তরল ইথিলিন ঘনত্ব ক্যালকুলেটর

পরিচিতি

তরল ইথিলিন ঘনত্ব ক্যালকুলেটর একটি বিশেষায়িত সরঞ্জাম যা তাপমাত্রা এবং চাপের ইনপুটের ভিত্তিতে তরল ইথিলিনের ঘনত্ব নির্ভুলভাবে নির্ধারণ করতে ডিজাইন করা হয়েছে। ইথিলিন (C₂H₄) পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ জৈব যৌগ, যা প্লাস্টিক, অ্যান্টিফ্রিজ এবং সিন্থেটিক ফাইবার সহ অসংখ্য পণ্যের জন্য একটি মৌলিক নির্মাণ ব্লক হিসেবে কাজ করে। তরল ইথিলিনের ঘনত্ব বোঝা প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশন, প্রক্রিয়া ডিজাইন, স্টোরেজ বিবেচনা এবং পরিবহন লজিস্টিক্সের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

এই ক্যালকুলেটরটি তাপমাত্রা (১০৪কে থেকে ২৮২কে) এবং চাপ (১ থেকে ১০০ বার) এর একটি পরিসরে তরল ইথিলিনের ঘনত্ব অনুমান করতে সঠিক থার্মোডাইনামিক মডেল ব্যবহার করে, প্রকৌশলী, বিজ্ঞানী এবং শিল্প পেশাদারদের তাদের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য নির্ভরযোগ্য তথ্য প্রদান করে। তরল ইথিলিনের ঘনত্ব তাপমাত্রা এবং চাপের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়, সঠিক গণনা সিস্টেম ডিজাইন এবং অপারেশনের জন্য অপরিহার্য।

কিভাবে তরল ইথিলিনের ঘনত্ব গণনা করা হয়

গাণিতিক মডেল

তরল ইথিলিনের ঘনত্ব একটি সংশোধিত DIPPR (ডিজাইন ইনস্টিটিউট ফর ফিজিক্যাল প্রপার্টিজ) সম্পর্কের সাথে চাপ সংশোধন ব্যবহার করে গণনা করা হয়। এই পদ্ধতি ইথিলিনের তরল পর্যায়ের অঞ্চলে সঠিক ঘনত্বের অনুমান প্রদান করে।

রেফারেন্স চাপের অধীনে তরল ইথিলিনের ঘনত্ব গণনার জন্য মৌলিক সমীকরণ হল:

$\rho = A \cdot (1 - \frac{T}{T_c})^n - B \cdot T$

যেখানে:

• $\rho$ = তরল ইথিলিনের ঘনত্ব (কেজি/ম³)
• $A$ = বেস ঘনত্ব সহগ (ইথিলিনের জন্য 700)
• $T$ = তাপমাত্রা (কে)
• $T_c$ = ইথিলিনের সমালোচনামূলক তাপমাত্রা (283.18কে)
• $n$ = সূচক (ইথিলিনের জন্য 0.29683)
• $B$ = তাপমাত্রা সহগ (ইথিলিনের জন্য 0.8)

চাপের প্রভাবগুলি বিবেচনায় নিতে, একটি চাপ সংশোধন পদ প্রয়োগ করা হয়:

$\rho_P = \rho \cdot (1 + \kappa \cdot (P - P_{ref}))$

যেখানে:

• $\rho_P$ = চাপ P এ ঘনত্ব (কেজি/ম³)
• $\rho$ = রেফারেন্স চাপের অধীনে ঘনত্ব (কেজি/ম³)
• $\kappa$ = আইসোথার্মাল সংকোচন (প্রায় 0.00125 এমপিএ⁻¹ তরল ইথিলিনের জন্য)
• $P$ = চাপ (এমপিএ)
• $P_{ref}$ = রেফারেন্স চাপ (0.1 এমপিএ বা 1 বার)

বৈধ পরিসীমা এবং সীমাবদ্ধতা

এই গণনা মডেল নির্দিষ্ট পরিসীমার মধ্যে বৈধ:

• তাপমাত্রা: ১০৪কে থেকে ২৮২কে (ইথিলিনের তরল পর্যায়ের কভার করে)
• চাপ: ১ থেকে ১০০ বার

