ট্যাংক আয়তন ক্যালকুলেটর - বৃত্তাকার, গোলাকার এবং আয়তাকার ট্যাংক

ট্যাংকের আয়তন গণনাকারী কী?

ট্যাংকের আকৃতি ও মাপের ভিত্তিতে একটি ট্যাংক কতটা তরল ধারণ করতে পারে, ট্যাংকের আয়তন গণনাকারী তা নির্ণয় করে। এই সরঞ্জামটি অধিকাংশ সংরক্ষণ ট্যাংকে ব্যবহৃত তিনটি আকৃতি—সিলিন্ডার, গোলক এবং আয়তাকার বাক্স—নিয়ে কাজ করে।

সঠিক ট্যাংকের আকার নির্বাচন, রাসায়নিকের সঠিক মাত্রা নির্ধারণ এবং সংরক্ষিত সরবরাহ কত দিন চলবে তা অনুমান করার জন্য ট্যাংকের আয়তন জানা গুরুত্বপূর্ণ।

ট্যাংকের আয়তনের সূত্র

নলাকার ট্যাংকের সূত্র

নলাকার ট্যাংক একটি নলের মতো, যা খাড়া অবস্থায় দাঁড়িয়ে থাকতে পারে বা পাশ ফিরিয়ে রাখা হতে পারে। এর আয়তন:

V = π × r² × h

এখানে, r হলো ব্যাসার্ধ (ব্যাসের অর্ধেক) এবং h হলো উচ্চতা। পাশে শোয়ানো ট্যাংকের ক্ষেত্রে h দ্বারা নলের দৈর্ঘ্য বোঝানো হয়।

গোলাকার ট্যাংকের সূত্র

গোলাকার ট্যাংকটি বলের মতো; কখনও কখনও পায়ার ওপর উঁচু করে রাখা হয়। এর আয়তন:

V = (4/3) × π × r³

এখানে, r হলো ব্যাসার্ধ, যা গোলকের কেন্দ্র থেকে ভেতরের দেয়াল পর্যন্ত মাপা হয়।

আয়তাকার ট্যাংকের সূত্র

আয়তাকার ট্যাংক বাক্সের মতো আকৃতির। এর আয়তন:

V = l × w × h

এখানে, l হলো দৈর্ঘ্য, w হলো প্রস্থ এবং h হলো উচ্চতা।

তিনটি আকৃতির ক্ষেত্রেই ট্যাংকের বাইরের অংশ নয়, ভেতরের অংশ মাপুন। ট্যাংকের দেয়াল কিছুটা জায়গা দখল করে এবং ভেতরে প্রকৃতপক্ষে যতটা তরল ধরবে তা কমিয়ে দেয়।

ট্যাংকের আয়তন কীভাবে গণনা করবেন

1. ট্যাংকের আকৃতি নির্বাচন করুন: নলাকার, গোলাকার অথবা আয়তাকার।
2. মাপগুলোর জন্য একটি একক নির্বাচন করুন: মিটার, সেন্টিমিটার, ফুট অথবা ইঞ্চি।
3. ব্যাসার্ধ লিখুন (নলাকার বা গোলাকার ট্যাংকের জন্য), অথবা দৈর্ঘ্য ও প্রস্থ লিখুন (আয়তাকার ট্যাংকের জন্য)।
4. উচ্চতা লিখুন (নলাকার বা আয়তাকার ট্যাংকের জন্য)।
5. ফলাফলের জন্য একটি একক নির্বাচন করুন: ঘনমিটার, ঘনফুট, লিটার অথবা গ্যালন।

গণনাকারীটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে একক রূপান্তর করে এবং সঙ্গে সঙ্গে আয়তন দেখায়।

