অভ্যন্তরীণ শক্তি কাকে বলে?
উত্তর: কোন সিস্টেমের মধ্যে যে শক্তি অন্তর্নিহিত বা সুপ্ত অবস্থায় থাকে যা পরিবেশ পরিস্থিতিতে বহিঃপ্রকাশ ঘটায় তাকে অভ্যন্তরীন শক্তি বলে।
HSC Physics 2nd Paper Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Physics 2nd Paper · Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা · সৃজনশীল
অভ্যন্তরীণ শক্তি কাকে বলে?
উদ্দীপক
চিত্রে গ্যাসের চাপ ও আয়তনের পরিবর্তন দেখানো হয়েছে। এখানে, Q থেকে R এ যেতে তাপগতীয় ব্যবস্থায় 80 J তাপশক্তি সরবরাহ করা হয়েছে।Dinajpur · 2023
উত্তর
কোন সিস্টেমের মধ্যে যে শক্তি অন্তর্নিহিত বা সুপ্ত অবস্থায় থাকে যা পরিবেশ পরিস্থিতিতে বহিঃপ্রকাশ ঘটায় তাকে অভ্যন্তরীন শক্তি বলে।
উত্তর
যে প্রক্রিয়ায় কোন সিস্টেমের তাপ ধ্রুব থাকে কিন্তু চাপ ও আয়তন পরিবর্তিত হয় তাকে রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া বলে।রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় তাপের আদান প্রদান হয় না তাই dQ = O
রুদ্ধতাপীয় সংকোচনের ক্ষেত্রে সিস্টেমের উপর কাজ করা হয় বলে, এ সময় গ্যাসের অভ্যন্তরীন শক্তি বৃদ্ধি পায়,ফলে গ্যাসের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। তাই, রুদ্ধতাপীয় সংকোচনে সিস্টেম উষ্ণ হয়।
∴ dW = - dU
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র।
উত্তর
চিত্র হতে পাই,
Q থেকে R এ যেতে আয়তন এর কোন পরিবর্তন নেই। তাই এটি একটি সমআয়তন প্রক্রিয়া ।
∴ dV = O
Q থেকে R এ যেতে সরবরাহকৃত তাপ, dQ = 80 J
আমরা জানি,
dW = PdV
∵ dV = O
∴ dW = O
আবার,
dQ = dU + dW
বা, dQ = dU + O
বা, dQ = dU
∴ dU = 80 J
অতএব, উদ্দীপক অনুসারে R অবস্থাতে আসতে তাপগতীয় ব্যবস্থাটিতে অন্তঃস্থ শক্তির পরিবর্তন 80 J
Answer.
উত্তর
আমরা জানি,
কৃতকাজ, dW = PdV
∴ চিত্রের PV গ্রাফ হতে সিস্টেমটির প্রতিটি ধাপের কৃতকাজের মান নির্দেশিত হয়।
PQ ধাপটি সমচাপ পরিবর্তন এই ধাপে কৃতকাজ,
dW1 = PQTS আয়তনের ক্ষেত্রফল
= PQ × QT
= (8 - 4) m3 × 20 Nm-2
= 80 J
QR ধাপটি সমআয়তন পরিবর্তন। এই ধাপে কৃতকাজ,
dW2 = PdV
= P × O [∵dV = O]
∴ dW2 = O
RP ধাপে কৃতকাজ,
dW3 = RPST ট্রাপিজিয়ামের ক্ষেত্রফল
= 1/2 (PS + RT) × PQ
= 1/2 (20 + 40)Nm-2 × (8 - 4)m3
= 120 J
চিত্র হতে দেখা যাচ্ছে,
R থেকে P তে আসতে সিস্টেমের আয়তন হ্রাস পেয়েছে। অর্থাৎ, সিস্টেম সংকুচিত হয়েছে। এক্ষেত্রে পরিবেশ কতৃক সিস্টেমের ওপর কাজ সম্পন্ন হওয়ায় কৃতকাজের মন বৃদ্ধি পেয়েছে। অতএব, PQRP সিস্টেমের ধাপসমূহে কৃতকাজের তুলনা করলে পাওয়া যায় –
dW3 > dW1 > dW2.
Answer.