এই পরিসীমার বাইরে, ইথিলিন গ্যাসীয় বা সুপারক্রিটিক্যাল অবস্থায় থাকতে পারে, যা বিভিন্ন গণনা পদ্ধতির প্রয়োজন। ইথিলিনের সমালোচনামূলক বিন্দু প্রায় 283.18কে এবং 50.4 বার এ থাকে, এর বাইরে ইথিলিন একটি সুপারক্রিটিক্যাল তরল হিসেবে বিদ্যমান।

ক্যালকুলেটর ব্যবহারের জন্য পদক্ষেপ-দ্বারা-পদক্ষেপ গাইড

ইনপুট প্যারামিটার

1. তাপমাত্রা এন্ট্রি:

   • কেলভিন (কে) এ তাপমাত্রার মান প্রবেশ করুন
   • বৈধ পরিসীমা: ১০৪কে থেকে ২৮২কে
   • যদি আপনার তাপমাত্রা সেলসিয়াস (°সি) এ থাকে, তাহলে রূপান্তর করুন: K = °C + 273.15
   • যদি আপনার তাপমাত্রা ফারেনহাইট (°F) এ থাকে, তাহলে রূপান্তর করুন: K = (°F - 32) × 5/9 + 273.15

2. চাপ এন্ট্রি:

   • বার এ চাপের মান প্রবেশ করুন
   • বৈধ পরিসীমা: ১ থেকে ১০০ বার
   • যদি আপনার চাপ অন্যান্য ইউনিটে থাকে:
     • পিএসআই থেকে: বার = পিএসআই × 0.0689476
     • কেপিএ থেকে: বার = কেপিএ × 0.01
     • এমপিএ থেকে: বার = এমপিএ × 10

ফলাফল ব্যাখ্যা করা

বৈধ তাপমাত্রা এবং চাপের মান প্রবেশ করার পরে, ক্যালকুলেটর স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রদর্শন করবে:

1. তরল ইথিলিনের ঘনত্ব: কেজি/ম³ এ গণনা করা ঘনত্বের মান
2. ভিজ্যুয়ালাইজেশন: নির্বাচিত চাপের অধীনে তাপমাত্রার সাথে ঘনত্বের পরিবর্তন প্রদর্শনকারী একটি গ্রাফ

ফলাফলগুলি রিপোর্ট, সিমুলেশন বা অন্যান্য গণনার জন্য ব্যবহারের জন্য ক্লিপবোর্ডে কপি করার জন্য প্রদত্ত বোতামটি ব্যবহার করে কপি করা যেতে পারে।

তাপমাত্রা (কে) 100 150 200 250 300

ঘনত্ব (কেজি/ম³) 200 300 400 500 600 700 800

10 বার 50 বার 100 বার চাপ 10 বার 50 বার 100 বার

উদাহরণ গণনা

এখানে কিছু উদাহরণ গণনা রয়েছে যা দেখায় কিভাবে ঘনত্ব তাপমাত্রা এবং চাপের সাথে পরিবর্তিত হয়:

তাপমাত্রা (কে)	চাপ (বার)	ঘনত্ব (কেজি/ম³)
150	10	567.89
200	10	478.65
250	10	372.41
200	50	487.22
200	100	498.01

টেবিলের মতো, তরল ইথিলিনের ঘনত্ব তাপমাত্রা বাড়ানোর সাথে সাথে (স্থির চাপের অধীনে) কমে যায় এবং চাপ বাড়ানোর সাথে সাথে (স্থির তাপমাত্রার অধীনে) বাড়ে।

বিভিন্ন প্রোগ্রামিং ভাষায় বাস্তবায়ন

এখানে তরল ইথিলিনের ঘনত্ব গণনার কোড বাস্তবায়ন রয়েছে কয়েকটি প্রোগ্রামিং ভাষায়:

1def calculate_ethylene_density(temperature_k, pressure_bar):
2    """
3    Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure.
4    
5    Args:
6        temperature_k (float): Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
7        pressure_bar (float): Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
8        
9    Returns:
10        float: Density of liquid ethylene in kg/m³
11    """
12    # Constants for ethylene
13    A = 700
14    Tc = 283.18  # Critical temperature in K
15    n = 0.29683
16    B = 0.8
17    kappa = 0.00125  # Isothermal compressibility in MPa⁻¹
18    P_ref = 0.1  # Reference pressure in MPa (1 bar)
19    
20    # Convert pressure from bar to MPa
21    pressure_mpa = pressure_bar / 10
22    
23    # Calculate density at reference pressure
24    rho_ref = A * (1 - temperature_k/Tc)**n - B * temperature_k
25    
26    # Apply pressure correction
27    rho = rho_ref * (1 + kappa * (pressure_mpa - P_ref))
28    
29    return rho
30
31# Example usage
32temp = 200  # K
33pressure = 50  # bar
34density = calculate_ethylene_density(temp, pressure)
35print(f"Liquid ethylene density at {temp}K and {pressure} bar: {density:.2f} kg/m³")
36