উদাহরণসহ হিসাব

একটি নলাকার ট্যাংকের ভেতরের ব্যাসার্ধ ১.৫ মিটার এবং উচ্চতা ৩ মিটার।

V = π × ১.৫² × ৩ = π × ২.২৫ × ৩ ≈ ২১.২১ ঘনমিটার

অর্থাৎ প্রায় ২১,২০৬ লিটার, অথবা প্রায় ৫,৬০২ মার্কিন গ্যালন।

আয়তনের এককগুলোর মধ্যে রূপান্তর

• ১ ঘন মিটার = ১,০০০ লিটার
• ১ ঘনমিটার ≈ ২৬৪.১৭ মার্কিন গ্যালন
• ১ ঘনফুট (০.০২৮ m³) ≈ ৭.৪৮ মার্কিন গ্যালন
• ১ ঘনফুট (০.০২৮ m³) ≈ ২৮.৩২ লিটার
• ১ মার্কিন গ্যালন ≈ ৩.৭৮৫ লিটার

এখানে ব্যবহৃত গ্যালন হলো মার্কিন তরল গ্যালন, যার সংজ্ঞা ঠিক ২৩১ ঘনইঞ্চি (৩,৭৯০ cm³), অথবা ৩.৭৮৫৪১১৭৮৪ লিটার। যুক্তরাজ্যে ব্যবহৃত ইম্পেরিয়াল গ্যালনটি বড়, প্রায় ৪.৫৪৬ লিটার; তাই দুটি একে অপরের বিকল্প নয়। ফুটের মাপও নির্দিষ্ট: ১ ফুট (০.৩ মি) হলো ০.৩০৪৮ মিটার, ফলে ১ ঘনফুট (০.০২৮ m³) ঠিক ০.০২৮৩১৬৮৪৬৫৯২ ঘনমিটার।

ট্যাংক নির্ভুলভাবে মাপা

ছোট মাপজোকের ভুলও যোগ হয়ে যায়। ৩ ফুট ব্যাসার্ধ এবং ৬ ফুট উচ্চতার একটি নলাকার ট্যাংকে ব্যাসার্ধে মাত্র 1/8 ইঞ্চি (৩.২ মিমি) ভুল হলে গণনাকৃত আয়তনে প্রায় ৯ গ্যালন (৩৪ লিটার) পরিবর্তন হয়। উচ্চতার ভুলেও একই ধরনের পরিবর্তন ঘটে, তাই যত্নসহকারে মাপুন এবং সম্ভব হলে ভেতরের মাপ ব্যবহার করুন।

দেয়ালের পুরুত্বও গুরুত্বপূর্ণ। 1/4 ইঞ্চি (৬.৩ মিমি) পুরু একটি ইস্পাতের দেয়াল ট্যাংকের প্রতিটি পাশে 1/4 ইঞ্চি (৬.৩ মিমি) জায়গা দখল করে; তাই বাইরের ব্যাসের তুলনায় ভেতরের ব্যাস প্রায় আধা ইঞ্চি কমে যায়। চাপপাত্রের মতো পুরু দেয়ালবিশিষ্ট ট্যাংকে এই পার্থক্য আরও বেশি, তাই তা উপেক্ষা করা উচিত নয়।

ভেতরের সংযোজনগুলো ব্যবহারযোগ্য জায়গা আরও কমিয়ে দেয়। বিভাজক, পাইপ, মিশ্রক এবং সহায়ক কাঠামো একটি ট্যাংকের জ্যামিতিক আয়তনের ৫ থেকে ১০ শতাংশ পর্যন্ত জায়গা দখল করতে পারে। ওপরের সূত্রগুলো খালি ট্যাংকের জ্যামিতিক আয়তন দেয়; প্রকৃত ব্যবহারযোগ্য সংরক্ষণক্ষমতা প্রায়ই কিছুটা কম হয়।

ট্যাংকের আয়তন গণনার সাধারণ ব্যবহার

বৃষ্টির পানি সংরক্ষণ। একটি পরিবারে প্রতিদিন জনপ্রতি আনুমানিক ৮০ থেকে ১০০ গ্যালন (৩৮০ লিটার) পানি লাগে। চার সদস্যের একটি পরিবারের জন্য তিন দিনের জরুরি পানির মজুত রাখতে প্রায় ১,০০০ থেকে ১,২০০ গ্যালন (৪,৫৪০ লিটার) ধারণক্ষমতা দরকার। ৫ ফুট (১.৫ মি) ব্যাস এবং ৭ ফুট (২.১ মি) উচ্চতার একটি নলাকার ট্যাংকে প্রায় ১,০৩০ গ্যালন (৩,৯০০ লিটার) ধরে, যা ওই সীমার মধ্যে পড়ে।

