এইচএসসি তাপগতিবিদ্যা গুরুত্বপূর্ন অনুধাবন মূলক প্রশ্নোত্তর তাপগতিবিদ্যার নোট পর্ব ১

এইচএসসি তাপগতিবিদ্যা গুরুত্বপূর্ন অনুধাবন মূলক প্রশ্নোত্তর তাপগতিবিদ্যার নোট পর্ব ১

তাপগতিবিদ্যা (hermodynamies) অনুধাবন মূলক প্রশ্নোত্তর: 
এইচএসসি ভাই বোনদের জন্য তাপগতিবিদ্যা বিষয়ের উপর গুরুত্বপূর্ন কিছু নোট দেওয়া হলো। এগুলি তোমরা কলেজের পরীক্ষা, এইচএসসি বোর্ড পরীক্ষা, এবং বিশ্ববিদ্যালয় পরীক্ষার জন্য ব্যবহার করতে পারো। যেকোনো বোর্ডের জন্যই শতভাগ কমন পরবে ইনশা-আল্লাহ। গুরুত্বপূর্ন অনুধাবন মূলক প্রশ্নোত্তর এখানে দেওয়া হলো :

প্রশ্ন : অন্তঃস্থ শক্তির উদ্ভব হয় কিভাবে—ব্যাখ্যা কর। 
উত্তর: প্রত্যেক বস্তুর ভেতরই একটি শক্তি থাকে। এই শক্তি দ্বারা বস্তুটি কাজ করতে পারে। এই শক্তিকে অন্য শক্তিতে রূপান্তর করা যায়। প্রকৃত পক্ষে পদার্থের অণুগুলির রৈখিক গতি, পরমাণুর কম্পন ও আবর্তন এবং নিউক্লিয়াসের চারদিকে ইলেকট্রনের গতির প্রভাবে অন্তঃস্থ শক্তির উদ্ভব হয়। 

প্রশ্ন : বস্তুর অভ্যন্তরীন শক্তির পরিবর্তন হলেই এর তাপমাত্রার পরিবর্তন হয়- ব্যাখ্যা কর। 
উত্তরঃ দুটি ভিন্ন তাপমাত্রার বস্তুকে পরস্পরের তাপীয় সংস্পর্শে রাখলে ক্রমান্বয়ে বস্তু দুটি একই তাপমাত্রায় পৌঁছে অর্থাৎ তাপীয় সাম্যবস্থায় পৌছে। তাপীয় সাম্যবস্থায় পৌছার জন্য উষ্ণ বস্তুর অভ্যন্তরীণ শক্তি হ্রাস পায় এবং শীতল বস্তুর অভ্যন্তরীন শক্তি বৃদ্ধি পায়। এতে করে উষ্ণ বস্তুর তাপমাত্রা হ্রাস পায় এবং শীতল বস্তুর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। তাত-এব আমিরা বলতে পারি কোন বস্তুর অভ্যন্তরীন শক্তির বৃদ্ধিতে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং অভ্যন্তরীন শক্তির হ্রাসে তাপমাত্রা হ্রাস পায়। সুতরাং বলা যায় যে, তাভ্যন্তরীন শক্তির পরিবর্তন হলেই বস্তুর তাপমাত্রার পরিবর্তন হয়।

প্রশ্ন : তাদের যান্ত্রিক সমতা 4.2JCal-1 বলতে কী বুঝায়? 
উত্তর: তাপের যান্ত্রিক সমতা: একক তাপ উৎপন্ন করতে যে পরিমান কাজ সম্পাদন করতে হয়। বা একক তাপ দ্বারা যে পরিমান কাজ সম্পাদন করা যায় তাকে তাকে তাপের যান্ত্রিক সমতা বলে। তাত এর তাপের যান্ত্রিক সমতা 4.2JCal-1 বলতে বুঝায় এক ক্যালরি তাপ দ্বারা 4.2j জুল কাজ সম্পাদন করা যায় বা এক ক্যালরি তাপ উৎপন্ন করতে 4.2j জুন কাজ সম্পাদন করতে হয়।

