থার্মোডাইনামিক্স, এটি কী এবং এর অ্যাপ্লিকেশনগুলি

থার্মোডাইনামিক্স হ'ল শক্তি অধ্যয়নের উপর ভিত্তি করে একটি বিজ্ঞান। থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়াগুলি প্রতিদিনের জীবনে, বাড়িতে, শিল্পে, এয়ার কন্ডিশনার সরঞ্জাম, রেফ্রিজারেটর, গাড়ি, বয়লার ইত্যাদির মতো শক্তির পরিবর্তনের সাথে ঘটে থাকে। অতএব, চারটি প্রাথমিক আইন যা শক্তির গুণমান এবং পরিমাণ এবং থার্মোডাইনামিক বৈশিষ্ট্যের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে তার উপর ভিত্তি করে থার্মোডায়নামিক্সের অধ্যয়নের গুরুত্ব।

থার্মোডিনামিক্সের আইনগুলি বোঝার জন্য, একটি সহজ উপায়ে, আপনাকে নীচে প্রকাশিত কিছু প্রাথমিক ধারণা থেকে শুরু করতে হবে, যেমন অন্যদের মধ্যে শক্তি, তাপ, তাপমাত্রা।

নিবন্ধটি দেখার জন্য আমরা আপনাকে আমন্ত্রণ জানাচ্ছি ওয়াট এর আইন ক্ষমতা (অ্যাপ্লিকেশন - অনুশীলন)

থার্মোডিনামিক্স

ইতিহাস একটি বিট:

থার্মোডায়নামিকস প্রক্রিয়াগুলিতে শক্তির এক্সচেঞ্জ এবং রূপান্তর অধ্যয়ন করে। ইতিমধ্যে 1600 এর দশকে গ্যালিলিও এই অঞ্চলে কাঁচের থার্মোমিটার আবিষ্কার করে এবং একটি তরল ঘনত্ব এবং এর তাপমাত্রার সম্পর্ক নিয়ে গবেষণা শুরু করে began

শিল্প বিপ্লবের সাথে, তাপ, কাজ এবং জ্বালানীর শক্তির মধ্যে সম্পর্ক জানার পাশাপাশি স্টুড ইঞ্জিনগুলির পারফরম্যান্সের উন্নতি করতে, 1697 সাল থেকে থমাস সাভারির স্টিম ইঞ্জিনের সাহায্যে অধ্যয়ন বিজ্ঞান হিসাবে উদীয়মান থার্মোডিনামিক্সকে অধ্যয়ন করা হয়। থার্মোডায়নামিক্সের প্রথম এবং দ্বিতীয় আইন 1850 সালে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। জোল, কেলভিন, ক্লাউসিয়াস, বোল্টজম্যান, কার্নোট, ক্ল্যাপাইরন, গিবস, ম্যাক্সওয়েল প্রমুখ অনেক বিজ্ঞানীই এই বিজ্ঞানের বিকাশে অবদান রেখেছিলেন, "থার্মোডায়নামিক্স।"

থার্মোডিনামিক্স কী?

থার্মোডাইনামিক্স এমন একটি বিজ্ঞান যা শক্তি পরিবর্তনের অধ্যয়ন করে। যেহেতু প্রাথমিকভাবে এটি তাপকে কীভাবে শক্তিতে রূপান্তর করা যায় তা অধ্যয়ন করা হয়েছিল, তাই বাষ্প ইঞ্জিনগুলিতে গ্রীক শব্দ "থার্মাস" এবং "ডায়নামিস" ব্যবহার করা হত এই নতুন বিজ্ঞানের নামকরণ করার জন্য, "থার্মোডায়নামিক্স" শব্দটি তৈরি হয়েছিল। চিত্র 1 দেখুন।

