যখন কাজ সমান তাপ। শরীরকে উত্তপ্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণের হিসাব বা শীতল করার সময় এটি দ্বারা নির্গত হয়

আপনি জানেন, বিভিন্ন যান্ত্রিক প্রক্রিয়ার সময়, যান্ত্রিক শক্তির পরিবর্তন হয় ডব্লিউ meh যান্ত্রিক শক্তির পরিবর্তনের পরিমাপ হল সিস্টেমে প্রয়োগ করা শক্তির কাজ:

\(~\Delta W_(meh) = A.\)

তাপ স্থানান্তরের সময়, শরীরের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন ঘটে। তাপ স্থানান্তরের সময় অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তনের পরিমাপ হল তাপের পরিমাণ।

তাপের পরিমাণঅভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তনের একটি পরিমাপ যা শরীর তাপ স্থানান্তর প্রক্রিয়ায় গ্রহণ করে (বা দেয়)।

সুতরাং, কাজ এবং তাপের পরিমাণ উভয়ই শক্তির পরিবর্তনকে চিহ্নিত করে, কিন্তু শক্তির সাথে অভিন্ন নয়। তারা নিজেই সিস্টেমের অবস্থাকে চিহ্নিত করে না, তবে একটি ফর্ম থেকে অন্য ফর্মে (একটি শরীর থেকে অন্য শরীরে) শক্তি স্থানান্তরের প্রক্রিয়া নির্ধারণ করে যখন রাষ্ট্র পরিবর্তিত হয় এবং মূলত প্রক্রিয়াটির প্রকৃতির উপর নির্ভর করে।

কাজ এবং তাপের পরিমাণের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল যে কাজটি সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তন করার প্রক্রিয়াটিকে চিহ্নিত করে, যার সাথে এক প্রকার থেকে অন্য (যান্ত্রিক থেকে অভ্যন্তরীণ পর্যন্ত) শক্তির রূপান্তর হয়। তাপের পরিমাণ অভ্যন্তরীণ শক্তি এক দেহ থেকে অন্য দেহে স্থানান্তরের প্রক্রিয়াকে বৈশিষ্ট্যযুক্ত করে (বেশি উত্তপ্ত থেকে কম উত্তপ্ত), শক্তির রূপান্তরের সাথে নয়।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে একটি ভর দিয়ে একটি শরীরকে গরম করার জন্য যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয় মিতাপমাত্রা টিতাপমাত্রায় 1 টি 2 সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়

\(~Q = সেমি (T_2 - T_1) = cm \Delta T, \qquad (1)\)

কোথায় গ- পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা;

\(~c = \frac(Q)(m (T_2 - T_1))।\)

নির্দিষ্ট তাপের SI একক হল জুল প্রতি কিলোগ্রাম-কেলভিন (J/(kg K))।

সুনির্দিষ্ট তাপ গসংখ্যাগতভাবে তাপ পরিমাণের সমান যা 1 কেজি ভরের একটি শরীরকে 1 K দ্বারা উত্তপ্ত করার জন্য দিতে হবে।

তাপ ধারনক্ষমতাশরীর গ T সংখ্যাগতভাবে শরীরের তাপমাত্রা 1 K দ্বারা পরিবর্তন করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণের সমান:

\(~C_T = \frac(Q)(T_2 - T_1) = সেমি।\)

একটি শরীরের তাপ ক্ষমতার SI একক হল জুল প্রতি কেলভিন (J/K)।

একটি ধ্রুবক তাপমাত্রায় একটি তরলকে বাষ্পে পরিবর্তন করতে, প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ

\(~Q = Lm, \qquad (2)\)

কোথায় এল- বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ। বাষ্প ঘনীভূত হলে, একই পরিমাণ তাপ নির্গত হয়।

যাতে একটি ভর সঙ্গে একটি স্ফটিক শরীর গলে মিগলনাঙ্কে, শরীরের তাপের পরিমাণ রিপোর্ট করা প্রয়োজন

\(~Q = \lambda m, \qquad (3)\)

কোথায় λ - ফিউশনের নির্দিষ্ট তাপ। একটি শরীরের স্ফটিককরণের সময়, একই পরিমাণ তাপ নির্গত হয়।

জ্বালানী ভরের সম্পূর্ণ দহনের সময় যে পরিমাণ তাপ নির্গত হয় মি,

\(~Q = qm, \qquad (4)\)

কোথায় q- দহনের নির্দিষ্ট তাপ।

বাষ্পীভবন, গলে যাওয়া এবং দহনের নির্দিষ্ট তাপের এসআই একক হল জুল প্রতি কিলোগ্রাম (জে/কেজি)।

সাহিত্য

আকসেনোভিচ এল.এ. উচ্চ বিদ্যালয়ে পদার্থবিদ্যা: তত্ত্ব। কাজ. পরীক্ষা: Proc. সাধারণ প্রদানকারী প্রতিষ্ঠানের জন্য ভাতা। পরিবেশ, শিক্ষা / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; এড. কে এস ফারিনো। - Mn.: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - C. 154-155.