প্রশ্ন : অভ্যন্তরীন শক্তি বা অন্তঃস্থ শক্তি ব্যাখ্যা কর। 
উত্তর : অভ্যন্তরীন শক্তি বা অন্তঃস্থ শক্তি : প্রত্যেক বস্তু বা সিস্টেমের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট পরিমান শক্তি সঞ্চিত থাকে যার দ্বারা বস্তু বা সিস্টেম অনুকূল পরিস্থিতিতে অন্যশক্তি উৎপন্ন করতে পারে বা কাজ সম্পাদন করতে পারে। এ শক্তিকে কয় বা সিস্টেমের অভ্যন্তরীন শক্তি বা তন্তঃস্থ শক্তি বলে। বস্তু বা সিস্টেমের মধ্য্য অণু বা পরমাণুসমূহের গতিশক্তি এবং তাদের মধ্যে ক্রিয়াশীল তাচ্য:আনবিক বলের জন্য এ শক্তি উৎপন্ন হয়। এ শক্তি বস্তু বা সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ গঠনের উপর নির্ভর করে। কোন বস্তু বা সিস্টেমের মোট অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিমাপ করা সম্ভব নয়। তবে অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন পরিমাপ করা যায়। কোন বস্তু বা সিস্টেমের অণু সমূহের গতিশক্তি ও স্থিতিশক্তির যোগফলই হল তার অভ্যন্তরীন শক্তি। 

প্রশ্ন : তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রটি বিবৃত ও ব্যাখ্যা কর। 
উত্তর: তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র : জুলের বিবৃতি : যখনই তাপকে কাজে বা কাজকে তাদে রূপান্তর করা হয় তখন তাপ ও কাজ পরস্পরের সমানুপাতিক হয়। 
ব্যাখ্যা : যদি H পরিমান তাপ দ্বারা W পরিমান কাজ সম্পাদন করা যায় তবে তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রানুসারে, 
W ∝ H 
বা W = JH 
ক্লসিয়াসের বিবৃতি : যখন কোন সিস্টেমে তাপশক্তি সরবরাহ করা হয় তখন সেই তাপ শক্তির কিছু অংশ সিস্টেমের অন্তস্থ শক্তি বৃদ্ধিতে সহায়তা করে বাকি অংশ দ্বারা সিস্টেম বাহ্যিক কাজ সম্পাদন করে। 
যদি কোন সিস্টেমে dQ পরিমান তাপ শক্তি সরবরাহ করায় অন্তস্থ শক্তির পরিবর্তন dU এবং সিস্টেম কর্তৃক সম্পাদিত কাজ dW হয়, তাহলে তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রানুসারে লিখা যায়, dQ = dU + dW 

প্রশ্ন : তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র শক্তি সংরক্ষণসূত্রের একটি বিশেষ রূপ-ব্যাখ্যা কর।
উত্তর : শক্তির সংরক্ষণ সূত্রমতে, শক্তি কখনো সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না, কেবল এক রূপ হতে অন্য রূপে রূপান্তর করা যায়। তাপরদিকে গতিবিদ্যার প্রথম সূত্র মতে, dQ - dU + dW । এখানে সরবরাহকৃত তাপের একটি অংশ কাজে রূপান্তর হয় তাপর অংশ দ্বারা সিস্টেমের তন্তস্থ শক্তি বৃদ্ধি পায়। সুতরাং বলা যায় এখানে তাপ শক্তির কোন অংশ অপচয় হয়না।তাত এব বলা যায় যে, তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র শক্তি সংরক্ষণ সূত্রে একটি বিশেষ রূপ। 

প্রশ্ন : পানির আপেক্ষিক তাপ 4200JKg-1K-1 বলতে কী বুঝায়? 
উত্তর : পানির আপেক্ষিক তাপ 4200JKg-1K-1 বলতে বুঝায় 1kg ভরের পানির তাপমাত্রা 1K পরিমান বৃদ্ধি করতে 4200j তাপের প্রয়োজন হয়। 


এইচএসসি তাপগতিবিদ্যা গুরুত্বপূর্ন অনুধাবন মূলক প্রশ্নোত্তর তাপগতিবিদ্যার নোট পর্ব ২