পদার্থবিজ্ঞান টপিক তাপগতিবিদ্যার গুরুত্বপূর্ণ একটি নোট

0
300

পদার্থবিজ্ঞান টপিক তাপগতিবিদ্যার

গুরুত্বপূর্ণ একটি নোট

প্রশ্ন-১। তাপগতিবিদ্যা কি?

উত্তরঃ তাপগতিবিদ্যা হলো পদার্থবিজ্ঞানের একটি শাখা যেখানে তাপ ও যান্ত্রিক কাজের পারস্পরিক রূপান্তর নিয়ে আলোচনা করা হয়। তাপগতিবিদ্যার ভিত্তি হলো দুটি মৌলিক সূত্র। এরা হলো তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র ও তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র। তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রে তাপ ও যান্ত্রিক শক্তির সম্পর্ক ও রূপান্তর এবং দ্বিতীয় সূত্রে তাপশক্তির রূপান্তর প্রক্রিয়ার শর্ত ও সম্ভাব্যতা নিয়ে আলোচনা করা হয়।

প্রশ্ন-২। তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র বিবৃত করো।

উত্তরঃ বাইরের শক্তির সাহায্য ছাড়া কোনো স্বয়ংক্রিয় যন্ত্রের পক্ষে নিম্ন উষ্ণতার বস্তু থেকে উচ্চতর উষ্ণতার বস্তুতে তাপের স্থানান্তর সম্ভব নয়।

পরম শূন্য তাপমাত্রা কী?

উত্তরঃ চার্লসের সূত্র অনুযায়ী আমরা জানি, −273°C তাপমাত্রায় যে কোন গ্যাসের আয়তন শূন্য হয়ে যায় এবং এই তাপমাত্রাকে পরম শূন্য তাপমাত্রা বলে। এটা একটি তাত্ত্বিক ধারণা মাত্র। কারণ বাস্তবে -273°C তাপমাত্রার অনেক আগেই গ্যাসসমূহ তরলে পরিণত হয়ে যায়। মহাবিশ্বে –273°C তাপমাত্রার চেয়ে কম তাপমাত্রা কোথাও থাকতে পারে না। তাই –273°C কে পরম শূন্য তাপমাত্রা বলে।

তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র কী?

উত্তরঃ দুটি বস্তু যদি তৃতীয় কোন বস্তুর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে তবে প্রথমোক্ত বস্তু দুটিও পরস্পরের সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকবে। একে তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র বলা হয়ে।

সমআয়তন প্রক্রিয়া কাকে বলে?

উত্তরঃ যে তাপগতীয় প্রক্রিয়ায় সিস্টেমের আয়তনের কোনো পরিবর্তন হয় না তাকে সমআয়তন প্রক্রিয়া বলে।

তাপমাত্রার প্রচলিত স্কেল কয়টি ও কি কি?
উত্তর : তাপমাত্রার প্রচলিত স্কেল তিনটি। যথা– ১. সেলসিয়াস স্কেল; ২. ফারেনহাইট স্কেল ও ৩. কেলভিন স্কেল।

ত্রৈধ বিন্দু কাকে বলে?
উত্তর : যে নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও চাপে পানি তিনটি অবস্থাতেই অর্থাৎ বরফ, পানি এবং জলীয় বাষ্প রূপে সহঅবস্থান করে তাকে ত্রৈধ বিন্দু বলে।

রেফ্রিজারেটরের কর্মসম্পাদন সহগ কাকে বলে?

উত্তরঃ নিম্ন তাপমাত্রার তাপাধার থেকে অপসারিত তাপ ও বহিস্থ সংস্থা কর্তৃক সম্পাদিত কাজের অনুপাতকে রেফ্রিজারেটরের কর্মসম্পাদন সহগ বলে।

সেলসিয়াস স্কেল কাকে বলে?

