তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্রটি ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: দুটি বস্তু তৃতীয় কোনো বস্তুর সাথে তাপীয় সমতায় থাকলে প্রথমোক্ত বস্তু দুটিও পরস্পরের সাথে তাপীয় সমতায় থাকবে। এটি তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র। [চিত্র] ধরা যাক, A ও B বস্তুদ্বয়ের মাঝে একটি তাপ কুপরিবাহী দেয়াল আছে এবং এরা উভয়ই অন্য একটি বস্তু C এর সংস্পর্শে আছে। কিছুক্ষণ পর A ও B উভয়ই C এর সাথে তাপীয় সমতায় পৌঁছবে। এবার A ও B এর মাঝ থেকে দেয়াল সরিয়ে নিলেও দেখা যাবে A ও B এর তাপমাত্রার আর কোনো পরিবর্তন হচ্ছে না। অর্থাৎ দেয়াল সরানোর পূর্বেই A ও B তাপীয় সমতায় পৌঁছে গেছে। এ পরীক্ষা থেকে উপর্যুক্ত সূত্রটি প্রমাণিত হয়।
HSC Physics 2nd Paper Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Physics 2nd Paper · Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা · সৃজনশীল
তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্রটি ব্যাখ্যা করো।
উদ্দীপক
একটি তাপ ইঞ্জিনের কার্যকর পদার্থ 600 K তাপমাত্রার উৎস থেকে 1200 J তাপ গ্রহণ করে এবং 300 K তাপমাত্রার গ্রাহকে 600 J তাপ বর্জন করে।
Dinajpur · 2017
উত্তর
যেসব তাপগতীয় প্রক্রিয়া পরিবর্তনের পর বিপরীতমুখী হয়ে প্রত্যাবর্তন করতে পারে এবং সম্মুখবর্তী ও পশ্চাৎবর্তী পরিবর্তনের ক্ষেত্রে প্রতিটি স্তরে তাপ, কাজ ও অন্তঃস্থ শক্তির পরিবর্তন সমান ও বিপরীত হয় তবে ঐ সব প্রক্রিয়াকে প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া বলে।
উত্তর
দুটি বস্তু তৃতীয় কোনো বস্তুর সাথে তাপীয় সমতায় থাকলে প্রথমোক্ত বস্তু দুটিও পরস্পরের সাথে তাপীয় সমতায় থাকবে। এটি তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র।
ধরা যাক, A ও B বস্তুদ্বয়ের মাঝে একটি তাপ কুপরিবাহী দেয়াল আছে এবং এরা উভয়ই অন্য একটি বস্তু C এর সংস্পর্শে আছে। কিছুক্ষণ পর A ও B উভয়ই C এর সাথে তাপীয় সমতায় পৌঁছবে। এবার A ও B এর মাঝ থেকে দেয়াল সরিয়ে নিলেও দেখা যাবে A ও B এর তাপমাত্রার আর কোনো পরিবর্তন হচ্ছে না। অর্থাৎ দেয়াল সরানোর পূর্বেই A ও B তাপীয় সমতায় পৌঁছে গেছে। এ পরীক্ষা থেকে উপর্যুক্ত সূত্রটি প্রমাণিত হয়।
ধরা যাক, A ও B বস্তুদ্বয়ের মাঝে একটি তাপ কুপরিবাহী দেয়াল আছে এবং এরা উভয়ই অন্য একটি বস্তু C এর সংস্পর্শে আছে। কিছুক্ষণ পর A ও B উভয়ই C এর সাথে তাপীয় সমতায় পৌঁছবে। এবার A ও B এর মাঝ থেকে দেয়াল সরিয়ে নিলেও দেখা যাবে A ও B এর তাপমাত্রার আর কোনো পরিবর্তন হচ্ছে না। অর্থাৎ দেয়াল সরানোর পূর্বেই A ও B তাপীয় সমতায় পৌঁছে গেছে। এ পরীক্ষা থেকে উপর্যুক্ত সূত্রটি প্রমাণিত হয়।উত্তর
দেওয়া আছে,
উৎস থেকে গৃহীত তাপ,
তাপ গ্রাহকে বর্জিত তাপ,
তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতা, ?
জানা আছে,
উত্তর
এখানে, উৎসের তাপমাত্রা,
তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা,
আমরা জানি, প্রত্যাগামী ইঞ্জিনের দক্ষতা
যেহেতু ইঞ্জিনটির দক্ষতা প্রত্যাগামী ইঞ্জিনের দক্ষতার সমান সেহেতু ইঞ্জিনটি প্রত্যাগামী।