1/**
2 * Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure.
3 * 
4 * @param {number} temperatureK - Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
5 * @param {number} pressureBar - Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
6 * @returns {number} Density of liquid ethylene in kg/m³
7 */
8function calculateEthyleneDensity(temperatureK, pressureBar) {
9    // Constants for ethylene
10    const A = 700;
11    const Tc = 283.18;  // Critical temperature in K
12    const n = 0.29683;
13    const B = 0.8;
14    const kappa = 0.00125;  // Isothermal compressibility in MPa⁻¹
15    const P_ref = 0.1;  // Reference pressure in MPa (1 bar)
16    
17    // Convert pressure from bar to MPa
18    const pressureMPa = pressureBar / 10;
19    
20    // Calculate density at reference pressure
21    const rhoRef = A * Math.pow(1 - temperatureK/Tc, n) - B * temperatureK;
22    
23    // Apply pressure correction
24    const rho = rhoRef * (1 + kappa * (pressureMPa - P_ref));
25    
26    return rho;
27}
28
29// Example usage
30const temp = 200;  // K
31const pressure = 50;  // bar
32const density = calculateEthyleneDensity(temp, pressure);
33console.log(`Liquid ethylene density at ${temp}K and ${pressure} bar: ${density.toFixed(2)} kg/m³`);
34

1' Excel VBA Function for Liquid Ethylene Density Calculation
2Function EthyleneDensity(TemperatureK As Double, PressureBar As Double) As Double
3    ' Constants for ethylene
4    Dim A As Double: A = 700
5    Dim Tc As Double: Tc = 283.18 ' Critical temperature in K
6    Dim n As Double: n = 0.29683
7    Dim B As Double: B = 0.8
8    Dim kappa As Double: kappa = 0.00125 ' Isothermal compressibility in MPa⁻¹
9    Dim P_ref As Double: P_ref = 0.1 ' Reference pressure in MPa (1 bar)
10    
11    ' Convert pressure from bar to MPa
12    Dim PressureMPa As Double: PressureMPA = PressureBar / 10
13    
14    ' Calculate density at reference pressure
15    Dim rho_ref As Double: rho_ref = A * (1 - TemperatureK / Tc) ^ n - B * TemperatureK
16    
17    ' Apply pressure correction
18    EthyleneDensity = rho_ref * (1 + kappa * (PressureMPA - P_ref))
19End Function
20
21' Usage in Excel cell:
22' =EthyleneDensity(200, 50)
23

1function density = ethyleneDensity(temperatureK, pressureBar)
2    % Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure
3    %
4    % Inputs:
5    %   temperatureK - Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
6    %   pressureBar - Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
7    %
8    % Output:
9    %   density - Density of liquid ethylene in kg/m³
10    
11    % Constants for ethylene
12    A = 700;
13    Tc = 283.18;  % Critical temperature in K
14    n = 0.29683;
15    B = 0.8;
16    kappa = 0.00125;  % Isothermal compressibility in MPa⁻¹
17    P_ref = 0.1;  % Reference pressure in MPa (1 bar)
18    
19    % Convert pressure from bar to MPa
20    pressureMPa = pressureBar / 10;
21    
22    % Calculate density at reference pressure
23    rho_ref = A * (1 - temperatureK/Tc)^n - B * temperatureK;
24    
25    % Apply pressure correction
26    density = rho_ref * (1 + kappa * (pressureMPa - P_ref));
27end
28
29% Example usage
30temp = 200;  % K
31pressure = 50;  % bar
32density = ethyleneDensity(temp, pressure);
33fprintf('Liquid ethylene density at %gK and %g bar: %.2f kg/m³\n', temp, pressure, density);
34