উত্তরঃ যে স্কেলে বরফ বিন্দুকে ০ ডিগ্রি এবং স্টিম বিন্দুকে ১০০ ডিগ্রি ধরে মধ্যবর্তী মৌলিক ব্যবধানকে ১০০ ভাগে ভাগ করা হয়েছে, সেই স্কেলকে সেলসিয়াস স্কেল বলে।

তাপীয় মৃত্যু কাকে বলে?
উত্তর : জগতের এনট্রপি যখন সর্বোচ্চে পৌঁছাবে, তখন সব কিছুর তাপমাত্রা সমান হয়ে যাবে। ফলে তাপশক্তিকে আর যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা যাবে না। এই অবস্থাকে জগতের তাপীয় মৃত্যু বলে।

প্রত্যাগামী প্রক্রিয়া কাকে বলে?

উত্তরঃ যে প্রক্রিয়া বিপরীতমুখী হয়ে প্রত্যাবর্তন করে এবং সম্মুখবর্তী ও বিপরীতমুখী প্রক্রিয়ার প্রতি স্তরে তাপ ও কাজের ফলাফল সমান ও বিপরীত হয়, তাকে প্রত্যাগামী প্রক্রিয়া বলে।

হিমায়ক কাকে বলে?
উত্তর : হিমায়ন প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত কার্যনির্বাহক বস্তুকে হিমায়ক বলে। হিমায়ক এক প্রকার ফ্লুইড। কম উষ্ণতা ও কম চাপে বাষ্পয়ন কালে এটা ইভাপােরেটর হতে তাপ শােষণ করে এবং অধিক চাপে ও অধিক উষ্ণতার কনডেনসারে ঘনীভবন কালে তাপ বর্জন করে।

তাপীয় আয়ন কাকে বলে?
উত্তর : তাপ প্রয়োগে কোনো ধাতবপৃষ্ঠ থেকে যেসব ইলেকট্রন নিঃসৃত হয়, সেই ইলেকট্রনগুলিকে তাপীয় আয়ন বলে।

তাপীয় সাম্যাবস্থা কাকে বলে?

উত্তরঃ দুটি ভিন্ন তাপমাত্রার বস্তুর মধ্যে তাপীয় সংযোগ ঘটানো হলে উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু হতে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুতে তাপ প্রবাহিত হয় এবং কোন এক সময় উভয় বস্তুই একই তাপমাত্রায় উপনীত হয়। একে তাপীয় সাম্যাবস্থা বলে।

কার্নো ইঞ্জিন কাকে বলে?
উত্তর : তাপশক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করার জন্য ফরাসি প্রকৌশলী সাদী কার্নো সব দোষ-ত্রুটিমুক্ত যে আদর্শ ইঞ্জিনের পরিকল্পনা করেন তাকে কার্নো ইঞ্জিন বলে।

তাপ ইঞ্জিন কাকে বলে?

উত্তরঃ যে যন্ত্রের সাহায্যে তাপশক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করা যায় তাকে তাপ ইঞ্জিন বলে।

উন্মুক্ত সিস্টেম কাকে বলে?

উত্তরঃ যে সিস্টেম পরিবেশের সাথে ভর ও শক্তি উভয়ই বিনিময় করতে পারে তাকে উন্মুক্ত সিস্টেম বলে।

সমোষ্ণ প্রক্রিয়া কাকে বলে?

উত্তরঃ যে তাপগতীয় প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা ধ্রুব থাকে তাকে সমোষ্ণ প্রক্রিয়া বলে।

রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া কাকে বলে?

উত্তরঃ যে তাপগতীয় প্রক্রিয়ায় সিস্টেমের চাপ ও আয়তনের পরিবর্তন হয় কিন্তু পরিবেশের সাথে তাপের আদান-প্রদান হয় না তাকে রুদ্ধতাপীয়া প্রক্রিয়া বলে।

তাপ পরিবাহিতা কাকে বলে?

উত্তরঃ কোনো তাপ পরিবাহী বস্তুর তাপ পরিবহন করার ক্ষমতাকে ঐ বস্তুর তাপ পরিবাহিতা বলে। যেমন, কাচের চেয়ে অ্যালুমিনিয়াম দ্রুত তাপ পরিবহন করতে পারে। তাই অ্যালুমিনিয়ামের তাপ পরিবাহিতা বেশি, কাচের তাপ পরিবাহিতা কম।

এনট্রপি কাকে বলে?

