উচ্চ বিদ্যালয় পদার্থবিদ্যা

থার্মোমিটার ক্যালিব্রেশন হলো থার্মোমিটারে একটি স্কেল তৈরি করার প্রক্রিয়া। একটি থার্মোমিটার ক্যালিব্রেট করার জন্য এখানে কিছু ধাপ দেওয়া হলো । প্রথমত , একটি স্কেলবিহীন পারদ থার্মোমিটার বা অ্যালকোহল থার্মোমিটার প্রস্তুত করুন। দ্বিতীয়ত , পর্যাপ্ত পরিমাণে বরফ প্রস্তুত করুন। তৃতীয়ত , পর্যাপ্ত পরিমাণে পানি প্রস্তুত করুন। চতুর্থত , পানি ফোটানোর জন্য একটি ওয়াটার হিটার প্রস্তুত করুন। পঞ্চমত , একটি পাত্রে বরফ ও পানি রাখুন (পানি ও বরফের ভর সমান)। এরপর, থার্মোমিটারটি পানি ও বরফসহ পাত্রটিতে রাখুন।

আরও পড়ুন

থার্মোমিটার হলো তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য তৈরি একটি যন্ত্র । বিভিন্ন ধরনের থার্মোমিটার রয়েছে, কিন্তু সবগুলোই একই নীতিতে কাজ করে। সাধারণত, আমরা তাপমাপক পদার্থ ব্যবহার করি, যেগুলোর বৈশিষ্ট্য তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। কোনো বস্তুর তাপমাত্রা পরিবর্তিত হলে তার আকৃতি ও আয়তনও পরিবর্তিত হয়। বেশিরভাগ থার্মোমিটারে এমন পদার্থ ব্যবহার করা হয় যা তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে সাথে প্রসারিত বা সংকুচিত হয়।

আরও পড়ুন

তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র উপাদান

এখন পর্যন্ত আমরা কেবল সংস্পর্শে থাকা দুটি বস্তুর তাপীয় সাম্যাবস্থা নিয়েই আলোচনা করেছি । তাপীয় সাম্যাবস্থার ধারণাটি আরও গভীরভাবে বোঝার জন্য, আসুন আমরা তিনটি বস্তু বিবেচনা করি (ধরা যাক, বস্তু A, বস্তু B এবং বস্তু C)। উদাহরণস্বরূপ, বস্তু B এবং C একে অপরকে স্পর্শ করছে না, কিন্তু বস্তু A, বস্তু B-এর সংস্পর্শে আছে এবং বস্তু A, বস্তু C-এর সংস্পর্শে আছে। নিচের ছবিটি পর্যবেক্ষণ করুন।

যেহেতু বস্তু A এবং B পরস্পরকে স্পর্শ করে আছে, তাই তারা তাপীয় সাম্যাবস্থায় রয়েছে, এবং একইভাবে বস্তু A এবং C-ও তাপীয় সাম্যাবস্থায় রয়েছে। বস্তু B এবং C, যারা পরস্পরকে স্পর্শ করে নেই, তারাও কি তাপীয় সাম্যাবস্থায় আছে?

আরও পড়ুন

তাপীয় ভারসাম্য উপাদান

আপনি কি কখনো আইসড টি খেয়েছেন? গরম চায়ের জল এবং বরফ মিশিয়ে আইসড টি তৈরি করা হয়। কয়েক সেকেন্ড বা মিনিট নাড়াচাড়া করার পর বা রেখে দেওয়ার পর, গরম চায়ের জল ও বরফের মিশ্রণটি ঠান্ডা আইসড টি-তে পরিণত হয়। গরম চায়ের জলের তাপমাত্রা বেশি, অন্যদিকে বরফের তাপমাত্রা কম। যখন গ্লাসের মতো কোনো পাত্রে গরম চায়ের জলের সাথে বরফ মেশানো হয়, তখন গরম জলের কিছু তাপ বরফে স্থানান্তরিত হয়, ফলে আইসড টি-র তাপমাত্রা গরম জলের তাপমাত্রার চেয়ে কম এবং বরফের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি হয়।