চুলায় কী দ্রুত গরম হয় - একটি কেটলি বা জলের বালতি? উত্তর সুস্পষ্ট - একটি কেটলি। তাহলে দ্বিতীয় প্রশ্ন হল কেন?

উত্তরটি কম স্পষ্ট নয় - কারণ কেটলিতে জলের ভর কম। দারুণ। এবং এখন আপনি বাড়িতে সবচেয়ে বাস্তব শারীরিক অভিজ্ঞতা নিজেই করতে পারেন. এটি করার জন্য, আপনার দুটি অভিন্ন ছোট সসপ্যান, সমান পরিমাণ জল এবং উদ্ভিজ্জ তেলের প্রয়োজন হবে, উদাহরণস্বরূপ, প্রতিটি আধা লিটার এবং একটি চুলা। একই আগুনে তেল এবং জলের পাত্র রাখুন। এবং এখন শুধু দেখুন কি দ্রুত গরম হবে. যদি তরলগুলির জন্য একটি থার্মোমিটার থাকে তবে আপনি এটি ব্যবহার করতে পারেন, যদি না হয়, আপনি কেবল আপনার আঙুল দিয়ে সময়ে সময়ে তাপমাত্রা চেষ্টা করতে পারেন, নিজেকে পোড়া না করার জন্য সতর্ক থাকুন। যাই হোক না কেন, আপনি শীঘ্রই দেখতে পাবেন যে তেলটি জলের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে দ্রুত গরম হয়। এবং আরও একটি প্রশ্ন, যা অভিজ্ঞতা আকারে বাস্তবায়ন করা যেতে পারে। কোনটি দ্রুত ফুটে যায় - গরম জল নাকি ঠান্ডা? সবকিছু আবার সুস্পষ্ট - উষ্ণ এক শেষ হবে প্রথম হবে। কেন এই সব অদ্ভুত প্রশ্ন এবং পরীক্ষা? "তাপের পরিমাণ" নামক শারীরিক পরিমাণ নির্ধারণ করার জন্য।

তাপের পরিমাণ

তাপ স্থানান্তরের সময় শরীর যে শক্তি হারায় বা লাভ করে তা হল তাপের পরিমাণ। এটা নাম থেকেই স্পষ্ট। ঠান্ডা হলে, শরীর একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ হারাবে এবং উত্তপ্ত হলে, এটি শোষণ করবে। এবং আমাদের প্রশ্নের উত্তর আমাদের দেখিয়েছেন তাপের পরিমাণ কিসের উপর নির্ভর করে?প্রথমত, শরীরের ভর যত বেশি হবে, তার তাপমাত্রা এক ডিগ্রী পরিবর্তন করার জন্য তাপের পরিমাণ তত বেশি ব্যয় করতে হবে। দ্বিতীয়ত, একটি শরীরকে উত্তপ্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ নির্ভর করে এটি কোন পদার্থের উপর, অর্থাৎ পদার্থের ধরণের উপর। এবং তৃতীয়ত, তাপ স্থানান্তরের আগে এবং পরে শরীরের তাপমাত্রার পার্থক্যও আমাদের গণনার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। উপরোক্ত উপর ভিত্তি করে, আমরা করতে পারেন সূত্র দ্বারা তাপের পরিমাণ নির্ধারণ করুন:

যেখানে Q হল তাপের পরিমাণ,
মি - শরীরের ওজন,
(t_2-t_1) - প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত শরীরের তাপমাত্রার মধ্যে পার্থক্য,
গ - পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা, প্রাসঙ্গিক টেবিল থেকে পাওয়া যায়।

এই সূত্রটি ব্যবহার করে, আপনি যে কোনো শরীরকে গরম করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ গণনা করতে পারেন বা যখন এটি ঠান্ডা হয় তখন এই শরীরটি মুক্তি পাবে।

তাপের পরিমাণ অন্য যেকোনো শক্তির মতো জুলে (1 জে) পরিমাপ করা হয়। যাইহোক, এই মানটি খুব বেশি দিন আগে চালু হয়নি এবং লোকেরা তাপের পরিমাণ অনেক আগে পরিমাপ করতে শুরু করেছিল। এবং তারা একটি ইউনিট ব্যবহার করেছিল যা আমাদের সময়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় - একটি ক্যালোরি (1 ক্যালরি)। 1 ক্যালরি হল 1 গ্রাম জলের তাপমাত্রা 1 ডিগ্রি সেলসিয়াস বাড়ানোর জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ। এই ডেটাগুলির দ্বারা পরিচালিত, তারা যে খাবার খায় তাতে ক্যালোরি গণনা করার প্রেমীরা, আগ্রহের জন্য, গণনা করতে পারে কত লিটার জল তারা দিনের বেলা খাবারের সাথে যে শক্তি খায় তা দিয়ে ফুটানো যায়।

তাপ বিনিময় করা.

