তাপ স্থানান্তরিত: সূত্রগুলি, কীভাবে এটি গণনা করতে হবে এবং অনুশীলনগুলি সমাধান করবেন - শারীরিক - 2025

তাপ স্থানান্তর বিভিন্ন তাপমাত্রার দুটো বস্তুর মধ্যে শক্তির স্থানান্তর। একটি উচ্চ তাপমাত্রা সহ একটি নিম্ন তাপমাত্রা সহ একটিকে তাপ ছেড়ে দেয়। কোনও দেহ তাপ উত্পাদন বা শোষণ করুক না কেন, তাপমাত্রা বা তার শারীরিক অবস্থা যে উপাদান থেকে তৈরি করা হয় তার ভর এবং বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে।

একটি ভাল উদাহরণ কফির একটি বাষ্প কাপ। ধাতব চামচ যা দিয়ে চিনি উত্তেজিত হয় তা উত্তপ্ত হয়। যদি এটি কাপটি যথেষ্ট পরিমাণে ছেড়ে যায়, কফি এবং একটি ধাতব চামচ তাদের তাপমাত্রার সমান হয়ে যাবে: কফিটি শীতল হয়ে যাবে এবং তাপটি চামচে স্থানান্তরিত হবে। কিছু উত্তাপ পরিবেশে চলে গেছে, যেহেতু সিস্টেমটি উত্তাপিত নয়।

কফি এবং চামচ কিছুক্ষণ পরে তাপ ভারসাম্য হতে আসে। সূত্র: পিক্সাবে।

তাপমাত্রা সমান হওয়ায় তাপ ভারসাম্যটি পৌঁছে গেছে।

আপনি যদি প্লাস্টিকের চা চামচ দিয়ে একই পরীক্ষা করেন, আপনি অবশ্যই লক্ষ্য করবেন যে এটি ধাতব হিসাবে যত দ্রুত উত্তপ্ত হয় না, তবে এটি শেষ পর্যন্ত কফি এবং তার চারপাশের সমস্ত জিনিসগুলির সাথে ভারসাম্য বজায় রাখবে।

এটি কারণ প্লাস্টিকের চেয়ে ধাতু উত্তাপ সঞ্চালন করে। অন্যদিকে, অবশ্যই কফি গরম চকোলেট বা অন্যান্য পানীয়ের চেয়ে আলাদা হারে তাপ দেয়। সুতরাং প্রতিটি বস্তুর দ্বারা প্রদত্ত বা শোষিত তাপ নির্ভর করে এটি কোন উপাদান বা পদার্থ দিয়ে তৈরি on

এটি কী এবং সূত্র নিয়ে গঠিত

তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে তাপ সর্বদা এক বস্তুর এবং অন্যের মধ্যে শক্তির প্রবাহ বা ট্রানজিটকে বোঝায়।

এ কারণেই আমরা তাপ স্থানান্তরিত বা তাপ শোষণের কথা বলি, যেহেতু কোনওভাবে তাপ বা শক্তি যোগ বা আহরণের মাধ্যমে কোনও উপাদানের তাপমাত্রা পরিবর্তন করা সম্ভব।

হটেস্ট অবজেক্ট যে পরিমাণ তাপ দেয় তাকে সাধারণত Q বলা হয় Q এই মানটি সেই বস্তুর ভরগুলির সাথে সমানুপাতিক। একটি বৃহত ভরযুক্ত একটি শরীর নিম্ন ভর দিয়ে অন্যের চেয়ে বেশি তাপ ছেড়ে দিতে সক্ষম।

তাপমাত্রার পার্থক্য

তাপ স্থানান্তর গণনা করার আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হ'ল তাপ স্থানান্তরকারী তাপমাত্রার দ্বারা তাপমাত্রার পার্থক্য। এটি Δ T হিসাবে চিহ্নিত করা হয় এবং নিম্নলিখিত হিসাবে গণনা করা হয়:

পরিশেষে, স্থানান্তরিত তাপের পরিমাণটি বস্তুর প্রকৃতি এবং বৈশিষ্ট্যের উপরও নির্ভর করে, যা পরিমাণগতভাবে পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ হিসাবে পরিচিত ধ্রুবকটিতে সংক্ষিপ্তসারিত হয়, সি হিসাবে চিহ্নিত হয়।

সুতরাং অবশেষে স্থানান্তরিত তাপের জন্য প্রকাশটি নিম্নলিখিত:

দেওয়ার কাজটি একটি নেতিবাচক চিহ্ন দ্বারা প্রতীকী।

একটি পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ এবং তাপের ক্ষমতা

নির্দিষ্ট তাপ হ'ল 1 গ্রাম পদার্থের তাপমাত্রা 1 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বাড়ানোর জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ। এটি উপাদানের একটি অভ্যন্তরীণ সম্পত্তি। আন্তর্জাতিক ব্যবস্থায় এর ইউনিটগুলি: জোল / কেজি। কে (ডিগ্রি কেলভিনে কেজি এক্স তাপমাত্রার মধ্যে জোল)।

তাপ ক্ষমতা সি একটি সংযুক্ত ধারণা, তবে কিছুটা আলাদা, যেহেতু বস্তুর ভর জড়িত। তাপের ক্ষমতা নিম্নরূপ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:

এর এসআই ইউনিটগুলি হল জোল / কে। সুতরাং মুক্তি তাপ এছাড়াও সমানভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে:

কিভাবে এটি গণনা?

কোনও বস্তুর দ্বারা স্থানান্তরিত তাপ গণনা করতে নিম্নলিখিত বিষয়গুলি জানতে হবে:

- পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ যা তাপ দেয়।

- বলেন পদার্থের ভর

- চূড়ান্ত তাপমাত্রা পেতে হবে

অনেকগুলি সামগ্রীর জন্য নির্দিষ্ট তাপের মান পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারণ করা হয়েছে এবং টেবিলে উপলব্ধ available

তাপমাপক যন্ত্র-বিদ্যা

এখন, যদি এই মানটি জানা না যায় তবে একটি তাপীয় উত্তাপযুক্ত পাত্রে থার্মোমিটার এবং পানির সাহায্যে এটি পাওয়া সম্ভব: ক্যালোরিমিটার। এই ডিভাইসের একটি চিত্রটি চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে যা অনুশীলন 1 এর সাথে সংযুক্ত।

পদার্থের একটি নমুনা একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় জলের পরিমাণ যা আগে পরিমাপ করা হয়েছিল তাতে নিমগ্ন হয়। চূড়ান্ত তাপমাত্রা পরিমাপ করা হয় এবং প্রাপ্ত উপাদানগুলির নির্দিষ্ট তাপটি নির্ধারিত হয়।

ফলাফলটি ট্যাবুলেটেড মানগুলির সাথে তুলনা করে এটি কোন পদার্থের তা জানা যাবে। এই পদ্ধতিটিকে ক্যালোরিট্রি বলা হয়।

তাপের ভারসাম্য শক্তি সংরক্ষণ করে চালিত হয়:

কিউ _{উত্পাদিত} + কিউ _{শোষণ = 0 0}

সমাধান ব্যায়াম

অনুশীলনী 1

একটি 0.35 কেজি টুকরো তামাক 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় 500 মিলি জলে 150 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় প্রবর্তিত হয় Find

ক) চূড়ান্ত ভারসাম্য তাপমাত্রা

খ) এই প্রক্রিয়াতে তাপ কত প্রবাহিত হয়?

