নির্দিষ্ট তাপ: এটি কী নিয়ে গঠিত, এটি কীভাবে গণনা করা হয় এবং উদাহরণ - রসায়ন - 2025

নির্দিষ্ট তাপ শক্তির পরিমাণ তার তাপমাত্রা বৃদ্ধি একটি পদার্থ এক গ্রাম শোষিত হতে হয় দ্বারা এক ডিগ্রি সেলসিয়াস। এটি একটি নিবিড় শারীরিক সম্পত্তি, কারণ এটি ভরগুলির উপর নির্ভর করে না কারণ এটি কেবলমাত্র এক গ্রাম পদার্থের জন্য প্রকাশ করা হয়; যাইহোক, এটি কণার সংখ্যা এবং তাদের গুড় ভর, সেইসাথে আন্তঃআণু সংক্রান্ত শক্তিগুলির সাথে সম্পর্কিত যা তাদেরকে আবদ্ধ করে।

পদার্থ দ্বারা শোষিত শক্তির পরিমাণটি জোল (জে) এর এককগুলিতে প্রকাশিত হয়, এবং কম সাধারণভাবে, ক্যালোরিতে (ক্যাল) হয়। সাধারণত, ধারণা করা হয় যে তাপ তাপের মাধ্যমে শোষণ করে; তবে শক্তিটি অন্য উত্স থেকে আসতে পারে যেমন পদার্থের উপর কাজ করা (কঠোর আলোড়ন, উদাহরণস্বরূপ)।

ফুটানো পানি. সূত্র: পিক্সাবে

উপরের চিত্রটি একটি কেটলি দেখায় যা থেকে উত্তাপের ফলে উত্পন্ন জলীয় বাষ্পগুলি প্রকাশিত হয়। জল গরম করতে, এটি কেটলের নীচে অবস্থিত শিখা থেকে তাপ শোষণ করতে হবে। সুতরাং, সময় যেমন অতিক্রান্ত হয় এবং আগুনের তীব্রতার উপর নির্ভর করে, জল যখন তার ফুটন্ত স্থানে পৌঁছায় তখন সেদ্ধ হয়ে উঠবে।

নির্দিষ্ট তাপটি তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে এমন প্রতিটি ডিগ্রি-সি-এর জন্য কতটা জল ব্যবহার করে তা প্রতিষ্ঠিত করে। এই মানটি স্থির থাকে যদি একই পরিমাণে বিভিন্ন ভলিউম জল উত্তাপিত হয়, যেহেতু শুরুতে বলা হয়েছিল, এটি একটি নিবিড় সম্পত্তি।

যা ভিন্ন হয় তা হ'ল উত্তপ্ত পানির প্রতিটি ভর দ্বারা শোষিত মোট পরিমাণের পরিমাণ, যা তাপের ক্ষমতা হিসাবেও পরিচিত। উত্তপ্ত হওয়ার জন্য জলের পরিমাণ বৃহত্তর (2, 4, 10, 20 লিটার), এর তাপ ক্ষমতা তত বেশি; তবে এর নির্দিষ্ট তাপ একই থাকে।

এই সম্পত্তি চাপ, তাপমাত্রা এবং পরিমাণের উপর নির্ভর করে; তবে, সাধারণ বোঝার জন্য, তাদের সম্পর্কিত বিভিন্নতা বাদ দেওয়া হয়।

নির্দিষ্ট তাপ কি?

প্রদত্ত পদার্থের জন্য নির্দিষ্ট তাপ কী বোঝায় তা সংজ্ঞায়িত করা হয়েছিল। যাইহোক, এর আসল অর্থটি এর সূত্রের সাথে আরও ভালভাবে প্রকাশ করা হয়েছে, যা এটি তার ইউনিটগুলির মাধ্যমে পরিষ্কার করে দেয় যেগুলি সম্পর্কিত পরিষ্কারকরণগুলি যখন এটির উপর নির্ভরশীল পরিবর্তনশীলগুলির বিশ্লেষণ করা হয় when এর সূত্রটি হ'ল:

Ce = Q / ΔT মি

প্রশ্নটি যেখানে শোষিত তাপ, সেখানে তাপমাত্রার পরিবর্তন এবং এম পদার্থের ভর; যে সংজ্ঞা অনুযায়ী একটি গ্রাম। আমাদের এর ইউনিটগুলির বিশ্লেষণ করা:

সে = জে / º সি · জি

যা নিম্নলিখিত উপায়ে প্রকাশ করা যেতে পারে:

সে = কেজে / কে জি

সে = জে / º সি। কেজি

তাদের মধ্যে প্রথমটি সহজতম এবং এটি নিম্নলিখিত অংশগুলিতে উদাহরণগুলির সাথে যোগাযোগ করা হবে।

সূত্রটি সুস্পষ্টভাবে এক ডিগ্রি º সিতে এক গ্রাম পদার্থের দ্বারা শোষিত শক্তির পরিমাণ (জে) নির্দেশ করে। যদি আমরা এই পরিমাণ শক্তি সাফ করতে চাই, আমাদের সমীকরণটি J কে একদিকে রেখে দিতে হবে:

J = Ce Ce ºC · g

এটি আরও উপযুক্ত উপায়ে এবং ভেরিয়েবল অনুযায়ী হবে:

Q = Ce ΔT মি

কিভাবে নির্দিষ্ট তাপ গণনা করা হয়?