1.তাপ স্থানান্তর.

তাপ বিনিময় বা তাপ স্থানান্তরকাজ না করেই এক দেহের অভ্যন্তরীণ শক্তি অন্য দেহে স্থানান্তরিত করার প্রক্রিয়া।

তাপ স্থানান্তর তিন প্রকার।

1) তাপ পরিবাহিতাসরাসরি যোগাযোগের মধ্যে শরীরের মধ্যে তাপ বিনিময় হয়.

2) পরিচলনতাপ স্থানান্তর যেখানে তাপ গ্যাস বা তরল প্রবাহ দ্বারা স্থানান্তরিত হয়।

3) বিকিরণইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের মাধ্যমে তাপ স্থানান্তর।

2. তাপের পরিমাণ।

তাপের পরিমাণ হল তাপ বিনিময়ের সময় শরীরের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তনের একটি পরিমাপ। চিঠি দ্বারা চিহ্নিত প্র.

তাপের পরিমাণ পরিমাপের একক = 1 জে।

তাপ স্থানান্তরের ফলে একটি দেহ অন্য দেহ থেকে যে পরিমাণ তাপ প্রাপ্ত হয় তা তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে (অণুর গতিশক্তি বৃদ্ধি) বা সমষ্টির অবস্থা পরিবর্তনে (সম্ভাব্য শক্তি বৃদ্ধি) ব্যয় করা যেতে পারে।

3. একটি পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে তাপমাত্রা T 1 থেকে তাপমাত্রা T 2 পর্যন্ত m ভরের একটি শরীরকে উত্তপ্ত করার জন্য যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয় তা শরীরের ভর m এবং তাপমাত্রার পার্থক্য (T 2 - T 1), অর্থাৎ।

প্র = সেমি(টি 2 - টি 1 ) = সঙ্গেমিΔ টি,

সঙ্গেউত্তপ্ত শরীরের পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা বলা হয়।

একটি পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা 1 কেজি দ্বারা উত্তপ্ত করার জন্য পদার্থের 1 কেজি তাপের পরিমাণের সমান।

নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতার একক =।

বিভিন্ন পদার্থের তাপ ক্ষমতার মান ভৌত টেবিলে পাওয়া যাবে।

ঠিক একই পরিমাণ তাপ Q নির্গত হবে যখন শরীর ΔT দ্বারা শীতল হবে।

4. বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে একটি তরলকে বাষ্পে রূপান্তর করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ তরলের ভরের সমানুপাতিক, অর্থাৎ

প্র = lm,

যেখানে সমানুপাতিকতার সহগ এলবাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ বলা হয়।

বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ স্ফুটনাঙ্কে 1 কেজি তরলকে বাষ্পে রূপান্তর করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণের সমান।

বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপের জন্য পরিমাপের একক।

বিপরীত প্রক্রিয়ায়, বাষ্পের ঘনীভবন, তাপ একই পরিমাণে নির্গত হয় যা বাষ্পীভবনে ব্যয় করা হয়েছিল।

5. ফিউশনের নির্দিষ্ট তাপ।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে একটি কঠিন পদার্থকে তরলে রূপান্তরিত করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ শরীরের ভরের সমানুপাতিক, অর্থাৎ

প্র = λ মি,

যেখানে সমানুপাতিকতার সহগ λ কে ফিউশনের নির্দিষ্ট তাপ বলা হয়।

ফিউশনের নির্দিষ্ট তাপ গলনাঙ্কে 1 কেজি ওজনের একটি কঠিন দেহকে তরলে পরিণত করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণের সমান।

ফিউশনের নির্দিষ্ট তাপের জন্য পরিমাপের একক।

বিপরীত প্রক্রিয়ায়, একটি তরলের স্ফটিককরণ, তাপ একই পরিমাণে নির্গত হয় যা গলতে ব্যয় করা হয়েছিল।

6. দহনের নির্দিষ্ট তাপ।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে জ্বালানীর সম্পূর্ণ দহনের সময় নির্গত তাপের পরিমাণ জ্বালানীর ভরের সমানুপাতিক, অর্থাৎ