আরও পড়ুন

গরমের দিনে বা দিনের বেলায় ব্যায়াম করার সময় কালো পোশাক পরলে কেমন লাগে? সাদা পোশাক পরার সাথে এর তুলনা করুন। দিনের বেলায় কালো পোশাক পরলে আপনার সহজেই গরম লাগবে। এর কারণ কী? সকালে সূর্য ও পৃথিবীর মধ্যকার দূরত্ব, দুপুর ও সন্ধ্যায় সূর্য ও পৃথিবীর মধ্যকার দূরত্ব প্রায় একই থাকে। তাহলে সকাল ও সন্ধ্যা কেন শীতল এবং দুপুর কেন বেশি গরম থাকে? এই প্রশ্নগুলোর উত্তর বিকিরণের মাধ্যমে তাপ স্থানান্তরের সাথে সম্পর্কিত ।

আরও পড়ুন

আপনি যদি একটি কাঠের চেয়ারে বসেন, তবে চেয়ারটির উপরিভাগ গরম হয়ে যায়। অন্যদিকে, আপনি যদি প্লাস্টিক বা ধাতুর তৈরি কোনো চেয়ারে বসেন, তবে বসার পর সেই চেয়ারের উপরিভাগ গরম অনুভূত হয় না। কাঠের চেয়ারের উপরিভাগ গরম হয়, অথচ ধাতব চেয়ারের উপরিভাগ হয় না কেন? তোশক ছাড়া ঠান্ডা মেঝেতে ঘুমালে ব্যথা হতে পারে কেন? আপনি কি কখনো ঠান্ডা জ্যাকেট পরেছেন? বেশিরভাগ ঠান্ডা জ্যাকেট উল দিয়ে তৈরি হয় কেন? পরিবাহন দ্বারা তাপ স্থানান্তর সম্পর্কিত বিষয়ে ভাবার এবং জিজ্ঞাসা করার মতো আরও অনেক কিছু আছে ।

আরও পড়ুন

আপনি কি কখনো রৌদ্রোজ্জ্বল দিনে সমুদ্রসৈকতে গিয়েছেন? রৌদ্রোজ্জ্বল দিনে, সমুদ্র থেকে সৈকতের ভূমির দিকে সবসময় বাতাস বয়। সৈকতে কেন সবসময় বাতাস থাকে এবং কেন দিনের বেলায় সামুদ্রিক বাতাস (সমুদ্র থেকে ভূমির দিকে প্রবাহিত বাতাস) এবং রাতে স্থলীয় বাতাস (ভূমি থেকে সমুদ্রের দিকে প্রবাহিত বাতাস) বয়? বর্ষাকালে কেন মেঘ পাহাড়ের ঢালে নেমে আসে? কেন বাতাস শীতল অনুভূত হয়? এই প্রশ্নগুলোর উত্তর ভূমি ও সমুদ্রের আপেক্ষিক তাপ, প্রসারণ, ঘনত্ব এবং পরিচলন ( তাপ স্থানান্তর ) দ্বারা তাপ স্থানান্তরের সাথে সম্পর্কিত। এই বিষয়টি ভালোভাবে এবং সঠিকভাবে বুঝতে পারলে, আপনি উপরের প্রশ্নগুলোর এবং পরবর্তীতে আপনার মনে আসতে পারে এমন অন্যান্য প্রশ্নেরও উত্তর দিতে পারবেন।