1#include <iostream>
2#include <cmath>
3
4/**
5 * Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure.
6 * 
7 * @param temperatureK Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
8 * @param pressureBar Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
9 * @return Density of liquid ethylene in kg/m³
10 */
11double calculateEthyleneDensity(double temperatureK, double pressureBar) {
12    // Constants for ethylene
13    const double A = 700.0;
14    const double Tc = 283.18;  // Critical temperature in K
15    const double n = 0.29683;
16    const double B = 0.8;
17    const double kappa = 0.00125;  // Isothermal compressibility in MPa⁻¹
18    const double P_ref = 0.1;  // Reference pressure in MPa (1 bar)
19    
20    // Convert pressure from bar to MPa
21    double pressureMPa = pressureBar / 10.0;
22    
23    // Calculate density at reference pressure
24    double rho_ref = A * pow(1.0 - temperatureK/Tc, n) - B * temperatureK;
25    
26    // Apply pressure correction
27    double rho = rho_ref * (1.0 + kappa * (pressureMPa - P_ref));
28    
29    return rho;
30}
31
32int main() {
33    double temp = 200.0;  // K
34    double pressure = 50.0;  // bar
35    double density = calculateEthyleneDensity(temp, pressure);
36    
37    std::cout << "Liquid ethylene density at " << temp << "K and " 
38              << pressure << " bar: " << density << " kg/m³" << std::endl;
39    
40    return 0;
41}
42

1public class EthyleneDensityCalculator {
2    /**
3     * Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure.
4     * 
5     * @param temperatureK Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
6     * @param pressureBar Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
7     * @return Density of liquid ethylene in kg/m³
8     */
9    public static double calculateEthyleneDensity(double temperatureK, double pressureBar) {
10        // Constants for ethylene
11        final double A = 700.0;
12        final double Tc = 283.18;  // Critical temperature in K
13        final double n = 0.29683;
14        final double B = 0.8;
15        final double kappa = 0.00125;  // Isothermal compressibility in MPa⁻¹
16        final double P_ref = 0.1;  // Reference pressure in MPa (1 bar)
17        
18        // Convert pressure from bar to MPa
19        double pressureMPa = pressureBar / 10.0;
20        
21        // Calculate density at reference pressure
22        double rhoRef = A * Math.pow(1.0 - temperatureK/Tc, n) - B * temperatureK;
23        
24        // Apply pressure correction
25        double rho = rhoRef * (1.0 + kappa * (pressureMPa - P_ref));
26        
27        return rho;
28    }
29    
30    public static void main(String[] args) {
31        double temp = 200.0;  // K
32        double pressure = 50.0;  // bar
33        double density = calculateEthyleneDensity(temp, pressure);
34        
35        System.out.printf("Liquid ethylene density at %.1fK and %.1f bar: %.2f kg/m³%n", 
36                          temp, pressure, density);
37    }
38}
39

ব্যবহার কেস এবং অ্যাপ্লিকেশন

শিল্প অ্যাপ্লিকেশন

1. পেট্রোকেমিক্যাল প্রক্রিয়াকরণ:

   • ইথিলিন উৎপাদন এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য ডিস্টিলেশন কলাম, রিঅ্যাক্টর এবং পৃথকীকরণ সরঞ্জামের ডিজাইন করার জন্য সঠিক ঘনত্বের মান অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
   • পাইপলাইন এবং প্রক্রিয়া সরঞ্জামে প্রবাহ গণনা নির্ভরশীল ঘনত্বের তথ্যের উপর।

2. ক্রায়োজেনিক স্টোরেজ এবং পরিবহন:

   • ইথিলিন প্রায়ই একটি ক্রায়োজেনিক তরল হিসেবে স্টোর এবং পরিবহন করা হয়। ঘনত্বের গণনা স্টোরেজ ট্যাঙ্কের ক্ষমতা এবং লোডিং সীমা নির্ধারণ করতে সাহায্য করে।
   • উষ্ণতার সময় তাপীয় সম্প্রসারণের বিবেচনা সঠিক ঘনত্ব-তাপমাত্রার সম্পর্কের প্রয়োজন।

3. পলিথিন উৎপাদন:

   • পলিথিন উৎপাদনের জন্য প্রধান ফিডস্টক হিসেবে ইথিলিনের বৈশিষ্ট্যগুলি ঘনত্বের উপর ভিত্তি করে প্রতিক্রিয়া গতিশীলতা এবং পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করে।
   • উৎপাদন সুবিধাগুলিতে ভর ভারসাম্য গণনা সঠিক ঘনত্বের মানের উপর নির্ভর করে।

