে স্ট্যান্ডার্ড
• ১৯০০ এর দশক: প্লেটো স্কেল ব্রুইংয়ের জন্য প্রমিত করা হয়—ওয়ার্ট এবং বিয়ারে নির্যাসের পরিমাণ পরিমাপ করে
• ১৭৬৮-বর্তমান: বোমে স্কেল (ভারী ও হালকা) অ্যাসিড, সিরাপ এবং শিল্প রাসায়নিকের জন্য
• টোয়াডেল স্কেল ভারী শিল্প তরলের জন্য—এখনও ইলেক্ট্রোপ্লেটিংয়ে ব্যবহৃত হয়

এই অরৈখিক স্কেলগুলি টিকে আছে কারণ সেগুলি সংকীর্ণ পরিসরের জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে যেখানে নির্ভুলতা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ (যেমন, API 10-50° বেশিরভাগ অপরিশোধিত তেলকে কভার করে)।

পারমাণবিক-স্তরের বোঝাপড়া, নতুন পদার্থ এবং সুনির্দিষ্ট যন্ত্র ঘনত্ব পরিমাপ এবং পদার্থ প্রকৌশলে বিপ্লব ঘটিয়েছে।

• ১৯৬৭: এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি নিশ্চিত করে যে অসমিয়াম ২২,৫৯০ kg/m³ ঘনত্ব সহ সবচেয়ে ঘন মৌল (ইরিডিয়ামকে ০.১২% দ্বারা হারায়)
• ১৯৮০-৯০ এর দশক: ডিজিটাল ডেনসিটি মিটার তরলের জন্য ±০.০০০১ g/cm³ নির্ভুলতা অর্জন করে
• ১৯৯০ এর দশক: অ্যারোজেল তৈরি হয়—বিশ্বের সবচেয়ে হালকা কঠিন পদার্থ ১-২ kg/m³ (৯৯.৮% বায়ু)
• ২০০০ এর দশক: অস্বাভাবিক ঘনত্ব-শক্তি অনুপাত সহ ধাতব কাচের সংকর ধাতু
• ২০১৯: এসআই-এর পুনঃসংজ্ঞা কিলোগ্রামকে প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবকের সাথে যুক্ত করে—ঘনত্ব এখন মৌলিক পদার্থবিদ্যার সাথে সম্পর্কযুক্ত

বিংশ শতাব্দীর জ্যোতিঃপদার্থবিদ্যা পার্থিব কল্পনার বাইরে ঘনত্বের চরম পর্যায় উন্মোচন করেছে।

• আন্তঃনাক্ষত্রিক স্থান: ~১০⁻²¹ kg/m³—হাইড্রোজেন পরমাণু সহ প্রায়-নিখুঁত শূন্যস্থান
• সমুদ্রপৃষ্ঠে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল: ১.২২৫ kg/m³
• শ্বেত বামন তারা: ~১০⁹ kg/m³—এক চামচের ওজন কয়েক টন
• নিউট্রন তারা: ~৪×১০¹⁷ kg/m³—এক চামচ প্রায় ~১ বিলিয়ন টনের সমান
• ব্ল্যাক হোলের সিঙ্গুলারিটি: তাত্ত্বিকভাবে অসীম ঘনত্ব (পদার্থবিদ্যা ভেঙে পড়ে)

জ্ঞাত ঘনত্বগুলি ~৪০ মাত্রার ক্রম জুড়ে বিস্তৃত—মহাবিশ্বের শূন্যতা থেকে ধসে পড়া নাক্ষত্রিক কোর পর্যন্ত।

আজ, ঘনত্ব পরিমাপ বিজ্ঞান, শিল্প এবং বাণিজ্যে অপরিহার্য।

• পেট্রোলিয়াম: API গ্র্যাভিটি অপরিশোধিত তেলের দাম নির্ধারণ করে (±১° API = লক্ষ লক্ষ মূল্যের)
• খাদ্য নিরাপত্তা: ঘনত্বের পরীক্ষা মধু, জলপাই তেল, দুধ, রসে ভেজাল শনাক্ত করে
• ফার্মাসিউটিক্যালস: ওষুধের ফর্মুলেশন এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণের জন্য উপ-মিলিগ্রাম নির্ভুলতা
• পদার্থ প্রকৌশল: মহাকাশ শিল্পের জন্য ঘনত্ব অপ্টিমাইজেশন (শক্তিশালী + হালকা)
• পরিবেশ: জলবায়ু মডেলের জন্য মহাসাগর/বায়ুমণ্ডলের ঘনত্ব পরিমাপ করা
• মহাকাশ অন্বেষণ: গ্রহাণু, গ্রহ, এক্সোপ্ল্যানেটের বায়ুমণ্ডল চিহ্নিত করা

ঘনত্বের একক আছে (kg/m³, g/cm³)। SG হল জলের তুলনায় একটি মাত্রাহীন অনুপাত। SG=ρ/ρ_জল। SG=1 মানে জলের সমান। kg/m³ পেতে SG কে 1000 দ্বারা গুণ করুন। SG দ্রুত তুলনার জন্য উপযোগী।

জল জমে প্রসারিত হয়। বরফ=917, জল=1000 kg/m³। বরফ 9% কম ঘন। হ্রদ উপর থেকে নিচে জমে, নিচে জীবনের জন্য জল রেখে দেয়। যদি বরফ ডুবে যেত, হ্রদগুলি সম্পূর্ণরূপে জমে যেত। অনন্য হাইড্রোজেন বন্ধন।

উচ্চ তাপমাত্রা → কম ঘনত্ব (প্রসারণ)। গ্যাস খুব সংবেদনশীল। তরল ~0.02%/°C। কঠিন পদার্থে নগণ্য। ব্যতিক্রম: জল 4°C এ সবচেয়ে ঘন। নির্ভুলতার জন্য সর্বদা তাপমাত্রা উল্লেখ করুন।

ইউএস=3.785L, ইউকে=4.546L (20% বড়)। lb/gal কে প্রভাবিত করে! 1 lb/US gal=119.8 kg/m³। 1 lb/UK gal=99.8 kg/m³। সর্বদা উল্লেখ করুন।

যদি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রিত হয় তবে খুব নির্ভুল। স্থির তাপমাত্রায় তরলের জন্য ±0.001 সাধারণ। কঠিন পদার্থে ±0.01। গ্যাসের জন্য চাপ নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। স্ট্যান্ডার্ড: 20°C বা 4°C জলের রেফারেন্সের জন্য।

তরল: হাইড্রোমিটার, পাইকনোমিটার, ডিজিটাল মিটার। কঠিন: আর্কিমিডিসের পদ্ধতি (জল সরণ), গ্যাস পাইকনোমিটার। নির্ভুলতা: 0.0001 g/cm³ সম্ভব। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।