তাপীয় অ্যাপ্লিকেশন

থার্মোডিনামিক্স প্রয়োগের ক্ষেত্রটি খুব প্রশস্ত। শক্তির রূপান্তরটি মানবদেহ থেকে একাধিক প্রক্রিয়াতে খাদ্য হজমের সাথে সাথে দেখা যায়, এমনকি পণ্য উৎপাদনের জন্য অসংখ্য শিল্প প্রক্রিয়াতেও ঘটে। বাড়িতে বাড়িতে এমন কিছু ডিভাইসও রয়েছে যেখানে থার্মোডাইনামিকসগুলি অন্যদের মধ্যে ইস্ত্রি, ওয়াটার হিটার, এয়ার কন্ডিশনার ইত্যাদিতে প্রয়োগ করা হয়। তাপবিদ্যুৎবিদ্যার নীতিগুলি বিভিন্ন ধরণের ক্ষেত্রে যেমন বিদ্যুৎকেন্দ্র, অটোমোবাইল এবং রকেটে প্রয়োগ করা হয়। চিত্র 2 দেখুন।

এর মূল কথা থার্মোডিনামিক্স

শক্তি (ই)

যে কোনও উপাদান বা অ-বস্তুগত দেহ বা সিস্টেমের সম্পত্তি যা তার পরিস্থিতি বা রাষ্ট্র পরিবর্তন করে পরিবর্তিত হতে পারে। এটি সম্ভাব্য বা পদার্থ সরানোর ক্ষমতা হিসাবেও সংজ্ঞায়িত করা হয়। চিত্র 3 এ আপনি কিছু শক্তির উত্স দেখতে পারেন।

শক্তির ফর্ম

এনার্জি বিভিন্ন রূপে আসে যেমন বায়ু, বৈদ্যুতিক, যান্ত্রিক, পারমাণবিক শক্তি, অন্যদের মধ্যে। থার্মোডিনামিক্সের গবেষণায় গতিশক্তি, সম্ভাব্য শক্তি এবং দেহের অভ্যন্তরীণ শক্তি ব্যবহার করা হয়। গতিশক্তি (ই.সি.) গতির সাথে সম্পর্কিত, উচ্চতার সাথে সম্ভাব্য শক্তি (এপি) এবং অভ্যন্তরীণ অণুগুলির চলাচলের সাথে অভ্যন্তরীণ শক্তি (ইউ)। চিত্র 4 দেখুন।

তাপ (কিউ):

বিভিন্ন তাপমাত্রায় থাকা দুটি দেহের মধ্যে তাপীয় শক্তি স্থানান্তর। জোল, বিটিইউ, পাউন্ড-ফুট বা ক্যালরিগুলিতে তাপ পরিমাপ করা হয়।

তাপমাত্রা (টি):

এটি পরমাণু বা অণুগুলির গতিশক্তির একটি পরিমাপ যা কোনও বস্তুগত বস্তু তৈরি করে। এটি কোনও তাপীয় শক্তির কোনও বস্তুর অভ্যন্তরীণ অণুগুলির আন্দোলনের মাত্রা পরিমাপ করে। অণুগুলির তত বেশি আন্দোলন, তাপমাত্রা তত বেশি। এটি ডিগ্রি সেলসিয়াস, ডিগ্রি কেলভিন, ডিগ্রি র্যাঙ্কাইন বা ডিগ্রি ফারেনহাইটে পরিমাপ করা হয়। চিত্র 5 এ কিছু তাপমাত্রার স্কেলগুলির মধ্যে সমতা উপস্থাপন করা হয়েছে।

থার্মোডাইনামিক নীতিগুলি

থার্মোডায়নামিক্সে শক্তি পরিবর্তনের অধ্যয়ন চারটি আইনের উপর ভিত্তি করে। প্রথম এবং দ্বিতীয় আইনগুলি শক্তির গুণমান এবং পরিমাণের সাথে সম্পর্কিত; তৃতীয় এবং চতুর্থ আইন থার্মোডাইনামিক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সম্পর্কিত (তাপমাত্রা এবং এন্ট্রপি)। 6 এবং 7 পরিসংখ্যান দেখুন।

থার্মোডিনামিক্সের প্রথম আইন:

প্রথম আইন শক্তি সংরক্ষণের নীতিটি প্রতিষ্ঠিত করে। শক্তি এক শরীর থেকে অন্য দেহে স্থানান্তরিত হতে পারে, বা শক্তির অন্য রূপে পরিবর্তিত হতে পারে তবে এটি সর্বদা সংরক্ষণ করা হয়, সুতরাং মোট শক্তির পরিমাণ সর্বদা স্থির থাকে।

একটি স্কেটিং র‌্যাম্প শক্তির সংরক্ষণের আইনের একটি ভাল উদাহরণ, যেখানে দেখা যায় যে শক্তি তৈরি বা ধ্বংস হয় না, তবে অন্য ধরণের শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। ৮ ম চিত্রের মতো স্কেটারের জন্য, যখন কেবল মহাকর্ষ শক্তি প্রভাবিত করে, আমাদের করতে হবে:

• পদ 1: স্কেটার যখন র‌্যাম্পের শীর্ষে থাকে তখন তার উচ্চতা যে কারণে থাকে তার কারণে তার অভ্যন্তরীণ শক্তি এবং সম্ভাব্য শক্তি থাকে তবে গতিতে না থাকায় তার গতিশক্তি শক্তি শূন্য হয় (গতি = 0 মি / সে)।
• পদ 2: স্কেটারটি যখন র‌্যাম্পটি সরে যেতে শুরু করে, উচ্চতা হ্রাস পায়, অভ্যন্তরীণ শক্তি এবং সম্ভাব্য শক্তি হ্রাস পাচ্ছে, তবে তার গতি বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে তার গতিবেগ শক্তি বাড়ছে। শক্তি গতিময় শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। যখন স্কেটারটি র‌্যাম্পের সর্বনিম্ন বিন্দুতে পৌঁছায় (অবস্থান 2), তখন তার সম্ভাব্য শক্তি শূন্য (উচ্চতা = 0 মিটার) হয়, যখন তিনি র‌্যাম্পের নিচে যাত্রায় সর্বাধিক গতি অর্জন করেন।
• পদ 3: র‌্যাম্পটি ওঠার সাথে সাথে স্কেটার গতি হারিয়ে ফেলে, তার গতিশক্তি কমিয়ে দেয় তবে অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং সম্ভাব্য শক্তি বৃদ্ধি পায়, কারণ সে উচ্চতা অর্জন করে।

তাপীয়বিদ্যার দ্বিতীয় আইন:

দ্বিতীয় আইনটি শক্তির "মানের" সাথে সম্পর্কিত, রূপান্তরকরণ এবং / বা শক্তির সংক্রমণকে অনুকূল করে তোলার ক্ষেত্রে। এই আইনটি প্রতিষ্ঠিত করে যে বাস্তব প্রক্রিয়াগুলিতে শক্তির গুণমান হ্রাস পেতে থাকে। থার্মোডাইনামিক সম্পত্তি "এন্ট্রপি" সংজ্ঞা চালু করা হয়। দ্বিতীয় আইনের বিবৃতিতে, এটি প্রতিষ্ঠিত হয় যখন কোনও প্রক্রিয়া ঘটতে পারে এবং যখন তা নাও হতে পারে, এমনকি যদি প্রথম আইন মেনে চলতে থাকে। চিত্র 9 দেখুন।

শূন্য আইন:

শূন্য আইনে বলা হয়েছে যে দুটি সিস্টেম যদি তৃতীয় অংশের সাথে সাম্যাবস্থায় থাকে তবে তারা একে অপরের সাথে সাম্যাবস্থায় থাকে। উদাহরণস্বরূপ, চিত্র 10 এর জন্য, যদি এ সি এর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে এবং সি বি এর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে, তবে এ বি এর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে in