প্র = qমি,

যেখানে সমানুপাতিক গুণক q কে দহনের নির্দিষ্ট তাপ বলা হয়।

দহনের নির্দিষ্ট তাপ 1 কেজি জ্বালানীর সম্পূর্ণ দহনের সময় যে পরিমাণ তাপ নির্গত হয় তার সমান।

দহনের নির্দিষ্ট তাপের জন্য পরিমাপের একক।

7. তাপ ভারসাম্য সমীকরণ।

দুই বা ততোধিক দেহ তাপ বিনিময়ে জড়িত। কিছু শরীর তাপ ছেড়ে দেয়, অন্যরা তা গ্রহণ করে। দেহের তাপমাত্রা সমান না হওয়া পর্যন্ত তাপ স্থানান্তর ঘটে। শক্তি সংরক্ষণের আইন অনুসারে, যে পরিমাণ তাপ দেওয়া হয় তা প্রাপ্ত পরিমাণের সমান। এই ভিত্তিতে, তাপ ভারসাম্য সমীকরণ লেখা হয়।

একটি উদাহরণ বিবেচনা করুন।

m 1 ভরের একটি দেহ, যার তাপ ক্ষমতা c 1, তাপমাত্রা T 1 এবং ভর m 2 এর একটি দেহ, যার তাপ ক্ষমতা c 2, তাপমাত্রা T 2। তদুপরি, T ​​1 টি 2 থেকে বড়। এই মৃতদেহ সংস্পর্শে আনা হয়. অভিজ্ঞতা দেখায় যে একটি ঠান্ডা শরীর (m 2) উত্তপ্ত হতে শুরু করে, এবং একটি গরম শরীর (m 1) ঠান্ডা হতে শুরু করে। এটি পরামর্শ দেয় যে একটি গরম শরীরের অভ্যন্তরীণ শক্তির একটি অংশ ঠান্ডায় স্থানান্তরিত হয় এবং তাপমাত্রা এমনকি বাইরে চলে যায়। চূড়ান্ত মোট তাপমাত্রা θ দ্বারা বোঝাই।

গরম শরীর থেকে ঠান্ডা শরীরে স্থানান্তরিত তাপের পরিমাণ

প্র স্থানান্তরিত. = গ 1 মি 1 (টি 1 – θ )

একটি গরম শরীর থেকে ঠান্ডা শরীর দ্বারা প্রাপ্ত তাপের পরিমাণ

প্র প্রাপ্ত = গ 2 মি 2 (θ – টি 2 )

শক্তি সংরক্ষণ আইন অনুযায়ী প্র স্থানান্তরিত. = প্র প্রাপ্ত, অর্থাৎ

গ 1 মি 1 (টি 1 – θ )= গ 2 মি 2 (θ – টি 2 )

আসুন বন্ধনী খুলি এবং মোট স্থিতিশীল-স্থিতি তাপমাত্রা θ এর মান প্রকাশ করি।

এই ক্ষেত্রে তাপমাত্রা মান θ কেলভিনে প্রাপ্ত করা হবে।

যাইহোক, যেহেতু এক্সপ্রেশনে Q পাস হয়েছে। এবং Q প্রাপ্ত হয়। যদি দুটি তাপমাত্রার মধ্যে পার্থক্য থাকে এবং এটি কেলভিন এবং ডিগ্রী সেলসিয়াস উভয় ক্ষেত্রেই একই হয়, তাহলে গণনাটি ডিগ্রি সেলসিয়াসে করা যেতে পারে। তারপর

এই ক্ষেত্রে, তাপমাত্রার মান θ ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্রাপ্ত হবে।

তাপ সঞ্চালনের ফলে তাপমাত্রার সারিবদ্ধতা আণবিক গতি তত্ত্বের ভিত্তিতে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে কারণ তাপীয় বিশৃঙ্খল গতির প্রক্রিয়াতে সংঘর্ষের সময় অণুর মধ্যে গতিশক্তির বিনিময় হয়।

এই উদাহরণটি একটি গ্রাফ দিয়ে চিত্রিত করা যেতে পারে।

হ্যালো! একটি আপাতদৃষ্টিতে সহজ প্রশ্ন হল তাপ কি এবং তাপের পরিমাণ। যাইহোক, এমনকি একজন বিশেষজ্ঞ যিনি তাপবিদ্যুৎ শিল্পে এক বছরেরও বেশি সময় ধরে কাজ করছেন, তিনি বিভ্রান্ত করতে পারেন। আসুন এটা বের করা যাক।