4. রেফ্রিজারেশন সিস্টেম:

   • কিছু শিল্প শীতলকরণ সিস্টেমে ইথিলিন একটি রেফ্রিজারেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে ঘনত্ব সিস্টেমের কর্মক্ষমতা এবং দক্ষতাকে প্রভাবিত করে।
   • রেফ্রিজারেশন সিস্টেমের জন্য চার্জ গণনা সঠিক ঘনত্বের তথ্যের প্রয়োজন।

5. গুণমান নিয়ন্ত্রণ:

   • ঘনত্বের পরিমাপ উৎপাদন এবং স্টোরেজে ইথিলিনের বিশুদ্ধতার জন্য গুণমান সূচক হিসেবে কাজ করতে পারে।

গবেষণা অ্যাপ্লিকেশন

1. থার্মোডাইনামিক স্টাডিজ:

   • পর্যায় আচরণ এবং সমীকরণের রাষ্ট্র মডেল অধ্যয়নরত গবেষকরা তাত্ত্বিক মডেলগুলি যাচাই করতে ঘনত্বের তথ্য ব্যবহার করেন।
   • উন্নত সম্পর্কগুলির জন্য উচ্চ-মানের ঘনত্ব পরিমাপগুলি উন্নয়ন করতে সাহায্য করে।

2. উপাদান উন্নয়ন:

   • ইথিলিনের উপর ভিত্তি করে নতুন পলিমার এবং উপকরণগুলির উন্নয়নের জন্য মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা প্রয়োজন।

3. প্রক্রিয়া সিমুলেশন:

   • রাসায়নিক প্রক্রিয়া সিমুলেটরগুলি সঠিক ঘনত্ব মডেলগুলির প্রয়োজন যাতে সিস্টেমের আচরণ পূর্বাভাস দেওয়া যায়।

প্রকৌশল ডিজাইন

1. সরঞ্জামের আকার:

   • তরল ইথিলিন পরিচালনা করার জন্য পাম্প, ভালভ এবং পাইপিং সিস্টেমগুলি সঠিক তরল বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে ডিজাইন করতে হবে।
   • প্রক্রিয়া সরঞ্জামে চাপের পতনের গণনা তরল ঘনত্বের উপর নির্ভর করে।

2. নিরাপত্তা সিস্টেম:

   • রিলিফ ভালভের আকার এবং নিরাপত্তা সিস্টেমের ডিজাইন সঠিক ঘনত্বের মানের প্রয়োজনীয়তা রয়েছে।
   • লিক শনাক্তকরণ সিস্টেমগুলি তাদের পর্যবেক্ষণ পদ্ধতির অংশ হিসেবে ঘনত্বের পরিমাপ ব্যবহার করতে পারে।

গণনার বিকল্প

যদিও এই ক্যালকুলেটরটি তরল ইথিলিনের ঘনত্ব অনুমান করার একটি সুবিধাজনক উপায় প্রদান করে, তবে বিকল্প পদ্ধতিগুলি রয়েছে:

1. পরীক্ষামূলক পরিমাপ:

   • সরাসরি পরিমাপ ডেনসিটোমিটার বা পিকনোমিটার ব্যবহার করে সবচেয়ে সঠিক ফলাফল প্রদান করে তবে বিশেষায়িত সরঞ্জামের প্রয়োজন।
   • গবেষণার উদ্দেশ্যে সাধারণত ল্যাবরেটরি বিশ্লেষণ ব্যবহার করা হয়।

2. রাষ্ট্রের সমীকরণের মডেল:

   • পেঙ্গ-রবিনসন, সোভ-রেডলিচ-কোয়াংক বা সাফটের মতো আরও জটিল রাষ্ট্রের সমীকরণগুলি ঘনত্ব অনুমান করতে পারে যা উচ্চতর সঠিকতা প্রদান করে, বিশেষ করে সমালোচনামূলক অবস্থার নিকটে।
   • এই মডেলগুলি সাধারণত বিশেষায়িত সফ্টওয়্যার এবং আরও কম্পিউটেশনাল সম্পদ প্রয়োজন।

3. NIST REFPROP ডেটাবেস:

   • NIST রেফারেন্স ফ্লুইড থার্মোডাইনামিক এবং পরিবহন বৈশিষ্ট্য ডেটাবেস (REFPROP) উচ্চ-সঠিক বৈশিষ্ট্য তথ্য প্রদান করে তবে লাইসেন্সের প্রয়োজন।

