- এটি কী এবং সূত্র নিয়ে গঠিত
- ক্যালরি
- উত্তাপিত তাপের পরিমাণ কীসের উপর নির্ভর করে?
- কিভাবে এটি গণনা?
- শক্তি ভারসাম্য
- একটি পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ
- কোনও উপাদানের নির্দিষ্ট তাপ কীভাবে গণনা করা যায় তার একটি উদাহরণ
- অনুশীলনের সমাধান হয়েছে
- অভিগমন
- উপাত্ত
- সমাধান
- রূপা
- তামা আলোড়নকারী
- পানি
- অ্যালুমিনিয়াম মগ
- তথ্যসূত্র
শোষিত তাপ বিভিন্ন তাপমাত্রার দুটো বস্তুর মধ্যে শক্তির স্থানান্তর হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। নিম্ন তাপমাত্রা সহকারীর একটি উচ্চ তাপমাত্রার সাথে একের তাপ শোষণ করে। যখন এটি ঘটে তখন তাপের শোষণকারী পদার্থের তাপীয় শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং এটি রচনা করা কণাগুলি আরও দ্রুত স্পন্দিত হয়, তাদের গতিবেগ শক্তি বাড়ায়।
এটি তাপমাত্রা বৃদ্ধি বা রাজ্যের পরিবর্তন হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, বরফের মতো শক্ত থেকে তরল হয়ে যান যখন ঘরের তাপমাত্রায় জল বা সোডার সংস্পর্শে গলে যায়।
ধাতব চামচ গরম কফি থেকে তাপ শোষণ করে। সূত্র: পিক্সাবে।
উত্তাপের জন্য ধন্যবাদ, বস্তুর পক্ষে তাদের মাত্রা পরিবর্তন করাও সম্ভব। তাপীয় প্রসারণ এই ঘটনার একটি ভাল উদাহরণ। যখন বেশিরভাগ পদার্থ উত্তপ্ত হয়, তখন আকারে বাড়ে।
এর ব্যতিক্রম জল। 4 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের নিচে শীতল হয়ে গেলে একই পরিমাণে তরল পানির পরিমাণ বেড়ে যায়। এছাড়াও, তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি তার ঘনত্বের পরিবর্তনও অনুভব করতে পারে, এটি জলের ক্ষেত্রেও খুব পর্যবেক্ষণযোগ্য।
এটি কী এবং সূত্র নিয়ে গঠিত
ট্রানজিটে শক্তির ক্ষেত্রে শোষিত তাপের একক হ'ল জোলস les তবে, দীর্ঘ সময়ের জন্য তাপের নিজস্ব ইউনিট ছিল: ক্যালোরি।
আজও এই ইউনিটটি খাদ্যের শক্তির পরিমাণের পরিমাণ নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয়, যদিও বাস্তবে একটি ডায়েটরি ক্যালোরি এক কিলোক্যালরি তাপের সাথে মিলে যায়।
ক্যালরি
চুন হিসাবে সংক্ষেপিত ক্যালোরি হ'ল 1 গ্রাম পানির তাপমাত্রা 1ºC বৃদ্ধি করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ।
উনিশ শতকে, স্যার জেমস প্রেসকট জোল (1818 - 1889) একটি বিখ্যাত পরীক্ষা চালিয়েছিলেন যার মধ্যে তিনি যান্ত্রিক কাজকে উত্তাপে রূপান্তরিত করতে পেরেছিলেন, নিম্নলিখিত সমতাটি পেয়েছিলেন:
ব্রিটিশ ইউনিটগুলিতে তাপের একককে বিটিইউ (ব্রিটিশ থার্মাল ইউনিট) বলা হয়, যা এক পাউন্ড জলের তাপমাত্রা 1ºF বাড়িয়ে তুলতে প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয়।
ইউনিটগুলির মধ্যে সমতাটি নিম্নরূপ:
এই পুরানো ইউনিটগুলির সাথে সমস্যাটি হ'ল তাপের পরিমাণ তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। এটি হ'ল, º০ º সে থেকে go। ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে যাওয়ার জন্য যা প্রয়োজন তা নয়, উদাহরণস্বরূপ, 9 º সি থেকে 10º সি পর্যন্ত জল গরম করার প্রয়োজন।
এ কারণেই সংজ্ঞাটি সু-সংজ্ঞায়িত পরিসীমাগুলি বিবেচনা করে: যথাক্রমে ক্যালোরি এবং বিটিউর জন্য 14.5 থেকে 15.5 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং 63 থেকে 64 ডিগ্রি ফারেনহাইট।
উত্তাপিত তাপের পরিমাণ কীসের উপর নির্ভর করে?