পৌরসভার পানির টাওয়ার। পানি সরবরাহ সংস্থাগুলো সর্বোচ্চ চাহিদা ও অগ্নিনির্বাপণের প্রয়োজন মেটাতে উঁচু ট্যাংকের আকার নির্ধারণ করে, সাধারণত গড় ব্যবহারের এক থেকে দুই দিনের পরিমাণ অনুযায়ী। ৫,০০,০০০ গ্যালন (১৯,০০,০০০ লিটার) ধারণক্ষমতার একটি গোলাকার ট্যাংকের ভেতরের ব্যাস প্রায় ৫০ ফুট (১৫ মি)।

জ্বালানি সংরক্ষণ। জ্বালানি স্টেশনের ভূগর্ভস্থ ট্যাংকে সাধারণত প্রতিটি জ্বালানির জন্য ১০,০০০ থেকে ২০,০০০ গ্যালন (৭৬,০০০ লিটার) ধরে। মার্কিন পরিবেশ সুরক্ষা সংস্থার মতো নিয়ন্ত্রক সংস্থাগুলো বৃহত্তম ট্যাংকের আয়তনের অন্তত ১১০ শতাংশ ধারণক্ষমতার গৌণ আবদ্ধ ব্যবস্থা চায়।

রাসায়নিক ও খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ। ব্যাচ চুল্লি ও গাঁজন ট্যাংকের নির্ভুল ও জানা আয়তন প্রয়োজন, কারণ বিক্রিয়া ও রেসিপির অনুপাত এর ওপর নির্ভর করে। প্রক্রিয়া প্রকৌশলীরা সাধারণত প্রস্তুতকারকের উল্লেখ করা আকারের ওপর নির্ভর না করে ট্যাংকের প্রকৃত আয়তন যাচাই করেন।

সেপটিক ব্যবস্থা। স্থানীয় নির্মাণবিধিতে সাধারণত তিন শয়নকক্ষের একটি বাড়ির জন্য অন্তত ১,০০০ থেকে ১,৫০০ গ্যালন (৫,৬৮০ লিটার) ধারণক্ষমতার সেপটিক ট্যাংক চাওয়া হয়।

সীমাবদ্ধতা

ওপরের সূত্রগুলো সরল সিলিন্ডার, গোলক এবং আয়তাকার বাক্সের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। বাস্তবের অনেক ট্যাংকের আকৃতি আরও জটিল।

• সম্মিলিত আকৃতি। নলাকার দেহ ও গোলাকৃতি (অর্ধগোলকীয়) প্রান্তবিশিষ্ট একটি ট্যাংককে কয়েকটি অংশে ভাগ করতে হয়; প্রতিটি অংশের আয়তন আলাদাভাবে গণনা করে পরে যোগ করতে হয়।
• আংশিক ভরাটের স্তর। এই গণনাকারী মোট ধারণক্ষমতা দেয়, নির্দিষ্ট গভীরতায় থাকা আয়তন নয়। অনুভূমিক নলাকার ট্যাংকে গভীরতার সঙ্গে আয়তন সরলরেখায় বাড়ে না, কারণ এর প্রস্থচ্ছেদ আয়তাকার নয়, বৃত্তাকার। এই আয়তন নির্ণয়ের জন্য ত্রিকোণমিতি দরকার।
• যেসব ট্যাংক সরাসরি মাপা যায় না। মাটির নিচে পোঁতা বা সিল করা ট্যাংকের ক্ষেত্রে কখনও কখনও অন্য পদ্ধতি দরকার হয়, যেমন ভরাট করতে ব্যবহৃত পানির পরিমাণ মাপা বা পেশাদার ক্যালিব্রেশন সেবা নেওয়া।
• আইনি বা নিয়ন্ত্রক মাপজোক। পেট্রোলিয়াম সংরক্ষণের মতো তরলের হেফাজত হস্তান্তরের সঙ্গে যুক্ত শিল্পে সাধারণ ক্যালকুলেটরের বদলে সাধারণত স্ট্র্যাপিং নামে পরিচিত ট্যাংকের প্রত্যয়িত ক্যালিব্রেশন প্রয়োজন হয়। স্ট্র্যাপিং টেবিল সূক্ষ্ম ব্যবধানে তরলের স্তর ও আয়তনের সম্পর্ক দেখায়, আমেরিকান পেট্রোলিয়াম ইনস্টিটিউটের অধ্যায় ২ এবং আইএসও ৭৫০৭-এর মতো মান অনুসরণ করে।