4. প্রকাশিত তথ্য টেবিল:

   • রেফারেন্স হ্যান্ডবুক এবং প্রকাশিত তথ্য টেবিলগুলি বিচ্ছিন্ন তাপমাত্রা এবং চাপ পয়েন্টগুলিতে ঘনত্বের মান প্রদান করে।
   • নির্দিষ্ট অবস্থার জন্য টেবিলের মানগুলির মধ্যে অন্তর্বর্তীকালীন হতে পারে।

ইথিলিন ঘনত্ব গণনার ঐতিহাসিক উন্নয়ন

ইথিলিনের বৈশিষ্ট্যগুলির প্রাথমিক গবেষণা

ইথিলিনের শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলির অধ্যয়ন ১৯শ শতাব্দীর শুরুতে শুরু হয় যখন মাইকেল ফ্যারাডে ১৮৩৪ সালে নিম্ন তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপের সংমিশ্রণ ব্যবহার করে ইথিলিনকে তরলায়িত করেন। তবে তরল ইথিলিনের ঘনত্বের সিস্টেম্যাটিক স্টাডিগুলি ২০শ শতাব্দীর শুরুতে শুরু হয় যখন ইথিলিনের শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলি বাড়তে শুরু করে।

সম্পর্কের উন্নয়ন

১৯৪০ এবং ১৯৫০ এর দশকে, যখন পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছিল, ইথিলিনের বৈশিষ্ট্যগুলির আরও সঠিক পরিমাপ প্রয়োজনীয় হয়ে পড়ে। প্রাথমিক সম্পর্কগুলি সাধারণত তাপমাত্রার একটি সহজ পলিনোমিয়াল ফাংশনের উপর ভিত্তি করে ছিল, যার সীমিত সঠিকতা এবং পরিসীমা ছিল।

১৯৬০-এর দশকে আরও জটিল মডেলগুলির বিকাশ ঘটে, যা সমালোচনামূলক প্যারামিটারগুলির উপর ভিত্তি করে বৈশিষ্ট্যগুলি অনুমান করতে সক্ষম হয়। এই মডেলগুলি সঠিকতা উন্নত করেছিল কিন্তু উচ্চ চাপের ক্ষেত্রে এখনও সীমাবদ্ধতা ছিল।

আধুনিক পদ্ধতি

ডিজাইন ইনস্টিটিউট ফর ফিজিক্যাল প্রপার্টিজ (DIPPR) 1980-এর দশকে রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য মানক সম্পর্কগুলি বিকাশ করতে শুরু করে। তাদের তরল ইথিলিনের ঘনত্বের জন্য সম্পর্কগুলি সঠিকতা এবং নির্ভরযোগ্যতার ক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি প্রতিনিধিত্ব করে।

সাম্প্রতিক দশকগুলিতে, গণনামূলক পদ্ধতিতে অগ্রগতির ফলে আরও জটিল রাষ্ট্রের সমীকরণের উন্নয়ন হয়েছে যা ব্যাপক তাপমাত্রা এবং চাপের পরিসরে ইথিলিনের বৈশিষ্ট্যগুলি সঠিকভাবে পূর্বাভাস দিতে পারে। আধুনিক আণবিক সিমুলেশন প্রযুক্তিগুলি প্রথম নীতিগুলি থেকে বৈশিষ্ট্যগুলি পূর্বাভাস দেওয়ার জন্যও অনুমতি দেয়।

পরীক্ষামূলক প্রযুক্তি

তরল ঘনত্বের পরিমাপের প্রযুক্তিগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে। প্রাথমিক পদ্ধতিগুলি সাধারণত সহজ স্থানান্তর প্রযুক্তির উপর নির্ভর করত, যখন আধুনিক পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে:

• ভাইব্রেটিং টিউব ডেনসিটোমিটার
• চৌম্বক সাসপেনশন ব্যালেন্স
• তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সহ পিকনোমিটার
• হাইড্রোস্ট্যাটিক ওজন করার পদ্ধতি

এই উন্নত প্রযুক্তিগুলি উচ্চ-মানের পরীক্ষামূলক তথ্য প্রদান করেছে যা এই ক্যালকুলেটরের জন্য সম্পর্কগুলি বিকাশ এবং বৈধতা প্রমাণ করতে প্রয়োজন।

সাধারণ জিজ্ঞাস্য

তরল ইথিলিন কী?