কোনও উপাদান যে পরিমাণ তাপ গ্রহণ করে তা বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে:
- ভর ভর যত বেশি, তত তাপ এটি শুষে নিতে সক্ষম হয়।
- পদার্থের বৈশিষ্ট্য। এমন পদার্থ রয়েছে যা তাদের আণবিক বা পারমাণবিক কাঠামোর উপর নির্ভর করে অন্যের চেয়ে বেশি তাপ শোষণে সক্ষম।
- তাপমাত্রা একটি উচ্চ তাপমাত্রা পেতে আরও বেশি তাপ যুক্ত করা প্রয়োজন।
প্রদত্ত কিউর তাপের পরিমাণ বর্ণিত কারণগুলির সাথে সমানুপাতিক। সুতরাং, এটি লিখিত হতে পারে:
যেখানে মি হ'ল বস্তুর ভর, c একটি ধ্রুবক বলা হয় নির্দিষ্ট তাপ, পদার্থের একটি অভ্যন্তরীণ সম্পত্তি এবং Δ টি হ'ল তাপ শোষণ করে তাপমাত্রার পরিবর্তন হয়।
এই পার্থক্যের ইতিবাচক চিহ্ন রয়েছে, যেহেতু তাপ শোষণের সময়, এটি টি f > টি ও expected তাত্পর্য থেকে বাষ্পে জল যাওয়া যেমন পদার্থটি একটি পর্যায় পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে না চলে এটি ঘটে This যখন জল ফুটতে থাকে, তখন এটির তাপমাত্রা প্রায় 100 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড অবধি স্থিতিশীল থাকে, যত তাড়াতাড়ি তা সেদ্ধ হয় না।
কিভাবে এটি গণনা?
যোগাযোগের ক্ষেত্রে বিভিন্ন তাপমাত্রায় দুটি বস্তু রেখে, কিছুক্ষণ পরে তারা উভয় তাপ ভারসাম্যকে পৌঁছায়। তাপমাত্রা তখন সমান হয় এবং তাপ স্থানান্তর বন্ধ হয়। দুটিরও বেশি বস্তুর সংস্পর্শে এলে একই ঘটে। একটি নির্দিষ্ট সময়ের পরে, তারা সবাই একই তাপমাত্রায় থাকবে।
ধরে নিই যে যোগাযোগের বস্তুগুলি একটি বদ্ধ ব্যবস্থা গঠন করে, যার থেকে তাপ এড়াতে পারে না, শক্তি সংরক্ষণের নীতিটি প্রয়োগ হয়, সুতরাং এটি বলা যেতে পারে যে:
প্রশ্ন শোষণ = - কিউ উত্পাদিত
এটি একটি শক্তির ভারসাম্য উপস্থাপন করে যা কোনও ব্যক্তির আয় এবং ব্যয়ের অনুরূপ। এই কারণে, স্থানান্তরিত তাপের একটি নেতিবাচক চিহ্ন রয়েছে, যেহেতু উত্পাদিত বস্তুর জন্য, চূড়ান্ত তাপমাত্রা প্রাথমিকের তুলনায় কম থাকে। এভাবে:
Q শোষিত সমীকরণ = - কিউ উত্পাদিত যখনই দুটি বস্তুর সংস্পর্শে থাকে তখন ব্যবহৃত হয়।
শক্তি ভারসাম্য
শক্তির ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য যে উত্পাদিত হয় তাদের থেকে তাপ শোষণকারী বস্তুর মধ্যে পার্থক্য করা প্রয়োজন, তারপরে:
Σ কিউ কে = 0
যেহেতু, একটি বদ্ধ ব্যবস্থায় শক্তি অর্জন এবং ক্ষতির যোগফলকে 0 এর সমান হতে হবে।
একটি পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ
শোষিত তাপের পরিমাণ গণনা করতে প্রতিটি অংশগ্রহণকারী পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ জানতে হবে। 1 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড দ্বারা 1 গ্রাম উপাদানের তাপমাত্রা বাড়ানোর জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ। আন্তর্জাতিক ব্যবস্থায় এর ইউনিটগুলি: জোল / কেজি। কে
অনেকগুলি পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ সহ সারণী রয়েছে, সাধারণত ক্যালরিমিটার বা অনুরূপ সরঞ্জাম ব্যবহার করে গণনা করা হয়।
কোনও উপাদানের নির্দিষ্ট তাপ কীভাবে গণনা করা যায় তার একটি উদাহরণ
ধাতব রিংয়ের তাপমাত্রা 20 থেকে 30 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বাড়ানোর জন্য 250 ক্যালরি প্রয়োজন। যদি রিংয়ের ভর হয় 90 গ্রাম। এসআই ইউনিটগুলিতে ধাতুর নির্দিষ্ট তাপ কত?