ইতিহাস

সিলিন্ডারের আয়তন গণনা একটি প্রাচীন সমস্যা। প্রায় ১৫৫০ খ্রিস্টপূর্বে অনুলিখিত মিশরীয় দলিল রাইন্ড গাণিতিক প্যাপিরাসে ৪১ থেকে ৪৩ নম্বর সমস্যায় নলাকার শস্যভাণ্ডারের আয়তন নির্ণয় করা হয়েছে। গ্রিক গণিতবিদ আর্কিমিডিস প্রায় ২২৫ খ্রিস্টপূর্বে তাঁর গোলক ও বেলন সম্পর্কে গ্রন্থে গোলকের আয়তন নির্ণয় করেন। দুটি সূত্রই আজ অপরিবর্তিত রয়েছে। পরিবর্তন ঘটেছে গণনার গতিতে—সারণি ও স্লাইড রুল থেকে ব্রাউজারে তাৎক্ষণিক ফলাফলে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন

ট্যাংকের আয়তন গণনাকারী কী?

আকৃতি ও মাপের ভিত্তিতে একটি ট্যাংকে কতটা তরল ধরে, এই সরঞ্জাম তা নির্ণয় করে। এতে নলাকার, গোলাকার ও আয়তাকার ট্যাংকের হিসাব করা যায় এবং ফলাফল লিটার, মার্কিন গ্যালন, ঘনমিটার বা ঘনফুটে দেখানো হয়।

ট্যাংকের ব্যাসার্ধ কীভাবে নির্ণয় করব?

ব্যাস মাপুন—ট্যাংকের কেন্দ্র বরাবর এক পাশ থেকে সোজা বিপরীত পাশ পর্যন্ত দূরত্ব—তারপর দুই দিয়ে ভাগ করুন। ৬ ফুট ব্যাসের একটি ট্যাংকের ব্যাসার্ধ ৩ ফুট।

ভেতরের না বাইরের মাপ নেব?

ভেতরের মাপ। ট্যাংকের দেয়াল এমন জায়গা দখল করে যা তরল পূরণ করতে পারে না, তাই বাইরের মাপ ব্যবহার করলে প্রকৃত ধারণক্ষমতা বেশি দেখাবে।

এই গণনাকারী কি আংশিক ভরা ট্যাংকের হিসাব করতে পারে?

না। এটি ট্যাংকের মোট ধারণক্ষমতা দেয়। আংশিক ভরাট অবস্থায়, বিশেষ করে অনুভূমিক নলাকার ট্যাংকে, আয়তন নির্ণয়ের জন্য আলাদা সূত্র দরকার, কারণ গভীরতার সঙ্গে আয়তন সরলরেখায় বাড়ে না।

অনুভূমিক ও উল্লম্ব নলাকার ট্যাংকের মধ্যে পার্থক্য কী?

উভয়ের ক্ষেত্রেই একই সূত্র ব্যবহৃত হয়। উল্লম্ব ট্যাংকে উচ্চতা হলো খাড়া দিকের মাপ। অনুভূমিক ট্যাংকে সূত্রের “উচ্চতা” আসলে পাশ ফিরিয়ে রাখা নলের দৈর্ঘ্য।

আইনি বা নিয়ন্ত্রক ব্যবহারের জন্য ফলাফল কি যথেষ্ট নির্ভুল?

পরিকল্পনা ও নকশার জন্য, হ্যাঁ। বড় বা বিপজ্জনক ট্যাংক সম্পর্কিত দায়িত্ব হস্তান্তর, বিমা বা নিয়ন্ত্রক নথির ক্ষেত্রে এর বদলে প্রত্যয়িত পেশাদার ট্যাংক ক্যালিব্রেশন ব্যবহার করুন।