অসম তাপমাত্রার দেহের মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন, উচ্চ তাপমাত্রার শরীর থেকে শক্তি সরাসরি যোগাযোগ এবং বিকিরণের মাধ্যমে কম তাপমাত্রার শরীরে স্থানান্তরিত হতে পারে। শক্তি স্থানান্তরের এই রূপকে তাপ বলা হয়, এবং স্থানান্তরিত শক্তির পরিমাণকে তাপের পরিমাণ বলা হয়।

শরীর দ্বারা প্রাপ্ত বা প্রদত্ত তাপের পরিমাণ মূলত প্রক্রিয়াটির প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, অর্থাৎ এটি প্রক্রিয়াটির একটি ফাংশন। এটি গৃহীত হয় যে শরীরে সরবরাহ করা তাপের পরিমাণ ইতিবাচক হিসাবে বিবেচিত হয় এবং এটি থেকে সরানো তাপের পরিমাণ ঋণাত্মক।

যদি কার্যকারী তরলে তাপের পরিমাণ Q সরবরাহ করা হয়, যা সম্পূর্ণরূপে কাজ L-এ রূপান্তরিত হয়, তবে কাজটি কঠোরভাবে তাপের পরিমাণের সাথে (সমতুল্য) হয়। শক্তি সংরক্ষণের আইনের ভিত্তিতে তাপ এবং কাজের সমতুল্যতার এই নীতি অনুসারে, কেউ লিখতে পারেন: Q = L। এখানে ধরে নেওয়া হয় যে Q এবং L একই ইউনিটে পরিমাপ করা হয় (J-তে SI সিস্টেমে ) যদি Q এবং L বিভিন্ন এককে পরিমাপ করা হয়, তবে তাপ এবং কাজের সমতুল্যতার নীতিটি এভাবে লেখা যেতে পারে:

Q=AL

এই সমীকরণে A সহগকে কাজের তাপীয় সমতুল্য বলা হয়। কাজের মধ্যে তাপ স্থানান্তর করার সমস্ত প্রক্রিয়াতে, সহগ A এর একই ধ্রুবক মান রয়েছে। ইউনিটের অফ-সিস্টেম সিস্টেমে, Q কে সাধারণত kcal, L কে kgf * সেমিতে পরিমাপ করা হয়, তারপরে, অসংখ্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা অনুসারে,

A \u003d 1/427 kcal (kgf * m)।

এর মানে হল যে 1 kgf * m কাজ পেতে, 1/427 kcal প্রয়োজন তাপের সম্পূর্ণ রূপান্তরের জন্য। বিপরীতে, 1 kcal পেতে, 427 kgf * m কাজকে তাপে রূপান্তর করতে হবে।

আসুন আমরা নির্ধারণ করি, উদাহরণস্বরূপ, প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত মানের সমতুল্য তাপের পরিমাণ - 1 kWh; 1 kW হল 1 kJ/s = 102 kgf * m/s এর সমান শক্তির একক। 1 kWh (এক ঘন্টার জন্য 1 kW) হল কাজ:

L \u003d 1 * 3600 \u003d 3600 kJ;

L \u003d 102 * 3600 \u003d 367200 kgf * মি।

1 kWh এর সমান তাপের পরিমাণ:

Q = L = 3600 kJ;

প্রশ্ন \u003d AL \u003d 1/427 * 367200 \u003d 860 kcal।

সুতরাং, 1 kWh = 3600 kJ = 367200 kgf * m = 860 kcal।

শরীরকে উত্তপ্ত করার জন্য যে পরিমাণ তাপ ব্যয় করা হয় বা এটি শীতল করার সময় নির্গত হয় তা সূত্র থেকে পাওয়া যাবে:

Q = c * m * ΔT;

যেখানে Q হল তাপের পরিমাণ, c হল পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ যা শরীর তৈরি করে, m হল শরীরের ভর, ΔT হল তাপমাত্রার পার্থক্য।

সুতরাং, পরিবেশের সাথে তাপ বিনিময় প্রক্রিয়ায় একটি দেহ যে শক্তি গ্রহণ করে বা হারায় তাকে তাপের পরিমাণ বলা হয় এবং শক্তি স্থানান্তরের রূপকে তাপ বলে। তাপের পরিমাণ প্রযুক্তিগত তাপগতিবিদ্যায় প্রধান তাপগতিগত পরিমাণের মধ্যে একটি।

বাহ্যিক শক্তির কাজের কারণে শরীরের অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তিত হতে পারে। তাপ স্থানান্তরের সময় অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তনকে চিহ্নিত করার জন্য, তাপের পরিমাণ নামে একটি পরিমাণ এবং Q দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

