তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র

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?

শুধুমাত্র যুক্তি ব্যবহার করলে আমরা বলতে পারি যে, বস্তু B এবং বস্তু C একে অপরকে স্পর্শ না করলেও তাপীয় সাম্যাবস্থায় রয়েছে। বস্তু A এবং বস্তু B তাপীয় সাম্যাবস্থায় আছে, অর্থাৎ বস্তু A-এর তাপমাত্রা = বস্তু B-এর তাপমাত্রা। বস্তু A এবং বস্তু C-ও তাপীয় সাম্যাবস্থায় আছে, বস্তু A-এর তাপমাত্রা = বস্তু C-এর তাপমাত্রা। যেহেতু T A ₌ T _B এবং T _A = T _C , তাহলে T _B = T _C।

যেহেতু পদার্থবিজ্ঞান শুধু যুক্তির উপর নির্ভর করে না, তাই এটিকে পরীক্ষার মাধ্যমে প্রমাণ করতে হয়। পরীক্ষার ফলাফলের উপর ভিত্তি করে দেখা যায় যে, বস্তু B এবং C-ও তাপীয় সাম্যাবস্থায় রয়েছে। এক্ষেত্রে, বস্তু B-এর তাপমাত্রা = বস্তু C-এর তাপমাত্রা। সুতরাং, যদিও বস্তু B এবং C একে অপরকে স্পর্শ করছে না, কিন্তু যেহেতু তারা উভয়েই বস্তু A-এর সংস্পর্শে রয়েছে, তাই বস্তু B এবং C-ও তাপীয় সাম্যাবস্থায় আছে। এই বিষয়টি নিম্নলিখিত সুন্দর বাক্যটিতে উপসংহার করা হয়েছে: যদি দুটি বস্তু তৃতীয় কোনো বস্তুর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে , তবে বস্তু তিনটি একে অপরের সাথেও তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকবে।

তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র একটি তাপমাত্রা পরিমাপক যন্ত্র, থার্মোমিটারের কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা করে । একটি পারদ থার্মোমিটার বা একটি অ্যালকোহল থার্মোমিটারের কথা বিবেচনা করুন। অ্যালকোহল বা পারদ কাচের সংস্পর্শে থাকে এবং কাচটি সেই বস্তুর সংস্পর্শে থাকে যার তাপমাত্রা পরিমাপ করা হচ্ছে, যেমন—বায়ু, জল বা মানবদেহ। যদিও পারদ বায়ু, জল বা মানবদেহের সংস্পর্শে থাকে না, কিন্তু যেহেতু পারদ কাচের সংস্পর্শে থাকে, তাই যখন কাচ এবং বায়ু, জল বা মানবদেহ তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে, তখন পারদ এবং বায়ু, জল বা মানবদেহও তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে।

পদার্থবিজ্ঞানের সূত্রগুলো সাধারণত ১ থেকে শুরু হয়, কদাচিৎ শূন্য থেকে। একে তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র বলা হয়, কারণ তাপগতিবিদ্যার প্রথম, দ্বিতীয় এবং তৃতীয় সূত্র প্রণয়নের পর বিজ্ঞানীরা উপলব্ধি করেন যে আরও একটি মৌলিক সূত্র রয়েছে যা তখনও প্রণীত হয়নি। তাই বিজ্ঞানীরা এই সূত্রটিকে তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র বলেন।

রেফারেন্স