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?
তাপের সংজ্ঞা
যখন বস্তুগুলির মধ্যে পার্থক্য থাকে সুহু যখন দুটি বস্তু একে অপরকে স্পর্শ করে, তখন উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুতে তাপ স্থানান্তরিত হয়, যাকে প্রায়শই তাপ বলা হয়। সংস্পর্শে থাকা বস্তু দুটি একই তাপমাত্রায় পৌঁছালে এই তাপ স্থানান্তর বন্ধ হয়ে যায়। উদাহরণস্বরূপ, যদি আমরা গরম জলের সাথে ঠান্ডা জল মেশাই, তাহলে তাপ সাধারণত গরম জল থেকে ঠান্ডা জলে স্থানান্তরিত হয়। যখন আমরা একটি গরম ইস্ত্রি ঠান্ডা জলে রাখি, তখন তাপ গরম ইস্ত্রি থেকে জলে স্থানান্তরিত হয়। ইস্ত্রি এবং জল একই তাপমাত্রায় পৌঁছালে এই তাপ প্রবাহ বন্ধ হয়ে যায়। যখন একজন ডাক্তার বা নার্স আপনার শরীরে একটি থার্মোমিটার লাগান, তখন তাপ আপনার শরীর থেকে থার্মোমিটারে স্থানান্তরিত হয়। আপনার শরীর এবং থার্মোমিটার একই তাপমাত্রায় পৌঁছালে এই তাপ স্থানান্তর বন্ধ হয়ে যায়। ব্যবহৃত থার্মোমিটারটি যদি পারদ থার্মোমিটার হয়, তাহলে আপনার শরীর এবং থার্মোমিটার একই তাপমাত্রায় পৌঁছালে পারদের পৃষ্ঠটি নড়াচড়া করা বন্ধ করে দেয়। পারদের পৃষ্ঠে প্রদর্শিত সংখ্যাটিই হলো সেই সময়ে আপনার শরীরের তাপমাত্রা।
স্বাভাবিকভাবেই, তাপ উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুর দিকে প্রবাহিত হয়। তাপ স্থানান্তর পরস্পরের সংস্পর্শে থাকা বস্তুগুলোর তাপমাত্রা সমান করার প্রবণতা দেখায়। অষ্টাদশ শতাব্দীতে, পদার্থবিদরা সন্দেহ করেছিলেন যে তাপ প্রবাহ হলো এক প্রকার অদৃশ্য তরলের চলাচল (তরল হলো সেইসব পদার্থ যা প্রবাহিত হতে পারে। তরলের মধ্যে তরল পদার্থ এবং গ্যাস অন্তর্ভুক্ত। জল (একটি তরল) একটি তরল কারণ এটি প্রবাহিত হতে পারে। বায়ুও একটি তরল কারণ এটি প্রবাহিত হতে পারে)। এই তরলকে বলা হয় cঅ্যালোরিক। তত্ত্ব সম্পর্কে cঅ্যালোরিক পরীক্ষার ফলাফলের ভিত্তিতে অস্তিত্বের কারণে আর ব্যবহার করা হয় না। ক্যালোরি এটি প্রমাণ করা যায় না।
ঊনবিংশ শতাব্দীতে, জেমস প্রেসকট জুল (১৮১৮-১৮৮৯) নামক একজন ইংরেজ পদার্থবিজ্ঞানী একটি নাড়ানি ব্যবহার করে পাত্রে জল গরম করার পদ্ধতি নিয়ে গবেষণা করেন। তাঁর পরীক্ষার ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, জুল আগুন দ্বারা উত্তপ্ত জলের সাথে একটি তুলনা করেন। যখন একটি শিখা এবং জলভর্তি একটি পাত্র সংস্পর্শে আসে, তখন শিখা (উচ্চ তাপমাত্রা) থেকে জলে (নিম্ন তাপমাত্রা) তাপ স্থানান্তরিত হয়। আগুনের সংস্পর্শে আসার কারণে জলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং নাড়ানি দ্বারা কৃত কাজের কারণে জলের তাপমাত্রা বৃদ্ধির মধ্যে তুলনা করার পর, জুল এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে, তাপ হলো এমন শক্তি যা উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুতে স্থানান্তরিত হয়। Kতাপ শক্তি নয় (তাপ গতিশক্তি, স্থিতিশক্তি, রাসায়নিক শক্তি ইত্যাদির মতো কোনো নির্দিষ্ট প্রকারের শক্তি নয়)।. Kআলোর আদালাহ শক্তি স্থানান্তর তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণেসুতরাং যখন তাপ একটি উচ্চ-তাপমাত্রার বস্তু থেকে একটি নিম্ন-তাপমাত্রার বস্তুতে প্রবাহিত হয়, তখন প্রকৃতপক্ষে শক্তি উচ্চ-তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন-তাপমাত্রার বস্তুতে স্থানান্তরিত হয়। সংস্পর্শে থাকা বস্তুগুলো একই তাপমাত্রায় পৌঁছালে শক্তির এই স্থানান্তর থেমে যায়। তাপীয় ভারসাম্য.
তাপ পরিবাহিতা
বেশিরভাগ রান্নার পাত্র অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি করা হয় কেন? ধরুন, আপনার বাম হাতে একটি ধাতব বস্তু এবং ডান হাতে একটি কাচ রয়েছে, এবং তারপর আপনি ধাতু ও কাচটিকে আগুনের শিখায় স্পর্শ করালেন। আপনার বাম হাত নাকি ডান হাত দ্রুত তাপ অনুভব করবে? এই প্রশ্নগুলো, এবং সম্ভবত আরও অন্যান্য প্রশ্ন যা আপনি করতে পারেন, তা কোনো বস্তুর তাপ পরিবাহিতার সাথে সম্পর্কিত। কোনো বস্তুর তাপ পরিবাহিতা হলো তার... তাপ স্থানান্তর করুন বস্তুটির মধ্য দিয়ে। যেসব বস্তুর তাপ পরিবাহিতা (k) বেশি, সেগুলো পরিবাহী। তাপ ভালো (উত্তম তাপ পরিবাহী)। অন্যদিকে, যে বস্তুগুলোর আছে তাপ পরিবাহিতা ক্ষুদ্রতর তাপ সুপরিবাহী নয় (খারাপ তাপ পরিবাহী)।
তাপ ধারণ ক্ষমতা
তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) হলো পরিমাণ তাপ উত্থাপন করা প্রয়োজন সুহু সমস্ত বস্তুকে এক ডিগ্রি করে। তাপ ধারণ ক্ষমতার সূত্র:
C = mc
বর্ণনা: C = তাপ ধারণ ক্ষমতা, m = বস্তুটির ভর, c = নির্দিষ্ট তাপ বস্তু।
