তাপমাত্রা এবং তাপীয় সাম্যাবস্থার সংজ্ঞা সম্পর্কিত প্রবন্ধ
তাপমাত্রার সংজ্ঞা
আপনি কি কখনো বরফ ছুঁয়েছেন? আপনার হাত বরফ স্পর্শ করলে কী অনুভব করেন? আর যদি আপনি আগুন স্পর্শ করেন? বরফ স্পর্শ করলে আপনার হাত ঠান্ডা লাগে, আর আগুন স্পর্শ করলে আপনার হাত গরম লাগে। গরম, উষ্ণ, শীতল, ঠান্ডা কী বোঝায়?
তাপমাত্রার ধারণাটি আমাদের স্পর্শেন্দ্রিয়ের দ্বারা অনুভূত তাপ ও ঠান্ডা থেকে শুরু হয়। স্পর্শেন্দ্রিয়ের অনুভূতির উপর ভিত্তি করে আমরা বলি একটি বস্তু অন্যটির চেয়ে বেশি গরম বা একটি বস্তু অন্যটির চেয়ে বেশি ঠান্ডা। গরম বস্তুর তাপমাত্রা বেশি হয়, আর ঠান্ডা বস্তুর তাপমাত্রা কম হয়। কোনো বস্তু যত বেশি ঠান্ডা হয়, তার তাপমাত্রা তত কম হয়। বিপরীতভাবে, কোনো বস্তু যত বেশি গরম হয়, তার তাপমাত্রা তত বেশি হয়। কোনো বস্তুর তাপ বা ঠান্ডার পরিমাপকে তাপমাত্রা বলা হয়। গ্যাস গতি তত্ত্ব (Gas kinetic theory) বিষয়ে আপনি তাপমাত্রার সংজ্ঞা আরও গভীরভাবে বুঝতে পারবেন; কোনো বস্তুর অণুগুলোর কী হয় যার ফলে সেটি গরম, উষ্ণ, শীতল বা ঠান্ডা অনুভূত হয়।
তাপ বা ঠান্ডার মাত্রা এমন একটি বিষয় যা শুধুমাত্র স্পর্শের উপর নির্ভর করে, অথবা মানুষের স্পর্শেন্দ্রিয় ততটা সুস্পষ্ট নয়। প্রত্যেকেই কোনো বস্তুর তাপ বা ঠান্ডা ভিন্ন ভিন্ন মাত্রায় অনুভব করতে পারে। প্রাপ্তবয়স্কদের জন্য খুব বেশি গরম না হলেও, একটি শিশু সেই জল স্পর্শ করে ব্যথা অনুভব করতে পারে। একইভাবে, একই বস্তু স্পর্শ করা সত্ত্বেও শরীরের বিভিন্ন অংশে অনুভূত তাপ একই নাও হতে পারে। তাই, আমাদের এমন একটি যন্ত্রের প্রয়োজন যা দিয়ে নিশ্চিতভাবে তাপমাত্রা পরিমাপ করা যায় এবং যা সকলের কাছে বিশ্বাসযোগ্য হয়।
তাপীয় ভারসাম্য
যখন উচ্চ-তাপমাত্রার বস্তু নিম্ন-তাপমাত্রার বস্তুর সংস্পর্শে আসে, তখন উচ্চ-তাপমাত্রার বস্তু থেকে কিছু তাপ নিম্ন-তাপমাত্রার বস্তুতে স্থানান্তরিত হয়, যতক্ষণ না উভয় বস্তুর তাপমাত্রা সমান হয়। যখন গরম জল বরফের সংস্পর্শে আসে, তখন গরম জল থেকে কিছু তাপ বরফে স্থানান্তরিত হয়। গরম ও বরফের মিশ্রণের তাপমাত্রা সমান হয়ে গেলে তাপ স্থানান্তর বন্ধ হয়ে যায়। যখন গরম জল ও বরফের মিশ্রণের তাপমাত্রা সমান হয়, তখন তাদের মধ্যে তাপীয় সাম্যাবস্থা বিরাজ করে। একইভাবে, ফুটন্ত জল ঠান্ডা জলের সংস্পর্শে এলে, কিছু তাপ গরম জল থেকে ঠান্ডা জলে স্থানান্তরিত হয়।
গরম ও ঠান্ডা জলের মিশ্রণ উষ্ণ জলে পরিণত হলে তাপ স্থানান্তর বন্ধ হয়ে যায়। যখন সমস্ত জল খুব উষ্ণ হয়ে যায়, তখন সব জলের তাপমাত্রা একই হয়ে যায়। যখন গরম ও ঠান্ডা জলের মিশ্রণ একই তাপমাত্রায় পৌঁছায়, তখন গরম ও ঠান্ডা জলের মিশ্রণটি তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে।
যদি ভিন্ন তাপমাত্রার দুই বা ততোধিক বস্তু পরস্পরকে স্পর্শ করিয়ে একই তাপমাত্রায় পৌঁছায়, তবে একই তাপমাত্রায় উপনীত বস্তুগুলোকে তাপীয় সাম্যাবস্থায় আছে বলা হয়।