উত্তরঃ রুদ্ধতাপীয় প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায় কোনো সিস্টেমের যে তাপগতীয় ধর্ম বা চলরাশি ধ্রুব থাকে তাকে এনট্রপি বলে।

কার্নো চক্র কাকে বলে?

উত্তরঃ ফরাসী বিজ্ঞানী সাদি কার্নো সকল দোষ-ত্রুটি মুক্ত একটি ইঞ্জিনের পরিকল্পনা করেন। এ ইঞ্জিনে চার ঘাত বিশিষ্ট যে চক্রের মাধ্যমে কার্য সম্পাদন হয় তাকে কার্নো চক্র বলে।

অন্তঃস্থ শক্তি কাকে বলে?

উত্তরঃ কোনো পদার্থের অণু-পরমাণু সমূহের বিভবশক্তি এবং গতিশক্তির দরুন পদার্থের অভ্যন্তরে মোট যে পরিমাণ শক্তি সঞ্চিত থাকে, তাকে অন্তঃস্থ শক্তি বলে।

উষ্ণতামিতিক পদার্থ কাকে বলে?

উত্তরঃ যেসব পদার্থের উষ্ণতামিতিক ধর্ম ব্যবহার করে থার্মোমিটার তৈরি করা সম্ভব তাদেরকে উষ্ণতামিতিক পদার্থ বলে।

তাপধারণ ক্ষমতা কাকে বলে?

উত্তরঃ এক মোল গ্যাসের তাপমাত্রা এক কেলভিন বাড়াতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয় তাকে ঐ গ্যাসের মোলার তাপধারণ ক্ষমতা বলে।

বিচ্ছিন্ন সিস্টেম কাকে বলে?

উত্তরঃ যে সিস্টেম পরিবেশ দ্বারা মোটেই প্রভাবিত হয় না অর্থাৎ পরিবেশের সাথে ভর বা শক্তি কোন কিছুই বিনিময় করে না তাকে বিচ্ছিন্ন সিস্টেম বলে।

তাপাপন কাকে বলে?

উত্তরঃ কতগুলো বস্তু আছে যেগুলো দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করে এবং ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো বিকিরণ করে। এ ধরনের ঘটনাকে তাপাপন বলে। এক্ষেত্রে সাধারণত অবলোহিত আলো শোষিত হয় এবং দৃশ্যমান আলো নির্গত হয়।

বিকীর্ণ তাপ কাকে বলে?

উত্তরঃ বিকিরণ পদ্ধতিতে যে তাপ এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে বা এক স্থান থেকে অন্য স্থানে সঞ্চালিত হয়, তাকে বিকীর্ণ তাপ বলে।

মৌলিক ব্যবধান কাকে বলে?

উত্তরঃ ১৯৫৪ খ্রিষ্টাব্দের পূর্বে দুটি স্থির বিন্দু আন্তর্জাতিকভাবে গৃহীত হয়। স্বাভাবিক চাপে যে তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ বরফ গলতে শুরু করে তাকে নিম্ন স্থির বিন্দু বা বরফ বিন্দু বলে। স্বাভাবিক চাপে যে তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ পানি ফুটতে শুরু করে তাকে ঊর্ধ্বস্থির বিন্দু বা স্টীম বিন্দু বলে।

নিম্ন স্থির বিন্দু ও ঊর্ধ্ব স্থির বিন্দুর মধ্যবর্তী ব্যবধানকে প্রাথমিক ব্যবধান বা মৌলিক ব্যবধান বলে।

আপেক্ষিক তাপ কাকে বলে? আপেক্ষিক তাপের একক কি?