আন্তর্জাতিক পদ্ধতিতে, কাজ এবং শক্তির পাশাপাশি তাপের পরিমাণের একক হল জুল: = = = 1 জে।

অনুশীলনে, তাপের পরিমাণের একটি অফ-সিস্টেম ইউনিট কখনও কখনও ব্যবহৃত হয় - একটি ক্যালোরি। 1 ক্যালরি = 4.2 জে।

এটি উল্লেখ করা উচিত যে "তাপের পরিমাণ" শব্দটি দুর্ভাগ্যজনক। এটি এমন একটি সময়ে চালু করা হয়েছিল যখন এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে দেহগুলিতে কিছু ওজনহীন, অধরা তরল - ক্যালোরি রয়েছে। কথিতভাবে তাপ স্থানান্তরের প্রক্রিয়াটি এই সত্যটি নিয়ে গঠিত যে ক্যালোরি, এক দেহ থেকে অন্য দেহে ঢালা, এটির সাথে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ বহন করে। এখন, পদার্থের গঠনের আণবিক-কাইনেটিক তত্ত্বের মূল বিষয়গুলি জেনে, আমরা বুঝতে পারি যে দেহে কোনও ক্যালরি নেই, একটি দেহের অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তন করার প্রক্রিয়াটি আলাদা। যাইহোক, ঐতিহ্যের শক্তি মহান এবং আমরা তাপের প্রকৃতি সম্পর্কে ভুল ধারণার ভিত্তিতে প্রবর্তিত শব্দটি ব্যবহার করতে থাকি। একই সময়ে, তাপ স্থানান্তরের প্রকৃতি বুঝতে, এটি সম্পর্কে ভুল ধারণাগুলি সম্পূর্ণরূপে উপেক্ষা করা উচিত নয়। বিপরীতে, তাপের প্রবাহ এবং ক্যালরির একটি অনুমানমূলক তরলের প্রবাহ, তাপের পরিমাণ এবং ক্যালরির পরিমাণের মধ্যে একটি সাদৃশ্য অঙ্কন করে, কিছু শ্রেণির সমস্যার সমাধান করার সময়, চলমান প্রক্রিয়াগুলি কল্পনা করা সম্ভব এবং সঠিকভাবে সমস্যা সমাধান করুন। শেষ পর্যন্ত, তাপ পরিবাহক হিসাবে ক্যালোরি সম্পর্কে ভুল ধারণার ভিত্তিতে তাপ স্থানান্তরের প্রক্রিয়াগুলি বর্ণনাকারী সঠিক সমীকরণগুলি এক সময়ে প্রাপ্ত হয়েছিল।

তাপ স্থানান্তরের ফলে ঘটতে পারে এমন প্রক্রিয়াগুলিকে আরও বিশদে বিবেচনা করা যাক।

একটি টেস্টটিউবে কিছু জল ঢেলে একটি কর্ক দিয়ে বন্ধ করুন। একটি ট্রাইপডে স্থির একটি রডের সাথে টেস্টটিউবটি ঝুলিয়ে রাখুন এবং এর নীচে একটি খোলা শিখা আনুন। শিখা থেকে, টেস্টটিউব একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ গ্রহণ করে এবং এতে তরলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে তরলের অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায়। এর বাষ্পীভবনের একটি নিবিড় প্রক্রিয়া রয়েছে। প্রসারিত তরল বাষ্পগুলি নল থেকে স্টপারকে ধাক্কা দেওয়ার জন্য যান্ত্রিক কাজ করে।

আসুন একটি ট্রলিতে বসানো পিতলের নলের টুকরো থেকে তৈরি একটি কামানের মডেল নিয়ে আরেকটি পরীক্ষা করা যাক। একপাশে, টিউবটি একটি ইবোনাইট প্লাগ দিয়ে শক্তভাবে বন্ধ করা হয়, যার মাধ্যমে একটি পিন পাস করা হয়। তারগুলি স্টুড এবং টিউবে সোল্ডার করা হয়, টার্মিনালগুলিতে শেষ হয় যা আলোক নেটওয়ার্ক থেকে শক্তিযুক্ত হতে পারে। বন্দুক মডেল এইভাবে বৈদ্যুতিক বয়লার একটি ধরনের.

