বিজ্ঞান

তরঙ্গ সমস্যার ১৩টি উদাহরণ

১. নিচের ছবিটি দেখো!

যদি ছবিতে দেখানো তরঙ্গটির সময় ০.৩ সেকেন্ড হয়, তাহলে তরঙ্গটির পর্যায়কাল হলো...

এ. ৩.৬ সেকেন্ড

বি. ৪.০ সেকেন্ড

সি. ৫.৬ সেকেন্ড

ডি. ৬.৪ সেকেন্ড

আলোচনা

আরও পড়ুন

সরল গতি সম্পর্কে ৮টি প্রশ্ন

১. নিম্নলিখিত বিবৃতিটির প্রতি মনোযোগ দিন!

১. পথচারীরা জেব্রা ক্রসিং দিয়ে রাস্তা পার হচ্ছেন।

২. বিড়ালটি ইঁদুরটির পিছনে দৌড়ালো।

৩. গাছ থেকে পাকা আম পড়ে যায়

৪. একটি টেনিস বল একটি আনত তলে নিক্ষেপ করা হয়।

উপরের বিবৃতিটি, যেখানে সুষম ত্বরণযুক্ত রৈখিক গতি (GLBB) অন্তর্ভুক্ত রয়েছে , তা হলো...

আরও পড়ুন

এনট্রপি পদার্থ

পূর্ববর্তী আলোচনায় আমরা তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রের কয়েকটি নির্দিষ্ট বিবৃতি নিয়ে অধ্যয়ন করেছি। উল্লেখ্য যে, এই নির্দিষ্ট বিবৃতিগুলো কেবল কিছু অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করতে পারে। ক্লসিয়াসের বিবৃতিটি কেবল তাপ স্থানান্তর এবং রেফ্রিজারেটরের কার্যপ্রণালীর সাথে এর সম্পর্ক ব্যাখ্যা করে। কেলভিন এবং প্ল্যাঙ্কের বিবৃতিগুলো তাপ ইঞ্জিনের কার্যপ্রণালীর সাথে সম্পর্কিত । মূলত, এই দুটি বিবৃতি তাপ স্থানান্তরের সাথে সম্পর্কিত। আরও অনেক অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়া রয়েছে যা এই দুটি বিবৃতি ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করা যায় না।

আরও পড়ুন

রেফ্রিজারেশন মেশিন সম্পর্কিত নিবন্ধ

রেফ্রিজারেটর হলো একটি তাপ ইঞ্জিন যা বিপরীতভাবে কাজ করে। সুতরাং, একটি তাপ ইঞ্জিন নিম্ন-তাপমাত্রার অঞ্চল থেকে তাপ গ্রহণ করে এবং উচ্চ-তাপমাত্রার অঞ্চলে তা বর্জন করে। এই প্রক্রিয়াটি ঘটার জন্য, ইঞ্জিনটিকে অবশ্যই কাজ সম্পাদন করতে হয়। তবে, তাপ স্বাভাবিকভাবে কেবল উচ্চ-তাপমাত্রার অঞ্চল থেকে নিম্ন-তাপমাত্রার অঞ্চলে প্রবাহিত হয়। তাপ নিজে থেকে নিম্ন-তাপমাত্রার অঞ্চল থেকে উচ্চ-তাপমাত্রার অঞ্চলে প্রবাহিত হতে পারে না। এটি পূর্বে আলোচিত ক্লসিয়াসের বিবৃতির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। রেফ্রিজারেটরে যে প্রক্রিয়াটি ঘটে, তার জন্য পূর্ববর্তী ক্লসিয়াসের বিবৃতিটি নিম্নরূপে লেখা যেতে পারে:

আরও পড়ুন

কার্নোট ইঞ্জিন চক্র সম্পর্কে নিবন্ধ

একটি তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতা কীভাবে বাড়ানো যায় তা খুঁজে বের করার জন্য, সাদি কার্নো (১৭৯৬-১৮৩২) নামক একজন ফরাসি বিজ্ঞানী ১৮২৪ সালে একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিন নিয়ে তাত্ত্বিকভাবে গবেষণা করেছিলেন। সেই সময়ে তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র বা দ্বিতীয় সূত্র প্রণীত হয়নি। প্রথম সূত্রটি প্রণীত হয়নি কারণ বিজ্ঞানীরা তখনও জানতেন না যে তাপ হলো শক্তি। ১৮৩০-এর দশকে জুল এবং তার বন্ধুরা পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালানোর পর, বিজ্ঞানীরা কেবল এটুকু নিশ্চিতভাবে জানতে পারেন যে তাপ হলো তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে স্থানান্তরিত শক্তি। তাই তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রটি ১৮৩০ সালের পরে প্রণীত হয়েছিল। সাদি কার্নো ১৮২৪ সালে একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিন নিয়ে তাত্ত্বিকভাবে গবেষণা করেছিলেন। তিনি যে গবেষণাটি করেছিলেন তার মূল উদ্দেশ্য ছিল সেই সময়ে ব্যবহৃত বাষ্পীয় ইঞ্জিনগুলোর দক্ষতা বৃদ্ধি করা। সেই সময়ের বেশিরভাগ বাষ্পীয় ইঞ্জিনই কম দক্ষ ছিল।

আরও পড়ুন

তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র সম্পর্কে প্রবন্ধ

প্রাকৃতিকভাবে সংঘটিত সমস্ত প্রক্রিয়া কেবল এক দিকেই ঘটে, কিন্তু বিপরীত দিকে ঘটতে পারে না, যা সাধারণত অপরিবর্তনশীল প্রক্রিয়া নামে পরিচিত। ডাঁটা থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে মাটিতে অবাধে পড়ার পর একটি আম আর কখনও উপরের দিকে ওঠে না। একটি বইকে ধাক্কা দিয়ে থামিয়ে দিলে সেটি আর কখনও আমাদের দিকে ফিরে আসে না। যদি আমরা একটি উচ্চ-তাপমাত্রার বস্তুকে (গরম বস্তু) একটি নিম্ন-তাপমাত্রার বস্তু (ঠান্ডা বস্তু) দিয়ে স্পর্শ করি, তাহলে তাপ স্বাভাবিকভাবেই উচ্চ-তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন-তাপমাত্রার বস্তুতে প্রবাহিত হয়। আমরা কখনও এর বিপরীত প্রক্রিয়াটি দেখি না, যেখানে তাপ স্বাভাবিকভাবেই একটি ঠান্ডা বস্তু থেকে একটি গরম বস্তুতে স্থানান্তরিত হয়। যদি এই প্রক্রিয়াটি ঘটত, তাহলে ঠান্ডা বস্তুটি আরও ঠান্ডা হয়ে যেত এবং গরম বস্তুটি আরও গরম হয়ে যেত। কিন্তু বাস্তবে, বিষয়টি এমন নয়। এমন অনেক অপরিবর্তনশীল প্রক্রিয়া রয়েছে যা একে অপরের থেকে ভিন্ন বলে মনে হয়, কিন্তু সেগুলির সবকটিতেই শক্তির রূপের পরিবর্তন এবং এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে শক্তির স্থানান্তর জড়িত।

আরও পড়ুন

কয়েকটি তাপগতি প্রক্রিয়ায় তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রের প্রয়োগ বিষয়ক প্রবন্ধ

পূর্বে আমরা তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র নিয়ে আলোচনা করেছি এবং কোনো সিস্টেম দ্বারা কৃত কাজ বিশ্লেষণ করেছি । এবার আমরা চারটি তাপগতি প্রক্রিয়ায় তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রের কিছু প্রয়োগ পরীক্ষা করব। আলোচ্য চারটি তাপগতি প্রক্রিয়া হলো সমতাপীয়, সমায়তন, সমচাপীয় এবং রুদ্ধতাপীয়। এই পরিভাষাগুলো গ্রিক ভাষা থেকে উদ্ভূত।

সমতাপীয় প্রক্রিয়া (স্থির তাপমাত্রা)

