সুপ্ত তাপ, আপেক্ষিক তাপ এবং তাপ ধারণ ক্ষমতা সম্পর্কিত প্রবন্ধ
যদি আপনি ঠান্ডা জল ও বরফের মিশ্রণযুক্ত কোনো পাত্রে একটি পারদ থার্মোমিটার রাখেন, তবে আপনি লক্ষ্য করবেন যে নিচের দিকে নামার পর পারদের পৃষ্ঠতলের নড়াচড়া থেমে যায়। জলের হিমাঙ্ক (0°C) তাপমাত্রায় পৌঁছানোর পর পারদের পৃষ্ঠতলের নড়াচড়া বন্ধ হয়ে যায়। oগ) যদি পাত্রটি খোলা থাকে, তবে উচ্চ তাপমাত্রার বাতাস থেকে বরফ ও ঠান্ডা জলের মিশ্রণে তাপ প্রবাহিত হয়। বাতাস থেকে তাপ যুক্ত হওয়ার ফলে বরফ গলে যায়। যতক্ষণ বরফ গলতে থাকে, ততক্ষণ কি বরফ ও ঠান্ডা জলের মিশ্রণের তাপমাত্রার পরিবর্তন হয়? যতক্ষণ বরফ গলতে থাকে, ততক্ষণ জল ও বরফের মিশ্রণের তাপমাত্রার কোনো পরিবর্তন হয় না।
উদাহরণস্বরূপ, যদি বরফ ও জলের মিশ্রণকে আগুন বা বৈদ্যুতিক হিটার দিয়ে গরম করা হয়, তাহলে সমস্ত বরফ জলে পরিণত হয়। যদি এটিকে ক্রমাগত গরম করা হয়, তাহলে জলের তাপমাত্রা বেড়ে ১০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত পৌঁছায়। oসি. ৪১৩ এ oC-তে, জল বাষ্পীভূত হতে শুরু করে। যদি জলকে ক্রমাগত উত্তপ্ত করা হয়, তবে জল আরও দ্রুত বাষ্পে পরিণত হয়, যখন জলের তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে বা ১০০°C-তে স্থির থাকে। oগ. এটি হলো পানির স্ফুটনাঙ্ক, অর্থাৎ পানির সর্বোচ্চ তাপমাত্রা।
তাপমাত্রার পরিবর্তন এবং পানির দশার পরিবর্তনের সাথে তাপের সম্পর্কের লেখচিত্র
AB = অতিরিক্ত তাপ বরফের তাপমাত্রা 0 তে বাড়িয়ে দেয় oC
BC = অতিরিক্ত তাপে বরফ গলে পানিতে পরিণত হয়
CD = অতিরিক্ত তাপ পানির তাপমাত্রা 0 থেকে বাড়িয়ে দেয় oসি থেকে 100 oC
DE = অতিরিক্ত তাপ পানি বাষ্পীভূত করে
EF = অতিরিক্ত তাপ বাষ্পের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে
উপরের গ্রাফটি তাপমাত্রার পরিবর্তন এবং জলীয় দশার পরিবর্তন প্রক্রিয়া দেখায়, যতক্ষণ পর্যন্ত জল তাপ শোষণ করে (এক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে)। যদি জল তাপ ত্যাগ করে, তবে যে প্রক্রিয়াটি ঘটে তা উপরের প্রক্রিয়ার বিপরীত। BC থেকে তাপ যোগ করলে জলের তাপমাত্রার কোনো পরিবর্তন হয় না, বরং এটি কেবল বরফকে গলিয়ে জলে পরিণত করে।
ডিই থেকে তাপ যোগ করলে জলের তাপমাত্রার কোনো পরিবর্তন হয় না, বরং জল কেবল বাষ্পে পরিণত হয়। জল কেবল একটি উদাহরণ। সমস্ত বস্তুই দশা পরিবর্তন এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়, যেমনটা জলের ক্ষেত্রে ঘটে যদি কোনো বস্তু তাপ শোষণ করে। পার্থক্যটা হলো হিমাঙ্ক এবং স্ফুটনাঙ্কে। প্রতিটি বস্তুর হিমাঙ্ক এবং স্ফুটনাঙ্ক ভিন্ন ভিন্ন হয়। যদি বস্তু তাপ নির্গত করে, তবে যে প্রক্রিয়াটি ঘটে তা উপরের প্রক্রিয়ার বিপরীত।
১. গলনাঙ্কের তাপ (LF)
গলন তাপ হলো ১ কেজি বস্তু দ্বারা তার কঠিন অবস্থা থেকে তরল অবস্থায় পরিবর্তিত হতে শোষিত তাপ, অথবা ১ কেজি বস্তু দ্বারা তার তরল অবস্থা থেকে কঠিন অবস্থায় পরিবর্তিত হতে নির্গত 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 গলন তাপ
২. বাষ্পীভবনের তাপ (LV)
বাষ্পীভবনের তাপ ১ কেজি ওজনের কোনো বস্তুর তরল অবস্থা থেকে গ্যাস অবস্থায় রূপান্তরিত হতে যে পরিমাণ তাপ শোষিত হয়, অথবা ১ কেজি ওজনের কোনো বস্তুর গ্যাসীয় অবস্থা থেকে তরল অবস্থায় রূপান্তরিত হতে যে পরিমাণ তাপ নির্গত হয়, তাকেই তাপ বলে। কোনো বস্তুকে তরল থেকে গ্যাসে (বা গ্যাস থেকে তরলে) রূপান্তরিত করতে শোষিত (বা নির্গত) তাপের পরিমাণ নির্ণয়ের সূত্রটি হলো:
Q = m LV
বিবরণ: Q = শোষিত বা নির্গত তাপ, m = বস্তুর ভর, LV বাষ্পীভবনের তাপ
গলনাঙ্কের তাপ এবং বাষ্পীভবনের উত্তাপ একে সুপ্ত তাপ বলা হয়।
নির্দিষ্ট তাপ (গ)
আপেক্ষিক তাপ (c) = কোনো বস্তুর একক ভরের (m) তাপমাত্রা (T) এক ডিগ্রি বাড়াতে প্রয়োজনীয় তাপের (Q) পরিমাণ। আপেক্ষিক তাপের সমীকরণ:
আপেক্ষিক তাপের আন্তর্জাতিক একক হলো J/Kg K।
কোনো বস্তুর আপেক্ষিক তাপ তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়। তাপমাত্রার পরিবর্তন খুব বেশি না হলে, তাপকে স্থির বলে ধরে নেওয়া যেতে পারে।
১ atm চাপ এবং ২০° তাপমাত্রায় কয়েকটি বস্তুর তাপ নিচে দেওয়া হলো। oC (পরীক্ষার মাধ্যমে প্রাপ্ত)।
তাপ ধারণ ক্ষমতা (C)
তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) = সমস্ত বস্তুর তাপমাত্রা এক ডিগ্রী বৃদ্ধি করতে প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ। তাপ ধারণ ক্ষমতার সমীকরণ:
C = mc
বর্ণনা: C = তাপ ধারণ ক্ষমতা, m = ভর, c = বস্তুটির আপেক্ষিক তাপ।