কামানের ব্যারেলে কিছু জল ঢালা এবং একটি রাবার স্টপার দিয়ে টিউবটি বন্ধ করুন। বন্দুকটিকে একটি পাওয়ার উত্সের সাথে সংযুক্ত করুন। জলের মধ্য দিয়ে যাওয়া একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ এটিকে উত্তপ্ত করে। জল ফুটে, যা এর তীব্র বাষ্পীভবনের দিকে পরিচালিত করে। জলীয় বাষ্পের চাপ বৃদ্ধি পায় এবং অবশেষে, তারা বন্দুকের ব্যারেল থেকে কর্ককে বাইরে ঠেলে দেওয়ার কাজ করে।

পশ্চাদপসরণ করার কারণে বন্দুকটি কর্ক লঞ্চের বিপরীত দিকে ফিরে যায়।

উভয় অভিজ্ঞতা নিম্নলিখিত পরিস্থিতিতে একত্রিত হয়. বিভিন্ন উপায়ে তরল গরম করার প্রক্রিয়ায়, তরলের তাপমাত্রা এবং তদনুসারে, এর অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায়। তরলটি ফুটতে এবং নিবিড়ভাবে বাষ্পীভূত হওয়ার জন্য, এটি গরম করা চালিয়ে যাওয়া প্রয়োজন ছিল।

তরলের বাষ্প, তাদের অভ্যন্তরীণ শক্তির কারণে, যান্ত্রিক কাজ করে।

আমরা তার ভর, তাপমাত্রার পরিবর্তন এবং পদার্থের প্রকারের উপর শরীরকে উত্তপ্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণের নির্ভরতা তদন্ত করি। এই নির্ভরতাগুলি অধ্যয়ন করতে, আমরা জল এবং তেল ব্যবহার করব। (পরীক্ষায় তাপমাত্রা পরিমাপ করার জন্য, একটি বৈদ্যুতিক থার্মোমিটার ব্যবহার করা হয়, যা একটি আয়না গ্যালভানোমিটারের সাথে সংযুক্ত একটি থার্মোকল দিয়ে তৈরি। একটি থার্মোকল জংশনকে ঠান্ডা পানি দিয়ে একটি পাত্রে নামানো হয় যাতে তাপমাত্রা স্থির থাকে। অন্য থার্মোকল জংশন তাপমাত্রা পরিমাপ করে। অধ্যয়নাধীন তরল)।

অভিজ্ঞতা তিনটি সিরিজ নিয়ে গঠিত. প্রথম সিরিজে, একটি নির্দিষ্ট তরলের একটি ধ্রুবক ভরের জন্য (আমাদের ক্ষেত্রে, জল), তাপমাত্রার পরিবর্তনের উপর এটিকে গরম করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণের নির্ভরতা অধ্যয়ন করা হয়। হিটার (বৈদ্যুতিক চুলা) থেকে তরল দ্বারা প্রাপ্ত তাপের পরিমাণ গরম করার সময় দ্বারা বিচার করা হবে, ধরে নেওয়া হবে যে তাদের মধ্যে একটি সরাসরি আনুপাতিক সম্পর্ক রয়েছে। এই অনুমানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ পরীক্ষার ফলাফলের জন্য, বৈদ্যুতিক চুলা থেকে উত্তপ্ত শরীরে তাপের স্থির প্রবাহ নিশ্চিত করা প্রয়োজন। এটি করার জন্য, বৈদ্যুতিক চুলাটি আগে থেকেই নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত ছিল, যাতে পরীক্ষার শুরুতে এর পৃষ্ঠের তাপমাত্রা পরিবর্তন করা বন্ধ হয়ে যায়। পরীক্ষার সময় তরলটিকে আরও অভিন্ন গরম করার জন্য, আমরা থার্মোকলের সাহায্যে এটিকে নাড়ব। আমরা নিয়মিত বিরতিতে থার্মোমিটারের রিডিং রেকর্ড করব যতক্ষণ না আলোর দাগ স্কেলের প্রান্তে পৌঁছায়।

উপসংহারে আসা যাক: একটি শরীরকে উত্তপ্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ এবং তার তাপমাত্রার পরিবর্তনের মধ্যে একটি সরাসরি আনুপাতিক সম্পর্ক রয়েছে।

পরীক্ষাগুলির দ্বিতীয় সিরিজে, আমরা বিভিন্ন ভরের একই তরলকে গরম করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ তুলনা করব যখন তাদের তাপমাত্রা একই পরিমাণে পরিবর্তিত হয়।

প্রাপ্ত মান তুলনা করার সুবিধার জন্য, দ্বিতীয় পরীক্ষার জন্য জলের ভর প্রথম পরীক্ষার তুলনায় দুই গুণ কম নেওয়া হবে।

আবার, আমরা নিয়মিত বিরতিতে থার্মোমিটার রিডিং রেকর্ড করব।

প্রথম এবং দ্বিতীয় পরীক্ষার ফলাফলের তুলনা করে, আমরা নিম্নলিখিত সিদ্ধান্তগুলি আঁকতে পারি।