তরল ইথিলিন হল ইথিলিন (C₂H₄) এর তরল অবস্থা, যা কক্ষ তাপমাত্রা এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপের অধীনে একটি রঙহীন, দাহ্য গ্যাস। ইথিলিনকে একটি তরল অবস্থায় থাকতে হলে এর উষ্ণতা -১০৩.৭°C (১৬৯.৪৫কে) এর নিচে ঠান্ডা করতে হয়। এই অবস্থায়, এটি শিল্প প্রক্রিয়ায় সাধারণত ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে পলিথিন উৎপাদনের জন্য একটি ফিডস্টক হিসেবে।

ইথিলিনের ঘনত্ব কেন গুরুত্বপূর্ণ?

ইথিলিনের ঘনত্ব স্টোরেজ ট্যাঙ্ক, পরিবহন সিস্টেম এবং প্রক্রিয়া সরঞ্জামের ডিজাইন করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সঠিক ঘনত্বের মান সরঞ্জামের সঠিক আকার নির্ধারণ করতে, পরিচালনার সময় নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে এবং ভর প্রবাহের হার, তাপ স্থানান্তর এবং অন্যান্য প্রক্রিয়ার প্যারামিটারগুলির সঠিক গণনা করতে সক্ষম করে। ঘনত্ব স্টোরেজ এবং পরিবহনের অর্থনীতিতেও প্রভাব ফেলে, কারণ এটি একটি নির্দিষ্ট ভলিউমে কতটুকু ইথিলিন ধারণ করা যায় তা নির্ধারণ করে।

কিভাবে তাপমাত্রা তরল ইথিলিনের ঘনত্বকে প্রভাবিত করে?

তাপমাত্রা তরল ইথিলিনের ঘনত্বের উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। যখন তাপমাত্রা বাড়ে, ঘনত্ব তাপীয় সম্প্রসারণের কারণে কমে যায়। সমালোচনামূলক তাপমাত্রার (২৮৩.১৮কে) নিকটে, ঘনত্ব ছোট তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে আরও নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়। এই সম্পর্কটি বিশেষভাবে ক্রায়োজেনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ যেখানে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ অপরিহার্য।

কিভাবে চাপ তরল ইথিলিনের ঘনত্বকে প্রভাবিত করে?

চাপ তরল ইথিলিনের ঘনত্বের উপর একটি মাঝারি প্রভাব ফেলে। উচ্চ চাপগুলি ঘনত্বকে কিছুটা বাড়িয়ে দেয় সংকোচনের কারণে। চাপের প্রভাব তাপমাত্রার প্রভাবের চেয়ে কম প্রকাশ পায় তবে 50 বার এর উপরে চাপের ক্ষেত্রে এটি আরও গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। চাপ এবং ঘনত্বের মধ্যে সম্পর্ক সাধারণত স্বাভাবিক অপারেটিং পরিসরের মধ্যে প্রায় লিনিয়ার।

সমালোচনামূলক বিন্দুর নিকটে ইথিলিনের ঘনত্বের সাথে কী ঘটে?

সমালোচনামূলক বিন্দুর (প্রায় 283.18কে এবং 50.4 বার) নিকটে, ইথিলিনের ঘনত্ব ছোট তাপমাত্রা এবং চাপের পরিবর্তনের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল হয়ে ওঠে। সমালোচনামূলক বিন্দুর নিকটে তরল এবং গ্যাসীয় পর্যায়ের মধ্যে পার্থক্য অদৃশ্য হয়ে যায়, এবং ঘনত্ব সমালোচনামূলক ঘনত্বের প্রায় 214 কেজি/ম³ এ পৌঁছে। এই ক্যালকুলেটরটি সমালোচনামূলক বিন্দুর খুব নিকটে সঠিক ফলাফল প্রদান নাও করতে পারে কারণ এই অঞ্চলে জটিল আচরণ ঘটে।

কি এই ক্যালকুলেটরটি গ্যাসীয় ইথিলিনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে?

