সম্পূর্ণ লেকচার দেখার জন্য অনুগ্রহ করে আপনার Google অ্যাকাউন্ট দিয়ে লগইন করুন। এটি সম্পূর্ণ ফ্রি!
কোনো ব্যবস্থার অণুগুলোর গতিশক্তি ও বিভবশক্তির সমষ্টিকে ব্যবস্থার অভ্যন্তরীণ শক্তি (U) বলে। আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে U শুধু তাপমাত্রার ফাংশন।
কোনো ব্যবস্থায় সরবরাহকৃত তাপ ব্যবস্থার অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি এবং ব্যবস্থা কর্তৃক কৃত কাজের সমষ্টির সমান।
তাপগতিবিদ্যার ১ম সূত্র মূলত শক্তির সংরক্ষণ সূত্রের তাপীয় রূপ। এটি বলে শক্তি সৃষ্টি বা ধ্বংস হয় না, কেবল রূপান্তরিত হয়।
| প্রক্রিয়া | শর্ত | কাজ (W) | dU | dQ |
|---|---|---|---|---|
| সমআয়তন | V = const | 0 | \(nC_VdT\) | \(nC_VdT\) |
| সমচাপ | P = const | \(P\Delta V\) | \(nC_VdT\) | \(nC_PdT\) |
| সমতাপ | T = const | \(nRT\ln\frac{V_2}{V_1}\) | 0 | W |
| রুদ্ধতাপ | Q = 0 | \(\frac{nR(T_1-T_2)}{\gamma-1}\) | −W | 0 |
যে প্রক্রিয়ায় ব্যবস্থা ও পরিবেশের মধ্যে কোনো তাপের আদান-প্রদান হয় না (dQ = 0)। এতে \(PV^\gamma = \text{ধ্রুবক}\) এবং ব্যবস্থা সংকোচনে তাপমাত্রা বাড়ে, প্রসারণে কমে।
\(C_P\) সর্বদা \(C_V\) অপেক্ষা বড় কারণ সমচাপ প্রক্রিয়ায় গ্যাসকে প্রসারণের কাজও করতে হয়।
এমন কোনো ইঞ্জিন তৈরি করা সম্ভব নয় যা কোনো একক উৎস থেকে তাপ নিয়ে সম্পূর্ণ কাজে রূপান্তরিত করে এবং অন্য কোনো পরিবর্তন ঘটায় না। অর্থাৎ, ১০০% দক্ষতার তাপ ইঞ্জিন অসম্ভব।
বাহ্যিক কোনো কারণ ছাড়া নিম্ন তাপমাত্রার বস্তু থেকে উচ্চ তাপমাত্রার বস্তুতে তাপ স্থানান্তর সম্ভব নয়।
এনট্রপি ব্যবস্থার বিশৃঙ্খলার পরিমাপ। প্রকৃতিতে স্বতঃস্ফূর্ত প্রক্রিয়ায় মোট এনট্রপি সর্বদা বৃদ্ধি পায় বা অপরিবর্তিত থাকে (\(\Delta S_{total} \ge 0\))।
বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থায় স্বতঃস্ফূর্ত প্রক্রিয়া সর্বদা ক্রমবর্ধমান এনট্রপির দিকে ঘটে। এটি সময়ের তীর (Arrow of Time) নির্ধারণ করে।
দুটি সমতাপ ও দুটি রুদ্ধতাপ প্রক্রিয়ার সমন্বয়ে গঠিত একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিন চক্র।
রেফ্রিজারেটর একটি বিপরীত কার্নো চক্র। এটি নিম্ন তাপমাত্রা থেকে তাপ শোষণ করে উচ্চ তাপমাত্রায় ত্যাগ করে।
পরিবাহকের মধ্য দিয়ে প্রতি সেকেন্ডে পরিবাহিত তাপ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল ও তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টের সমানুপাতিক। \(\frac{dQ}{dt} = -kA\frac{dT}{dx}\)।
তরল বা গ্যাসীয় মাধ্যমে অণুগুলোর প্রকৃত চলাচলের মাধ্যমে তাপ সঞ্চালনকে পরিচলন বলে। আবহাওয়া, বায়ুপ্রবাহ ইত্যাদি পরিচলনের উদাহরণ।
কোনো কৃষ্ণবস্তুর পৃষ্ঠ থেকে প্রতি একক ক্ষেত্রফলে বিকিরিত শক্তি পরম তাপমাত্রার চতুর্থ ঘাতের সমানুপাতিক। \(E = \sigma T^4\)।
যে তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বিকিরণের তীব্রতা সর্বোচ্চ, সেটি পরম তাপমাত্রার ব্যস্তানুপাতিক: \(\lambda_{max} \propto \frac{1}{T}\)। তাপমাত্রা বাড়লে শীর্ষ ক্ষুদ্রতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে সরে (লাল → নীল)।