সমাধান
ইউনিটগুলি প্রথমে রূপান্তরিত হয়:
প্রশ্ন = 250 ক্যালোরি = 1046.5 জে
মি = 90 গ্রাম = 90 এক্স 10 -3 কেজি
অনুশীলনের সমাধান হয়েছে
একটি অ্যালুমিনিয়াম কাপে ২২৫ গ্রাম জল এবং একটি ৪০ গ্রাম তামা স্ট্রেটার থাকে, যা সবগুলি ২ 27 ডিগ্রি সে। 87 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের প্রাথমিক তাপমাত্রায় একটি 400 গ্রাম রৌপ্য নমুনা পানিতে স্থাপন করা হয়।
আলোচকটি মিশ্রণটি আলোড়ন করতে ব্যবহৃত হয় যতক্ষণ না এটি চূড়ান্ত ভারসাম্য 32 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের তাপমাত্রায় পৌঁছায় until অ্যালুমিনিয়াম কাপের ভর গণনা করুন, পরিবেশের কোনও তাপের ক্ষতি নেই বলে বিবেচনা করে।
ক্যালরিমিটারের স্কিম্যাটিক। সূত্র: সলিউডউইকি।
অভিগমন
উপরে বর্ণিত হিসাবে, যে উপাদানগুলি শোষণ করে তাদের থেকে তাপ ছেড়ে দেয় এমন বস্তুর মধ্যে পার্থক্য করা গুরুত্বপূর্ণ:
- অ্যালুমিনিয়াম কাপ, তামা স্ট্রেটার এবং জল তাপ শোষণ করে।
- রূপা নমুনা তাপ দেয়।
উপাত্ত
প্রতিটি পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ সরবরাহ করা হয়:
প্রতিটি পদার্থ দ্বারা শোষণ বা স্থানান্তরিত তাপটি সমীকরণটি ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
সমাধান
রূপা
কিউ উত্পাদিত = 400 x 10 -3 । 234 x (32 - 87) জে = -5148 জে
তামা আলোড়নকারী
Q শোষিত = 40 x 10 -3 । 387 x (32 - 27) জে = 77.4 জে
পানি
কিউ শোষণ = 225 x 10 -3 । 4186 x (32 - 27) জে = 4709.25 জে
অ্যালুমিনিয়াম মগ
কিউ শোষণ = মি অ্যালুমিনিয়াম । 900 x (32 - 27) জে = 4500 মি। অ্যালুমিনিয়াম
এর ব্যবহার করছেন:
Σ কিউ কে = 0
77.4 + 4709.25 + 4500। মি অ্যালুমিনিয়াম = - (-5148)
অবশেষে অ্যালুমিনিয়ামের ভরটি সাফ হয়ে গেছে:
মি অ্যালুমিনিয়াম = 0.0803 কেজি = 80.3 গ্রাম
তথ্যসূত্র
- জিয়ানকোলি, ডি 2006. পদার্থবিদ্যা: অ্যাপ্লিকেশন সহ নীতিমালা। 6 ম । এড। প্রিন্টাইস হল 400 - 410।
- কিরকপ্যাট্রিক, এল। 2007. পদার্থবিদ্যা: দ্য দ্য ওয়ার্ল্ড। 6 টা সম্পাদনা সংক্ষেপে। কেনেজ লার্নিং। 156-164।
- রেক্স, এ। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক বিষয়গুলি। পিয়ারসন। 309-332।
- সিয়ারস, জেমেনস্কি 2016. আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সাথে বিশ্ববিদ্যালয় পদার্থবিজ্ঞান। 14 ম । ভলিউম 1. 556-553।
- সার্ওয়ে, আর।, ভুলি, সি। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের ফান্ডামেন্টাল। 9 না কেনেজিং লার্নিং। 362 - 374