প্রথমে, একটি সমতাপীয় প্রক্রিয়ায় তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রের প্রয়োগ পর্যালোচনা করা যাক। একটি সমতাপীয় প্রক্রিয়ায়, সিস্টেমের তাপমাত্রা স্থির রাখা হয়। আমরা যে সিস্টেমটি তাত্ত্বিকভাবে বিশ্লেষণ করছি তা হলো একটি আদর্শ গ্যাস। একটি আদর্শ গ্যাসের তাপমাত্রা তার অভ্যন্তরীণ শক্তির সমানুপাতিক (U = 3/2 nRT)। যেহেতু T স্থির থাকে, তাই U-ও স্থির থাকে। সুতরাং, একটি সমতাপীয় প্রক্রিয়ায় প্রয়োগ করলে, তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রের সমীকরণটি দাঁড়ায়:

আরও পড়ুন

শক্তি সংরক্ষণ আইন সম্পর্কিত প্রবন্ধ

শক্তির রূপ

আমাদের দৈনন্দিন জীবনে শক্তির বিভিন্ন রূপ রয়েছে। কাজ ও শক্তি বিষয়ক আলোচনায় আমাদের যান্ত্রিক শক্তির দুটি রূপের সাথে পরিচয় করিয়ে দেওয়া হয়েছে: স্থিতিশক্তি এবং গতিশক্তি । স্থিতিশক্তি বিভিন্ন প্রকারের হয়ে থাকে, যেমন—মহাকর্ষীয় শক্তি, স্থিতিস্থাপক শক্তি এবং বৈদ্যুতিক শক্তি । গতিশক্তি দুই প্রকারের হয়ে থাকে: রৈখিক গতিশক্তি এবং ঘূর্ণন গতিশক্তি।

একটি সুস্বাদু, পাকা আম যখন তার বোঁটা থেকে ঝুলে থাকে, তখন তার মধ্যে মহাকর্ষীয় স্থিতিশক্তি থাকে। একই ঘটনা ঘটে যখন আপনি মাটি থেকে একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় থাকেন, যেমন ধরুন কোনো ছাদের উপরে। পৃথিবীর সাপেক্ষে কোনো বস্তুর অবস্থানের কারণে সেটির মধ্যে মহাকর্ষীয় স্থিতিশক্তি থাকে।

আরও পড়ুন

তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র উপাদান

তাপগতিবিদ্যা প্রক্রিয়া

তাপ (Q) হলো এমন শক্তি যা তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে স্থানান্তরিত হয়। সিস্টেম এবং পরিবেশের সাপেক্ষে, তাপকে তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে সিস্টেম থেকে পরিবেশে অথবা পরিবেশ থেকে সিস্টেমে স্থানান্তরিত শক্তি বলা যেতে পারে। যদি সিস্টেমের তাপমাত্রা পরিবেশের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি হয়, তবে তাপ সিস্টেম থেকে পরিবেশে প্রবাহিত হবে। বিপরীতভাবে, যদি পরিবেশের তাপমাত্রা সিস্টেমের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি হয়, তবে তাপ পরিবেশ থেকে সিস্টেমে প্রবাহিত হবে।

তাপ (Q) যেমন তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে শক্তির স্থানান্তরের সাথে সম্পর্কিত, তেমনি কাজ (W) হলো যান্ত্রিক উপায়ে সংঘটিত শক্তির স্থানান্তর। উদাহরণস্বরূপ, যদি কোনো ব্যবস্থা তার পরিবেশের উপর কাজ করে, তবে শক্তি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ব্যবস্থাটি থেকে পরিবেশে স্থানান্তরিত হবে। বিপরীতভাবে, যদি পরিবেশ ব্যবস্থাটির উপর কাজ করে, তবে শক্তি পরিবেশ থেকে ব্যবস্থাটিতে স্থানান্তরিত হবে।

আরও পড়ুন

ঘনত্ব সম্পর্কিত প্রশ্নের ৯টি উদাহরণ

১. একটি বস্তুর আয়তন ৮ ঘন সেন্টিমিটার ^এবং ভর ৮৪ গ্রাম, সুতরাং এর ঘনত্ব হলো...

এ. ১০.৫ গ্রাম/ ^{সেমি³}

খ. ৮.৫ গ্রাম/ ^{সেমি³}

গ. ৬.৪ গ্রাম/ ^{সেমি³}

ডি. ৪.৮ গ্রাম/ ^{সেমি³}

আলোচনা

আরও পড়ুন