উত্তরঃ 1 kg ভরের বস্তুর তাপমাত্রা 1k বাড়াতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয় তাকে ঐ বস্তুর উপাদানের আপেক্ষিক তাপ বলে। একে S দ্বারা প্রকাশ করা হয়। আপেক্ষিক তাপ হলো বস্তুর উপাদানের বৈশিষ্ট্য। একই উপাদানের সকল বস্তুর আপেক্ষিক তাপ একই।
আপেক্ষিক তাপের একক Jkg-1K-1।

অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া কাকে বলে?

উত্তরঃ যে প্রক্রিয়া বিপরীতমুখী হয়ে প্রত্যাবর্তন করতে পারেনা তাকে অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া বলে।

সকল প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াই অপ্রত্যাবর্তী। যেমনঃ

১) ভিন্ন তাপমাত্রায় দুটি বস্তুকে পরস্পরের সংস্পর্শে রাখলে উচ্চ তাপমাত্রায় বস্তু থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুতে তাপ সঞ্চালিত হবে। কিন্তু কখনই নিম্ন তাপমাত্রার বস্তু থেকে তাপ উচ্চ তাপমাত্রার বস্তুতে সঞ্চালিত হবে না। অতএব, এ প্রক্রিয়া অপ্রত্যাবর্তী।

২) ঘর্ষণের ফলে তাপ উৎপন্ন হয়। কিন্তু এই তাপকে পুনরায় কাজে রূপান্তরিত করা যায় না। সুতরাং ঘর্ষণ একটি অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া।

তাপ ও তাপমাত্রার মধ্যে পার্থক্য উল্লেখ করো।

উত্তরঃ তাপ ও তাপমাত্রার মধ্যে পার্থক্য দেওয়া হলো :

তাপ

তাপ এক প্রকার শক্তি।
তাপ হচ্ছে তাপমাত্রার কারণ।
ক্যালরিমিটার দ্বারা তাপ পরিমাপ করা হয়।
তাপের একক জুল (J)।
তাপমাত্রা

তাপমাত্রা বস্তুর একটি তাপীয় অবস্থা।
তাপমাত্রা হচ্ছে তাপের ফল।
থার্মোমিটার দ্বারা তাপমাত্রা পরিমাপ করা হয়।
তাপমাত্রার একক কেলভিন (K)।

রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তনের বৈশিষ্ট্য কী কী?

উত্তরঃ রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তনের বৈশিষ্ট্য:

পরিবেশের সাথে সংস্থার তাপের আদান-প্রদান বন্ধ রেখে কোনো গ্যাসের চাপ ও আয়তনের পরিবর্তনকে রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তন বলে।
এই পরিবর্তনে তাপমাত্রার পরিবর্তন ঘটে।
এটি একটি অতি দ্রুত প্রক্রিয়া।
এই পরিবর্তনে পাত্রটি তাপ কুপরিবাহী হওয়া প্রয়োজন।

রুদ্ধতাপীয় সংকোচনে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় কেন?

উত্তরঃ যেকোনো তাপগতীয় প্রক্রিয়ায়, ΔQ = ΔU + ΔW

রূদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় ΔQ = 0, সুতরাং তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রানুসারে, 0 = ΔU + ΔW

∴ ΔU = – ΔW

সংকোচনের ক্ষেত্রে সিস্টেমের উপর কাজ করা হয়। সিস্টেমের উপর কাজ করা হলে ΔW ঋণাত্মক হয়। সুতরাং রুদ্ধতাপীয় সংকোচনে অখণ্ড শক্তির পরিবর্তন ΔU ধনাত্মক হয়। একারণেই রুদ্ধতাপীয় সংকোচনে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়।

তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রের তাৎপর্য কি?