আরও পড়ুন

তাপ স্থানান্তর তিন প্রকারের হয় , যথা — পরিবহন, পরিচলন এবং বিকিরণ।

পরিবহন দ্বারা তাপ স্থানান্তর। যখন একটি উচ্চ-তাপমাত্রার বস্তু একটি নিম্ন-তাপমাত্রার বস্তুর সংস্পর্শে আসে, তখন শক্তি উচ্চ-তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন-তাপমাত্রার বস্তুতে স্থানান্তরিত হয়। এই অতিরিক্ত শক্তির কারণে বস্তুটি গঠনকারী পরমাণু এবং অণুগুলো দ্রুততর গতিতে চলতে শুরু করে। চলার সময়, অণুগুলোর গতিশক্তি (EK = ½ mv²) তৈরি হয় ^। দ্রুততর গতিশীল অণুগুলো (যাদের গতিশক্তি বেশি) তাদের পাশের অণুগুলোর সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয়। এরপর এই অণুগুলো তাদের পাশের অন্যান্য অণুগুলোর সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয়। এবং এই প্রক্রিয়া চলতেই থাকে। সুতরাং, অণুগুলো একে অপরের সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয়ে শক্তি স্থানান্তর করে। কোনো বস্তু গঠনকারী অণুগুলোর মধ্যে সংঘর্ষের মাধ্যমে যে তাপ স্থানান্তর ঘটে, তাকে পরিবহন বলে। পরিবহন সাধারণত কঠিন পদার্থে অথবা কঠিন থেকে তরলে (তরল থেকে কঠিন) বা কঠিন থেকে গ্যাসে (গ্যাস থেকে কঠিন) ঘটে থাকে।

আরও পড়ুন

উপাদান: তাপের সংজ্ঞা, তাপ পরিবাহিতা, তাপ ধারণ ক্ষমতা

আপনি কি কখনো আইসড টি, আইসড মিল্ক, আইসড সিরাপ ইত্যাদি খেয়েছেন? আচ্ছা, আইসড টি বানানোর সময় আমরা সাধারণত একটি গ্লাসে গরম বা উষ্ণ জলের সাথে বরফের টুকরো মেশাই। গরম বা উষ্ণ জলের তাপমাত্রা বেশি থাকে, অন্যদিকে বরফের টুকরোর তাপমাত্রা কম থাকে। কিছুক্ষণ স্পর্শ করার পর, বরফের টুকরো এবং গরম চায়ের মিশ্রণটি আইসড টি-তে পরিণত হয় (বরফের টুকরো এবং উষ্ণ চায়ের মিশ্রণটি একই তাপমাত্রায় পৌঁছে যায়)। গরম জলের সাথে ঠান্ডা জল মেশানোর সময়ও একই প্রক্রিয়া ঘটে। স্পর্শ করার পর, গরম জল এবং ঠান্ডা জল উষ্ণ জলে পরিণত হয় (গরম জল এবং ঠান্ডা জলের মিশ্রণটি একই তাপমাত্রায় পৌঁছে যায়)। স্পর্শ করার পর এই বস্তুগুলো কেন একই তাপমাত্রায় পৌঁছাতে পারে?

আরও পড়ুন

তাপমাত্রা, হিমাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্কের সংজ্ঞা সম্পর্কিত তথ্য।

আপনি কি কখনো বরফ স্পর্শ করেছেন? আপনার হাত বরফে লাগলে বা ফ্রিজে রাখলে কেমন লাগে? আর যদি আপনি আগুন স্পর্শ করেন? বরফ স্পর্শ করলে আপনার হাত ঠান্ডা লাগে, আবার আগুন স্পর্শ করলে আপনার হাত গরম লাগে। গরম, উষ্ণ, শীতল এবং ঠান্ডা আসলে কী নির্দেশ করে?

তাপমাত্রার সংজ্ঞা

তাপমাত্রার ধারণাটি আসলে আমাদের স্পর্শেন্দ্রিয়ের দ্বারা অনুভূত তাপ ও ​​ঠান্ডার অনুভূতি থেকে উদ্ভূত। আমাদের স্পর্শেন্দ্রিয় যা উপলব্ধি করে, তার উপর ভিত্তি করে আমরা বলি একটি বস্তু অন্যটির চেয়ে বেশি গরম বা বেশি ঠান্ডা। গরম বস্তুর তাপমাত্রা বেশি হয়, আর ঠান্ডা বস্তুর তাপমাত্রা কম হয়। কোনো বস্তু যত ঠান্ডা হয়, তার তাপমাত্রা তত কম হয়। বিপরীতভাবে, কোনো বস্তু যত গরম হয়, তার তাপমাত্রা তত বেশি হয়। তাপমাত্রা হলো কোনো বস্তু কতটা গরম বা ঠান্ডা তার একটি পরিমাপ।

আরও পড়ুন