পরীক্ষাগুলির তৃতীয় ধারায়, আমরা বিভিন্ন তরলের সমান ভরকে গরম করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ তুলনা করব যখন তাদের তাপমাত্রা একই পরিমাণে পরিবর্তিত হয়।

আমরা একটি বৈদ্যুতিক চুলায় তেল গরম করব, যার ভর প্রথম পরীক্ষায় পানির ভরের সমান। আমরা নিয়মিত বিরতিতে থার্মোমিটার রিডিং রেকর্ড করব।

পরীক্ষার ফলাফল এই উপসংহারটি নিশ্চিত করে যে শরীরকে তাপ দেওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ সরাসরি তার তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে সমানুপাতিক এবং উপরন্তু, পদার্থের ধরণের উপর এই পরিমাণ তাপের নির্ভরতা নির্দেশ করে।

যেহেতু পরীক্ষায় তেল ব্যবহার করা হয়েছিল, যার ঘনত্ব জলের ঘনত্বের চেয়ে কম এবং জল গরম করার চেয়ে তেলকে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় গরম করার জন্য অল্প পরিমাণ তাপের প্রয়োজন ছিল, তাই অনুমান করা যেতে পারে যে তাপের পরিমাণ শরীরকে গরম করার জন্য এর ঘনত্বের উপর নির্ভর করে।

এই অনুমানটি পরীক্ষা করার জন্য, আমরা একই সাথে স্থির শক্তির একটি হিটারে জল, প্যারাফিন এবং তামার অভিন্ন ভরকে গরম করব।

একই সময়ের পরে, তামার তাপমাত্রা প্রায় 10 গুণ এবং প্যারাফিন জলের তাপমাত্রার চেয়ে প্রায় 2 গুণ বেশি।

কিন্তু তামার পানির চেয়ে বেশি এবং প্যারাফিনের ঘনত্ব কম।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে যে পরিমাণ পদার্থের তাপমাত্রা পরিবর্তনের হারকে চিহ্নিত করে যেগুলি থেকে তাপ বিনিময়ে জড়িত দেহগুলি তৈরি হয় তা ঘনত্ব নয়। এই পরিমাণকে পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা বলা হয় এবং সি অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

বিভিন্ন পদার্থের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতার তুলনা করার জন্য একটি বিশেষ যন্ত্র ব্যবহার করা হয়। ডিভাইসটিতে র্যাক থাকে যার মধ্যে একটি পাতলা প্যারাফিন প্লেট এবং এর মধ্য দিয়ে যাওয়া রড সহ একটি বার সংযুক্ত থাকে। সমান ভরের অ্যালুমিনিয়াম, ইস্পাত এবং পিতলের সিলিন্ডারগুলি রডগুলির প্রান্তে স্থির করা হয়।

গরম বৈদ্যুতিক চুলায় দাঁড়িয়ে থাকা জলের পাত্রে সিলিন্ডারগুলিকে ডুবিয়ে আমরা একই তাপমাত্রায় গরম করি। আসুন র্যাকগুলিতে গরম সিলিন্ডারগুলি ঠিক করি এবং ফাস্টেনারগুলি থেকে তাদের ছেড়ে দিই। সিলিন্ডারগুলি একই সাথে প্যারাফিন প্লেটকে স্পর্শ করে এবং প্যারাফিন গলিয়ে এটিতে ডুবতে শুরু করে। প্যারাফিন প্লেটে একই ভরের সিলিন্ডারের নিমজ্জনের গভীরতা, যখন তাদের তাপমাত্রা একই পরিমাণে পরিবর্তিত হয়, তখন ভিন্ন হতে দেখা যায়।

অভিজ্ঞতা দেখায় যে অ্যালুমিনিয়াম, ইস্পাত এবং পিতলের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা ভিন্ন।

কঠিন পদার্থের গলে যাওয়া, তরল পদার্থের বাষ্পীভবন এবং জ্বালানীর দহনের সাথে সংশ্লিষ্ট পরীক্ষাগুলি করার পরে, আমরা নিম্নলিখিত পরিমাণগত নির্ভরতাগুলি পাই।

নির্দিষ্ট পরিমাণের একক পেতে, তাদের অবশ্যই সংশ্লিষ্ট সূত্র এবং তাপের একক থেকে প্রকাশ করতে হবে - 1 J, ভর - 1 কেজি, এবং নির্দিষ্ট তাপের জন্য - এবং 1 K কে ফলাফলের অভিব্যক্তিতে প্রতিস্থাপিত করতে হবে।

আমরা ইউনিট পাই: নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা - 1 জে / কেজি কে, অন্যান্য নির্দিষ্ট তাপ: 1 জে / কেজি।