রেফারেন্স হিসাবে জল

উপরের সূত্রে, 'মি' এক গ্রাম পদার্থের প্রতিনিধিত্ব করে না, কারণ এটি ইতিমধ্যে সি-তে স্পষ্টভাবে পাওয়া গেছে cal এই সূত্রটি ক্যালোরিযুক্তির মাধ্যমে বিভিন্ন পদার্থের নির্দিষ্ট তাপের গণনা করার জন্য খুব দরকারী।

কিভাবে? ক্যালোরির সংজ্ঞা ব্যবহার করে, যা 14.5 থেকে 15.5 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত এক গ্রাম জল গরম করার জন্য প্রয়োজনীয় পরিমাণ শক্তি; এটি 4,184 জেয়ের সমান

পানির নির্দিষ্ট তাপটি অস্বাভাবিকভাবে বেশি, এবং এই সম্পত্তিটি 4.184 জেটির মূল্য জেনে অন্যান্য পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়

নির্দিষ্ট তাপ বেশি হওয়া মানে কী? এটি এটির তাপমাত্রা বাড়াতে যথেষ্ট প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়, তাই এটি আরও বেশি শক্তি শোষণ করতে হবে; এটি হ'ল, অন্যান্য পদার্থের তুলনায় জল দীর্ঘ সময়ের জন্য উত্তাপিত হওয়া প্রয়োজন, যা তাপ উত্সের আশেপাশে প্রায় তাত্ক্ষণিকভাবে উত্তাপ হয়ে যায়।

এই কারণে, জল ক্যালোরিমেট্রিক পরিমাপে ব্যবহৃত হয়, যেহেতু রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া থেকে মুক্তি পাওয়া শক্তি শোষণের সময় এটি তাপমাত্রায় হঠাৎ পরিবর্তন অনুভব করে না; বা, এই ক্ষেত্রে, আরও উত্তপ্ত উপাদানের সাথে যোগাযোগ থেকে।

তাপীয় ভারসাম্য

যেহেতু জলকে তার তাপমাত্রা বাড়াতে প্রচুর পরিমাণে তাপ গ্রহণ করতে হবে, উদাহরণস্বরূপ, উত্তাপটি একটি গরম ধাতব থেকে আসতে পারে। জল এবং ধাতব জনসাধারণকে বিবেচনায় রেখে, তাপ ভারসাম্য বলা হয় না হওয়া পর্যন্ত তাদের মধ্যে একটি তাপ বিনিময় ঘটবে।

এটি যখন ঘটে তখন জলের তাপমাত্রা এবং ধাতব সমান হয়। গরম ধাতু দিয়ে দেওয়া তাপটি পানিতে শুষে নেওয়া সমান।

গাণিতিক বিকাশ

এটি জানার জন্য, এবং Q এর সর্বাধিক সূত্রের সাথে স্রেফ বর্ণিত হয়েছে, আমাদের রয়েছে:

কিউ _জল = -কিউ _ধাতু

নেতিবাচক চিহ্নটি ইঙ্গিত দেয় যে গরম শরীর (ধাতু) থেকে শীতল শরীরের (জল) থেকে তাপ নির্গত হয়। প্রতিটি পদার্থের নিজস্ব নির্দিষ্ট তাপ সি, এবং এর ভর থাকে তাই এই অভিব্যক্তিটি অবশ্যই নিম্নলিখিত হিসাবে বিকাশ করা উচিত:

কিউ _{ওয়াটার} = সিই _{ওয়াটার} Δ _{Water টি ওয়াটার} · এম _{ওয়াটার} = - (সিই _{মেটাল} Δ MetalT _{মেটাল} · মি _{মেটাল})

অজানা হ'ল সি _{মেটাল}, যেহেতু তাপ সাম্যাবস্থায় জল এবং ধাতু উভয়ের চূড়ান্ত তাপমাত্রা একই; তদ্ব্যতীত, জল এবং ধাতব প্রাথমিক তাপমাত্রা যোগাযোগের আগে, পাশাপাশি তাদের জনসাধারণ সম্পর্কে জানা যায়। অতএব, Ce _ধাতু অবশ্যই সাফ করা উচিত:

সিই _{মেটাল} = (CE _জল · ΔT _জল · মি _জল) / (-ΔT _{মেটাল} · মি _{মেটাল})

ভুলে না গিয়ে সি _{ওয়াটার} 4.184 জে / º সি · জি। যদি WaterT _জল এবং ΔT _ধাতু বিকাশ করা হয় তবে আমাদের যথাক্রমে (T _f - T _জল) এবং (T _f - T _ধাতু) থাকবে। পানি উষ্ণ আপ, যখন ধাতু কে শীতল, এবং যে কারণেই নেতিবাচক চিহ্ন তা বৃদ্ধি পায় ΔT _{মেটাল,} যাব (টি _{মেটাল} - টি _চ)। অন্যথায়, ΔT _{মেটাল} কারণ এটি টি একটি নেতিবাচক মান হবে _চ ছোট (শীতল) টি চেয়ে _{মেটাল} ।

সমীকরণটি শেষ পর্যন্ত এভাবে প্রকাশ করা হয়:

Ce _ধাতু = Ce _জল T (T _f - T _জল) · m _জল / (T _ধাতু - T _f) · m _ধাতু

এবং এটি দিয়ে নির্দিষ্ট উত্তাপগুলি গণনা করা হয়।

গণনার উদাহরণ

একটি অদ্ভুত ধাতুর একটি গোলক রয়েছে যার ওজন ১৩০ গ্রাম এবং এর তাপমাত্রা 90ºC রয়েছে। এটি একটি ক্যালোরিমিটারের অভ্যন্তরে 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে 100 গ্রাম পাত্রে পানিতে ডুবে থাকে। তাপ সাম্যাবস্থায় পৌঁছে, ধারকটির তাপমাত্রা 40 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড হয়ে যায় ধাতুর সিই গণনা করুন।

চূড়ান্ত তাপমাত্রা, _টিফ, 40 ডিগ্রি সে। অন্যান্য ডেটা জেনে, Ce তখন সরাসরি নির্ধারণ করা যায়:

সিএ _{মেটাল} = (4,184 জে / ºC · g · (40 - 25) ·C · 100g) / (90 - 40) ºC · 130g

সি _ধাতু = 0.965 জে / º সি · জি

নোট করুন যে পানির নির্দিষ্ট তাপ ধাতব তুলনায় চারগুণ (4.184 / 0.965)।

যখন সি খুব ছোট হয়, উত্তাপের প্রবণতা তত বেশি; যা এর তাপীয় পরিবাহিতা এবং বিস্তারের সাথে সম্পর্কিত। উচ্চতর সিআর সহ একটি ধাতু যখন অন্য কোনও উপাদানের সংস্পর্শে আসে তখন নিম্ন তাপমাত্রার সাথে অন্য ধাতুর তুলনায় আরও তাপ ছেড়ে দিতে বা হারাতে থাকে।

উদাহরণ

বিভিন্ন পদার্থের জন্য নির্দিষ্ট গরমগুলি নীচে দেখানো হয়েছে।

পানি

জলের নির্দিষ্ট তাপমাত্রা হিসাবে বলা হয়েছে, 4.184 জে / ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড।

এই মানটির জন্য ধন্যবাদ, এটি সমুদ্রের প্রচুর পরিমাণে সূর্য পেতে পারে এবং জল খুব কমই প্রশংসনীয় ডিগ্রীতে বাষ্পীভূত হবে। এর ফলে তাপীয় পার্থক্য হয় যা সামুদ্রিক জীবনকে প্রভাবিত করে না। উদাহরণস্বরূপ, আপনি যখন সাঁতার কাটতে সৈকতে যান, বাইরে খুব রোদ থাকলেও, জলটি কম, শীতল তাপমাত্রা অনুভব করে।

গরম জল নিজেকে শীতল করার জন্য প্রচুর পরিমাণে শক্তিও প্রকাশ করতে হবে। প্রক্রিয়াটিতে, এটি শীতকালে উপকূলীয় অঞ্চলে কিছুটা (নাতিশীতোষ্ণ) তাপমাত্রা বাড়িয়ে আবর্তিত বায়ু জনকে উত্তপ্ত করে।

আর একটি আকর্ষণীয় উদাহরণ হ'ল আমরা যদি জল না তৈরি হতাম তবে রোদে একটি দিন মারাত্মক হতে পারে, কারণ আমাদের দেহের তাপমাত্রা দ্রুত বাড়তে পারে।