উত্তরঃ তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রের তাৎপর্য নিচে উল্লেখ করা হলো:

এটি তাপ ও কাজের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে।
এই সূত্র অনুযায়ী নির্দিষ্ট পরিমাণ কাজ পেতে গেলে নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপের প্রয়োজন অথবা নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ পেতে গেলে নির্দিষ্ট পরিমাণ কাজ সম্পাদন করা প্রয়োজন।
কোনো কিছু ব্যয় না করে কাজ বা শক্তি পাওয়া অসম্ভব।
কাজ ও তাপ একে অপরের সমতুল্য।
এটি শক্তির সংরক্ষণ সূত্র ছাড়া আর কিছুই নয়। যে কোনো ব্যবস্থায় সম্পন্ন কাজ ও অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তনের সমষ্টি সর্বদা প্রযুক্ত তাপের সমান।
এমন কোনো যন্ত্রের উদ্ভাবন হয়নি যা জ্বালানি বা শক্তি ব্যতিরেকে কাজ করতে সক্ষম অর্থাৎ অনন্ত গতিযুক্ত যন্ত্র উদ্ভাবন সম্ভব নয় বা শক্তি ব্যয় না করে কোনো কাজ পাওয়া সম্ভব নয়।

সুপারহিটেড স্টীম ব্যবহারের সুবিধা কী কী?
উত্তর : (১) সুপারহিটেড স্টীমে অপেক্ষাকৃত বেশি তাপ (একক ভরের স্টীম) থাকে, তাই বেশি কাজ পাওয়া যায়। (২) সুপার হিটিং এর ফলে স্টীম খরচ কম হয়। (৩) এটা ব্যবহারে টারবাইন ব্লেডের ক্ষয় কম হয়। (৪) স্টীম পাইপে এবং ইঞ্জিন সিলিন্ডারে ঘনীভবনজনিত তাপ ঘাটতি কম হয়। (৫) চাপের অধিকতর সীমা পর্যন্ত এ স্টীম সম্প্রসারিত হলেও এটা আর্দ্র হয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা কম, তাই এর ব্যবহারে প্লান্টের দক্ষতা বৃদ্ধি পায়।

বিকীর্ণ তাপ শক্তির বৈশিষ্ট্য লিখ।
উত্তর : বিকীর্ণ তাপ শক্তির বৈশিষ্ট্য নিম্নরূপঃ
১) বিকীর্ণ তাপের শক্তি সঞ্চালনের জন্য জড় মাধ্যম প্রয়োজন হয় না, বা জড় মাধ্যম থাকলেও তাকে উত্তপ্ত করে না।
২) বিকীর্ণ তাপশক্তি আলোর বেগে সঞ্চালিত হয়।
৩) বিকীর্ণ তাপ শক্তি তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গ।
৪) বিকীর্ণ তাপ মাধ্যমের মধ্য দিয়ে চলাচল করলেও মাধ্যমের তাপমাত্রার পরিবর্তন ঘটে না। (মাধ্যম বিকীর্ণ শক্তি শোষণ করলে মাধ্যমের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়)।
৫) বিকীর্ণ তাপ শক্তি বিপরীত বর্গীয় সূত্র মেনে চলে।
৬) আলোর মতো বিকীর্ণ তাপশক্তি প্রতিফলন, প্রতিসরনের সূত্র মেনে চলে। এছাড়া এর ব্যতিচার (interference), অপবর্তন (diffraction) ও সমবর্তন (polarization) ঘটে।

PDF Detail  

Titleপদার্থবিজ্ঞান টপিক তাপগতিবিদ্যা
Author
Size1.28 MB
Number of Pages28
CategoriesPDF Download
Downloading status FREE 

সাইজঃ- 1.28 MB

পৃষ্ঠা সংখ্যাঃ 28

বই সম্পর্কে বিস্তারিত জানতে অনলাইন লাইভ প্রিভিউ দেখে নিন তারপর সিদ্ধান্ত নিন ডাউনলোড করবেন কিনা।

Live Preview এখান থেকে Scroll করে দেখতে পারেন।

আরো পড়ুনঃ-

Download From Google Drive

Download

Download From Yandex

Download

👀 প্রয়োজনীয় মূর্হুতে 🔍খুঁজে পেতে শেয়ার করে রাখুন.! আপনার প্রিয় মানুষটিকে “send as message”এর মাধ্যমে শেয়ার করুন। হয়তো এই গুলো তার অনেক কাজে লাগবে এবং উপকারে আসবে।