উপাত্ত

একটি বেসিক ক্যালোরিমিটারের স্কিম্যাটিক: তাপের পরিবর্তনগুলি পরিমাপ করার জন্য জলের একটি উত্তাপযুক্ত ধারক এবং একটি থার্মোমিটার। l উত্স: ডঃ তিলাহুন তেসফায়

সমাধান

ক) জল তা শোষণ করার সময় কপার তাপ ছেড়ে দেয়। যেহেতু সিস্টেমটি বন্ধ হিসাবে বিবেচিত হয়, কেবলমাত্র জল এবং নমুনা তাপের ভারসাম্যে হস্তক্ষেপ করে:

অন্যদিকে, 500 মিলিয়ন জলের ভর গণনা করা দরকার:

এই ডেটা দিয়ে জলের ভর গণনা করা হয়:

প্রতিটি পদার্থের তাপের সমীকরণ উত্থাপিত হয়:

আমাদের প্রাপ্ত ফলাফলগুলির সমতুল্য:

এটি একটি অজানা সাথে লিনিয়ার সমীকরণ, যার সমাধানটি:

খ) যে পরিমাণ তাপ প্রবাহিত হয় তা হ'ল তাপ স্থানান্তরিত হয় বা তাপ শোষিত হয়:

Q _{উত্পাদিত} = - 134.75 (32.56 - 150) জে = 15823 জে

Q _{শোষিত} = 2093 (32.56 - 25) জে = 15823 জে

অনুশীলন 2

তামা 100 গ্রাম টুকরা তাপমাত্রা টি এ চুল্লি গরম করা হয় _ণ এবং তারপর একটি 150 গ্রাম তামা 16ºC এ পানি 200 গ্রাম ধারণকারী ক্যালোরিমিটার মধ্যে স্থাপন করা। চূড়ান্ত তাপমাত্রা একবার সুস্থিতি 38 º সি যখন ক্যালোরিমিটার এবং এর উপাদানগুলি ওজন করা হয়, তখন দেখা যায় যে 1.2 গ্রাম জল বাষ্পীভূত হয়েছে প্রাথমিক তাপমাত্রা টি _ও কী ছিল ?

সমাধান

এই অনুশীলনটি আগেরটির থেকে পৃথক, কারণ এটি অবশ্যই বিবেচনা করা উচিত যে ক্যালোরিমিটারও তাপ শোষণ করে। তামার টুকরো দ্বারা প্রকাশিত তাপ নিম্নলিখিত সমস্তটিতে বিনিয়োগ করা হয়:

- ক্যালরিমিটারে জল গরম করুন (200 গ্রাম)

- যে তামা থেকে ক্যালোরিমিটার তৈরি করা হয় তা উত্তপ্ত করুন (150 গ্রাম)

- ১.২ গ্রাম জল বাষ্পীভবন করুন (এক পর্যায়ে পরিবর্তনের জন্য শক্তিরও প্রয়োজন)।

এভাবে:

- 38.5। (38 - টি _ও) = 22397.3

1.2 ডিগ্রি জল 100 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত আনার জন্য প্রয়োজনীয় তাপটিও বিবেচনা করা যেতে পারে তবে তুলনায় এটি যথেষ্ট পরিমাণে কম small

তথ্যসূত্র

1. জিয়ানকোলি, ডি 2006. পদার্থবিদ্যা: অ্যাপ্লিকেশন সহ নীতিমালা। 6 ^ম । এড। প্রিন্টাইস হল 400 - 410।
2. কিরকপ্যাট্রিক, এল। 2007. পদার্থবিদ্যা: দ্য দ্য ওয়ার্ল্ড। 6 ^টা সম্পাদনা সংক্ষেপে। কেনেজ লার্নিং। 156-164।
3. রেক্স, এ। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক বিষয়গুলি। পিয়ারসন। 309-332।
4. সিয়ারস, জেমেনস্কি 2016. আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের সাথে বিশ্ববিদ্যালয় পদার্থবিজ্ঞান। 14 ^ম । সম্পাদনা খণ্ড 1. 556 - 553।
5. সার্ওয়ে, আর।, ভুলি, সি। 2011. পদার্থবিজ্ঞানের ফান্ডামেন্টাল। 9 ^না কেনেজিং লার্নিং।