সুপ্ত তাপ বোঝা
যদি আপনি ঠান্ডা জল ও বরফের মিশ্রণযুক্ত একটি পাত্রে একটি পারদ থার্মোমিটার প্রবেশ করান, তবে আপনি লক্ষ্য করবেন যে নিচে নামার পর পারদের পৃষ্ঠটি স্থির থাকে বা আর নড়াচড়া করে না। জলের গলনাঙ্ক বা হিমাঙ্কে (০ ° সেলসিয়াস) পৌঁছানোর পর পারদের পৃষ্ঠটি নড়াচড়া বন্ধ করে দেয়। যদি পাত্রটি খোলা থাকে, তবে উচ্চ তাপমাত্রার বাতাস থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বরফ ও জলের মিশ্রণে তাপ প্রবাহিত হয়। বাতাস থেকে আসা এই অতিরিক্ত তাপের কারণে বরফ গলে যায়। বরফ গলে যাওয়ার সাথে সাথে বরফ ও জলের মিশ্রণের তাপমাত্রার কি কোনো পরিবর্তন হয়? বরফ গলে যাওয়ার সাথে সাথে জল ও বরফের মিশ্রণের তাপমাত্রার কোনো পরিবর্তন হয় না।
উদাহরণস্বরূপ, যদি আগুন বা বৈদ্যুতিক হিটার ব্যবহার করে বরফ ও জলের মিশ্রণকে উত্তপ্ত করা হয়, তবে সমস্ত বরফ জলে পরিণত হয়। যদি এটিকে উত্তপ্ত করা অব্যাহত রাখা হয়, তবে জলের তাপমাত্রা বাড়তে বাড়তে ১০০ ° সেলসিয়াসে পৌঁছায়। ১০০ ° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় জল বাষ্পীভূত হতে শুরু করে। যদি শিখা বড় করা হয় বা জলকে উত্তপ্ত করা অব্যাহত রাখা হয়, তবে জল আরও দ্রুত বাষ্পে পরিণত হয়, অথচ জলের তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে বা ১০০° সেলসিয়াসেই থেকে যায়। এটিই জলের স্ফুটনাঙ্ক , অর্থাৎ জলের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা।
তাপ এবং তাপমাত্রার পরিবর্তন ও পানির অবস্থার পরিবর্তনের মধ্যকার সম্পর্কযুক্ত লেখচিত্র।
AB = অতিরিক্ত তাপ বরফের তাপমাত্রা বাড়িয়ে 0 করে দেয় oC
BC = বরফ গলিয়ে জল তৈরি করার জন্য অতিরিক্ত তাপ
CD = অতিরিক্ত তাপ পানির তাপমাত্রা 0 থেকে বাড়িয়ে দেয় oসি থেকে ৪ oC
DE = পানি বাষ্পীভূত করার জন্য অতিরিক্ত তাপ
EF = অতিরিক্ত তাপ বাষ্পের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে
উপরের গ্রাফটি দেখায় যে, যখন জল তাপ শোষণ করে (১ অ্যাটমোস্ফিয়ার বায়ুচাপে), তখন তার তাপমাত্রা ও অবস্থার পরিবর্তন কীভাবে ঘটে। যদি জল তাপ ত্যাগ করে , তবে যে প্রক্রিয়াটি ঘটে তা উপরের প্রক্রিয়ার বিপরীত (তীরচিহ্নটি উল্টে যায়)। B থেকে C পর্যন্ত তাপ যোগ করলে জলের তাপমাত্রার কোনো পরিবর্তন হয় না, বরং শুধু বরফ গলে জলে পরিণত হয়। একইভাবে, D থেকে E পর্যন্ত তাপ যোগ করলে জলের তাপমাত্রার কোনো পরিবর্তন হয় না, বরং জল শুধু বাষ্পে পরিণত হয়। জল কেবল একটি উদাহরণ। মূলত, যখন কোনো বস্তু তাপ শোষণ করে, তখন জলের মতোই সমস্ত বস্তুর অবস্থার পরিবর্তন এবং তাপমাত্রার পরিবর্তন ঘটে। পার্থক্যটি হলো হিমাঙ্ক এবং স্ফুটনাঙ্কে। প্রতিটি বস্তুর হিমাঙ্ক এবং স্ফুটনাঙ্ক ভিন্ন ভিন্ন হয়। যদি কোনো বস্তু তাপ ত্যাগ করে, তবে যে প্রক্রিয়াটি ঘটে তা উপরের প্রক্রিয়ার বিপরীত।
গলনাঙ্কের তাপ (L)F)
গলন তাপ কোনো বস্তুর কঠিন অবস্থা থেকে তরল অবস্থায় পরিবর্তিত হতে ১ কেজি বস্তু দ্বারা শোষিত তাপের পরিমাণ অথবা তরল অবস্থা থেকে কঠিন অবস্থায় পরিবর্তিত হতে ১ কেজি বস্তু দ্বারা নির্গত তাপই হলো তাপ। কোনো বস্তুর কঠিন অবস্থা থেকে তরল (বা তরল থেকে কঠিন) অবস্থায় পরিবর্তিত হতে শোষিত (বা নির্গত) তাপের পরিমাণ নির্ণয়ের সূত্রটি হলো:
Q = m LF
বিবরণ: Q = শোষিত বা নির্গত তাপ, m = বস্তুর ভর, LF = গলনাঙ্কের তাপ (F = লয়).
বাষ্প তাপ (LV)
বাষ্প তাপ কোনো বস্তুর অবস্থা তরল থেকে গ্যাসে পরিবর্তিত হতে ১ কেজি বস্তু দ্বারা শোষিত তাপের পরিমাণ অথবা গ্যাস থেকে তরলে পরিবর্তিত হতে ১ কেজি বস্তু দ্বারা নির্গত তাপই হলো তাপ। কোনো বস্তুর অবস্থা তরল থেকে গ্যাসে (বা গ্যাস থেকে তরলে) পরিবর্তিত হতে শোষিত (বা নির্গত) তাপের পরিমাণ নির্ণয়ের সূত্রটি হলো:
Q = m LV
বিবরণ: Q = শোষিত বা নির্গত তাপ, m = বস্তুর ভর, LV = বাষ্পের তাপ (V = Vঅ্যাপোরাইজেশন)
গলন তাপ এবং বাষ্পীভবন তাপকে সুপ্ত তাপ বলা হয়।
প্রতিটি বস্তুর গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক ভিন্ন। প্রতিটি বস্তুর গলন তাপ এবং বাষ্পীভবন তাপও ভিন্ন।
রেফারেন্স