না, এই ক্যালকুলেটরটি বিশেষভাবে তরল ইথিলিনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে ১০৪কে থেকে ২৮২কে এবং ১ থেকে ১০০ বার চাপের মধ্যে। গ্যাসীয় ইথিলিনের ঘনত্বের গণনা করার জন্য ভিন্ন রাষ্ট্রের সমীকরণের প্রয়োজন, যেমন আদর্শ গ্যাস আইন সংকোচন সংশোধন সহ বা পেঙ্গ-রবিনসন বা সোভ-রেডলিচ-কোয়াংক এর মতো আরও জটিল মডেল।

এই ক্যালকুলেটর কতটা সঠিক?

ক্যালকুলেটরটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং চাপের পরিসীমার মধ্যে প্রায় ±2% সঠিকতার সাথে ঘনত্বের অনুমান প্রদান করে। বৈধ পরিসীমার সীমানার নিকটে সঠিকতা কমে যেতে পারে, বিশেষ করে সমালোচনামূলক বিন্দুর নিকটে। উচ্চতর সঠিকতার প্রয়োজনীয়তা থাকলে, ল্যাবরেটরি পরিমাপ বা আরও জটিল থার্মোডাইনামিক মডেলগুলি প্রয়োজন হতে পারে।

ক্যালকুলেটর কোন ইউনিট ব্যবহার করে?

ক্যালকুলেটর নিম্নলিখিত ইউনিটগুলি ব্যবহার করে:

• তাপমাত্রা: কেলভিন (কে)
• চাপ: বার
• ঘনত্ব: কেজি প্রতি ঘনমিটার (কেজি/ম³)

কি আমি ঘনত্বকে অন্যান্য ইউনিটে রূপান্তর করতে পারি?

হ্যাঁ, আপনি ঘনত্বকে অন্যান্য সাধারণ ইউনিটে রূপান্তর করতে পারেন এই রূপান্তর ফ্যাক্টরগুলি ব্যবহার করে:

• গ্রাম/সেমি³ এ: 1000 দ্বারা ভাগ করুন
• পাউন্ড/ফুট³ এ: 0.06243 দ্বারা গুণ করুন
• পাউন্ড/গ্যালন (মার্কিন) এ: 0.008345 দ্বারা গুণ করুন

আমি আরও বিস্তারিত ইথিলিনের বৈশিষ্ট্য তথ্য কোথায় পাব?

আরও ব্যাপক ইথিলিন বৈশিষ্ট্য তথ্যের জন্য, নিচের উৎসগুলি পরামর্শ দেওয়া হয়:

• NIST REFPROP ডেটাবেস
• পেরির কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার্স' হ্যান্ডবুক
• ইয়োজ'স হ্যান্ডবুক অফ থার্মোডাইনামিক প্রপার্টিজ
• AIChE DIPPR প্রকল্প 801 ডেটাবেস
• তরল পর্যায়ের ভারসাম্য এবং থার্মোফিজিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিতে জার্নাল প্রকাশনা

আমাদের ক্যালকুলেটর এখন চেষ্টা করুন

আমাদের তরল ইথিলিন ঘনত্ব ক্যালকুলেটর আপনার নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং চাপের প্রয়োজনীয়তার ভিত্তিতে তাত্ক্ষণিক, সঠিক ঘনত্ব মান প্রদান করে। বৈধ পরিসীমার মধ্যে আপনার প্যারামিটারগুলি প্রবেশ করুন, এবং ক্যালকুলেটর স্বয়ংক্রিয়ভাবে আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তরল ইথিলিনের ঘনত্ব নির্ধারণ করবে।

আপনি যদি প্রক্রিয়া সরঞ্জাম ডিজাইন করছেন, স্টোরেজ সুবিধা পরিকল্পনা করছেন বা গবেষণা করছেন, তবে এই সরঞ্জামটি আপনাকে প্রয়োজনীয় ঘনত্বের তথ্য পাওয়ার জন্য একটি দ্রুত এবং নির্ভরযোগ্য উপায় প্রদান করে। অন্তর্ভুক্ত ভিজ্যুয়ালাইজেশন আপনাকে নির্বাচিত চাপের পয়েন্টে ঘনত্ব কীভাবে তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয় তা বুঝতে সাহায্য করে।

এই ক্যালকুলেটর সম্পর্কে কোনো প্রশ্ন বা প্রতিক্রিয়া থাকলে, দয়া করে আমাদের সমর্থন দলের সাথে যোগাযোগ করুন।