"জগতের তাপীয় মৃত্যুর কারণ তাপীয় সাম্যাবস্থা।" ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: প্রকৃতিতে সর্বদাই উষ্ণ বস্তু হতে শীতল বস্তুতে তাপ সঞ্চালিত হচ্ছে, ফলে সর্বদাই বিশ্বের এন্ট্রপি বৃদ্ধি পাচ্ছে এবং কিছু তাপ কাজে রূপান্তরের অযোগ্য হয়ে পড়ছে। এভাবে এন্ট্রপি বৃদ্ধি পেতে পেতে হয়তো এমন একদিন আসবে যখন এন্ট্রপির মান সর্বোচ্চে পৌঁছবে এবং সকল বস্তুর তাপমাত্রা সমান হবে। ফলে তাপ থাকবে ঠিকই, কিন্তু কাজ করার মতো কোনো শক্তিই আর পাওয়া যাবে না। এ অবস্থাকে বিজ্ঞানী কেলভিন বিশ্বের তাপীয় মৃত্যু নামে অভিহিত করেছেন।
HSC Physics 2nd Paper Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Physics 2nd Paper · Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা · সৃজনশীল
"জগতের তাপীয় মৃত্যুর কারণ তাপীয় সাম্যাবস্থা।" ব্যাখ্যা কর।
উদ্দীপক
একটি কার্নোর ইঞ্জিন 200°C তাপমাত্রায় তাপ উৎস থেকে 600J তাপ গ্রহণ করে এবং গ্রাহকে 400J তাপ বর্জন করে। ইঞ্জিনটির উৎসের তাপমাত্রা পরিবর্তন না করেও যন্ত্রের দক্ষতা 70% করা সম্ভব।
Dinajpur · 2021
উত্তর
স্থির চাপে বা স্থির আয়তনে এক মোল গ্যাসের তাপমাত্রা 1 কেল্ভিন বৃদ্ধি করতে যে পরিমান তাপ প্রয়োজন তাকে স্থির চাপে বা স্থির আয়তনে মোলার তাপধারণ ক্ষমতা বলে।
উত্তর
প্রকৃতিতে সর্বদাই উষ্ণ বস্তু হতে শীতল বস্তুতে তাপ সঞ্চালিত হচ্ছে, ফলে সর্বদাই বিশ্বের এন্ট্রপি বৃদ্ধি পাচ্ছে এবং কিছু তাপ কাজে রূপান্তরের অযোগ্য হয়ে পড়ছে। এভাবে এন্ট্রপি বৃদ্ধি পেতে পেতে হয়তো এমন একদিন আসবে যখন এন্ট্রপির মান সর্বোচ্চে পৌঁছবে এবং সকল বস্তুর তাপমাত্রা সমান হবে। ফলে তাপ থাকবে ঠিকই, কিন্তু কাজ করার মতো কোনো শক্তিই আর পাওয়া যাবে না। এ অবস্থাকে বিজ্ঞানী কেলভিন বিশ্বের তাপীয় মৃত্যু নামে অভিহিত করেছেন।
উত্তর
দেওয়া আছে,
তাপ উৎসের তাপমাত্রা, T1=200∘ C =(200+273)K=473 K
তাপ উৎস থেকে গৃহীত তাপ, Q1=600J
তাপ গ্রাহকে বর্জিত তাপ,
তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা, ?
আমরা জানি,
সুতরাং, তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা 42.33∘ C
উত্তর
তাপ উৎসের তাপমাত্রা, T1=200∘ C =(200+273)K=473 K
তাপ উৎস থেকে গৃহীত তাপ, Q1=600 J
তাপ গ্রাহকে বর্জিত তাপ,
তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা,
দক্ষতা, η= ?
ধরি, উদ্দীপকের কার্নোর ইঞ্জিনের তাপমাত্রা T2' K হলে, দক্ষতা η'=70% হবে,
দক্ষতা, %=0.7
উৎসের তাপমাত্রা, T1=200∘ C
=473 K
গ্রাহকের তাপমাত্রা, T2′= ?
∴ গ্রাহকের তাপমাত্রার পরিবর্তন, Δ