সি এর এই অনন্য মানটি আন্তঃআব্লিকুলার হাইড্রোজেন বন্ধনের কারণে is এগুলি ভাঙ্গতে তাপ শোষণ করে, তাই তারা শক্তি সঞ্চয় করে। যতক্ষণ না সেগুলি ভেঙে যায়, জলের অণুগুলি গড় গতিবেগ শক্তি বাড়িয়ে তুলতে সক্ষম হবে না, যা তাপমাত্রা বৃদ্ধি প্রতিফলিত হয়।

বরফ

বরফের নির্দিষ্ট তাপমাত্রা 2,090 J / ºC · g। জলের মতো এটিরও একটি অস্বাভাবিক উচ্চ মূল্য রয়েছে। এর অর্থ হ'ল একটি আইসবার্গের তাপমাত্রা বাড়াতে প্রচুর পরিমাণে তাপ গ্রহণ করতে হবে। যাইহোক, কিছু আইসবার্গগুলি এমনকি গলে যাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় তাপকে শুষে নিয়েছে (ফিউশনের সুপ্ত তাপ)।

অ্যালুমিনিয়াম

অ্যালুমিনিয়ামের নির্দিষ্ট তাপমাত্রা 0.900 J / ºC · g। এটি গোলকের ধাতব তুলনায় কিছুটা কম (0.965 J / ºC · g)। এখানে তাপটি তাদের স্ফটিক কাঠামোতে অ্যালুমিনিয়ামের ধাতব পরমাণুগুলিকে স্পন্দিত করতে শোষণ করা হয়, এবং আন্তঃআণু সংক্রান্ত বাহিনী দ্বারা পৃথক পৃথক অণুগুলিকে একত্রিত করে না।

লোহা

লোহার নির্দিষ্ট তাপমাত্রা 0.444 J / ºC º g। অ্যালুমিনিয়ামের চেয়ে কম হওয়ায় এর অর্থ হ'ল উত্তপ্ত হলে এটি কম প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়; অর্থাত, আগুনের আগে এক টুকরো লোহার লাল টুকরোটি অ্যালুমিনিয়ামের এক টুকরো থেকে অনেক আগে লাল হয়ে যাবে।

অ্যালুমিনিয়াম গরম করার বিরুদ্ধে আরও প্রতিরোধী, খাবারগুলি দীর্ঘ সময় গরম রাখে যখন বিখ্যাত অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল স্ন্যাক্স মোড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়।

বায়ু

বায়ুর নির্দিষ্ট তাপ প্রায় 1.003 J / ºC · g হয়। এই মানটি চাপ এবং তাপমাত্রার অধীনে কারণ এটি একটি বায়বীয় মিশ্রণ নিয়ে গঠিত। এখানে তাপ নাইট্রোজেন, অক্সিজেন, কার্বন ডাই অক্সাইড, আর্গন ইত্যাদির অণুগুলিকে স্পন্দিত করতে শোষণ করা হয়

রূপা

অবশেষে, রৌপ্যগুলির জন্য নির্দিষ্ট তাপটি 0.234 জে / º সি। জি। উল্লিখিত সমস্ত পদার্থগুলির মধ্যে এটির সর্বাধিক সিআর মান রয়েছে This এর অর্থ হ'ল লোহা এবং অ্যালুমিনিয়ামের মুখোমুখি হওয়ার সময়, এক টুকরো রৌপ্য অন্য দুটি ধাতুর মতো একই সময়ে আরও বেশি উত্তাপিত হবে। প্রকৃতপক্ষে, এটি এর উচ্চ তাপ পরিবাহিতা সঙ্গে একত্রীকরণ করে।

তথ্যসূত্র

1. সার্ওয়ে এবং জুয়েট (2008)। পদার্থবিজ্ঞান: বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল জন্য। (সপ্তম সংস্করণ), খণ্ড ১, কেনেজ লার্নিং।
2. হোয়াইটেন, ডেভিস, পেক, স্ট্যানলি (2008)। রসায়ন. (অষ্টম সংস্করণ)। কেনেজ লার্নিং।
3. হেলম্যানস্টাইন, অ্যান মেরি, পিএইচডি। (নভেম্বর 5, 2018) রসায়নের নির্দিষ্ট তাপের ক্ষমতা। পুনরুদ্ধার করা: চিন্তো ডটকম থেকে
4. এরিক ডব্লিউ ওয়েইস্টেইন (2007)। সুনির্দিষ্ট তাপ. পুনরুদ্ধার: বিজ্ঞান ওয়ার্ল্ড.ওল্ফ্রাম.কম
5. আর শিপ (2016)। সুনির্দিষ্ট তাপ. জর্জিয়া স্টেট বিশ্ববিদ্যালয়। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: হাইপারফিজিক্স.ফাই- অ্যাস্টারস.এসইউ.ইডু
6. উইকিপিডিয়া। (2019)। সুনির্দিষ্ট তাপ. উদ্ধার করা হয়েছে: es.wikedia.org থেকে ipedia