টি এর অন্যান্য ধারণাermodynamics

পদ্ধতি

মহাবিশ্বের অংশ যা আগ্রহ বা অধ্যয়নের বিষয়। চিত্র 11-এ কফির কাপের জন্য, "সিস্টেম" হ'ল কাপ (কফি) এর সামগ্রী যেখানে তাপীয় শক্তির স্থানান্তর নিয়ে গবেষণা করা যেতে পারে। চিত্র দেখুন 12 [[4]

পরিবেশ

এটি অধ্যয়নের অধীনে থাকা বাহ্যিক মহাবিশ্বের বাহ্যিক। চিত্র 12-এ, কফি কাপটিকে "সীমানা" হিসাবে বিবেচনা করা হয় যা কফি (সিস্টেম) ধারণ করে এবং কাপের (সীমান্তের) বাইরে যা হয় সিস্টেমটির "পরিবেশ" "

থার্মোডাইনামিক ভারসাম্যহীনতা

রাষ্ট্রের বৈশিষ্ট্যগুলি সুস্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত হয়েছে এবং সময়ের সাথে তারতম্য হয় না তা উল্লেখ করুন। যখন কোনও সিস্টেম তাপীয় ভারসাম্য, যান্ত্রিক ভারসাম্য এবং রাসায়নিক ভারসাম্য উপস্থাপন করে, তখন এটি "থার্মোডায়নামিক ভারসাম্য" হয়। ভারসাম্যহীন ক্ষেত্রে, কোনও বাহ্যিক এজেন্ট এর উপর কাজ না করা অবধি কোনও সিস্টেম তার রাষ্ট্র পরিবর্তন করতে পারে না। চিত্র 13 দেখুন।

প্রাচীর

সত্তা যা সিস্টেমের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াটিকে মঞ্জুরি দেয় বা প্রতিরোধ করে। প্রাচীর যদি পদার্থের উত্তরণকে অনুমতি দেয় তবে এটি একটি প্রবেশযোগ্য প্রাচীর বলে মনে হয়। একটি অ্যাডিয়াব্যাটিক ওয়াল এমন একটি যা দুটি সিস্টেমের মধ্যে তাপ স্থানান্তর করতে দেয় না। প্রাচীর তাপীয় শক্তি স্থানান্তর করার অনুমতি দিলে একে ডায়াডার্মিক ওয়াল বলা হয়। চিত্র 14 দেখুন।

সিদ্ধান্তে

শক্তি পদার্থ সরানোর ক্ষমতা। এটি এর পরিস্থিতি বা অবস্থা পরিবর্তন করে পরিবর্তিত হতে পারে।

থার্মোডায়নামিক্স এমন একটি বিজ্ঞান যা প্রক্রিয়াগুলিতে শক্তির এক্সচেঞ্জ এবং রূপান্তর অধ্যয়ন করে। থার্মোডায়নামিক্সে শক্তি পরিবর্তনের অধ্যয়ন চারটি আইনের উপর ভিত্তি করে। প্রথম এবং দ্বিতীয় আইনগুলি শক্তির গুণমান এবং পরিমাণের সাথে সম্পর্কিত; তৃতীয় এবং চতুর্থ আইন থার্মোডাইনামিক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সম্পর্কিত (তাপমাত্রা এবং এন্ট্রপি)।

তাপমাত্রা এমন একটি অণু যা শরীর তৈরি করে তার আন্দোলনের মাত্রার একটি পরিমাপ, যখন তাপ হ'ল বিভিন্ন তাপমাত্রায় থাকা দুটি দেহের মধ্যে তাপীয় শক্তি স্থানান্তর।

তাপীয় সাম্যাবস্থা, যান্ত্রিক ভারসাম্য এবং রাসায়নিক ভারসাম্য একই সাথে যখন সিস্টেম একযোগে থাকে তখন থার্মোডাইনামিক ভারসাম্য বিদ্যমান।

ধন্যবাদ নোট: এই নিবন্ধটির বিকাশের জন্য আমরা এর পরামর্শ থাকার গৌরব অর্জন করেছি ইনজি। মেরিসল পিনো, শিল্প যন্ত্রপাতি ও নিয়ন্ত্রণ বিশেষজ্ঞ.