তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র হতে কীভাবে তাপমাত্রার ধারণা পাওয়া যায়।
উত্তর: একাধিক বস্তু যদি তাপীয়ভাবে সংযুক্ত থাকে এবং তাদের মধ্যে তাপের কোনো আদান প্রদান না ঘটলে বস্তুগুলি তাপীয় সমতায় আছে ধরা হয়। দুটি বস্তু যদি তৃতীয় কোনো বস্তুর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে তবে প্রথমোক্ত বস্তু দুটি পরস্পরের সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকবে। একে তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র বলা হয়। প্রতিটি বস্তুর এমন একটি ধর্ম আছে যা অন্য একটি বস্তুর সঙ্গে সমান হলে বস্তু দুটি পরস্পর তাপীয় সাম্যে থাকবে। এই ধর্মটিই হলো তাপমাত্রা। এই সূত্রের ওপর ভিত্তি করেই থার্মোমিটার তৈরি করা হয়েছে।
HSC Physics 2nd Paper Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Physics 2nd Paper · Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা · সৃজনশীল
তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র হতে কীভাবে তাপমাত্রার ধারণা পাওয়া যায়।
উদ্দীপক
চিত্রে কোন তাপগতীয় ব্যবস্থাকে ABC, AC ও ADC পথে A থেকে C বিন্দুতে নেওয়া হলো।A ও C বিন্দুতে ব্যবস্থাটির অন্তঃস্থ শক্তি যথাক্রমে 100 J ও 600 JComilla · 2021
উত্তর
যে শক্তি বস্তুর মধ্যে নিহিত থাকে এবং যে শক্তিকে কাজে ও অন্যান্য শক্তিতে রুপান্তরিত করা যায় তাকে অন্তঃস্থ শক্তি বলে
উত্তর
একাধিক বস্তু যদি তাপীয়ভাবে সংযুক্ত থাকে এবং তাদের মধ্যে তাপের কোনো আদান প্রদান না ঘটলে বস্তুগুলি তাপীয় সমতায় আছে ধরা হয়।
দুটি বস্তু যদি তৃতীয় কোনো বস্তুর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে তবে প্রথমোক্ত বস্তু দুটি পরস্পরের সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকবে। একে তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র বলা হয়।
প্রতিটি বস্তুর এমন একটি ধর্ম আছে যা অন্য একটি বস্তুর সঙ্গে সমান হলে বস্তু দুটি পরস্পর তাপীয় সাম্যে থাকবে। এই ধর্মটিই হলো তাপমাত্রা। এই সূত্রের ওপর ভিত্তি করেই থার্মোমিটার তৈরি করা হয়েছে।
উত্তর
আমরা জানি, তাপগতিবিদ্যায় P – V লেখচিত্র দ্বারা আবদ্ধ ক্ষেত্রফল কৃতকাজ নির্দেশ করে। এখানে, AC পথটি V অক্ষের সাথে ACEF ট্রাপিজিয়াম তৈরি করে। এই ACEF ট্রাপিজিয়ামের ক্ষেত্রফলই হবে AC পথে সম্পাদিত কাজের পরিমাণ।
ACEF ট্রাপিজিয়ামের ক্ষেত্রফল
সমান্তরাল বাহুদ্বয়ের যোগফল এদের মধ্যবত্তী দূরত্ব
এখানে,
সুতরাং
AC পথে সম্পাদিত কাজের পরিমাণ 1575 J (Ans.)উত্তর
A ও C বিন্দুতে অন্তঃস্থ শক্তির পরিবর্তন,
∆UAC = Uc-UA
= 600-100 J
= 500 J
এখন, AC পথের ক্ষেত্রে,
∆QAC = ∆UAC+∆WAC
= 500+1575 J
= 2075 J
আবার, ABC পথের ক্ষেত্রে,
∆WABC = ∆WAB+∆WAC
= 0+P+∆Vac
= 0+6.5x105x3.5x10-3
= 2775 J
∴ ∆QABC = ∆UAC+∆WABC
= 500+2275 J
= 2775 J
একই ভাবে, ADC পথের ক্ষেত্রে,
∆WADC = ∆WAD+∆WDC
= P∆VAD+0
= 2.5x105x3.5x10-3
= 875 J
∴ ∆QADC = ∆UAC+∆WADC
= 500+875 J
= 1375 J
∆QABC >∆QAC > ∆QADC
ABC পথে কৃতকাজ পরিমান বেশি।