উজ্জ্বল তাপ স্থানান্তর: ধারণা, গণনা

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 17:42

এখানে পাঠক তাপ স্থানান্তর কী সে সম্পর্কে সাধারণ তথ্য পাবেন এবং তেজস্ক্রিয় তাপ স্থানান্তরের ঘটনা, নির্দিষ্ট আইনের প্রতি এর আনুগত্য, প্রক্রিয়াটির বৈশিষ্ট্য, তাপের সূত্র, ব্যবহার সম্পর্কে বিশদভাবে বিবেচনা করবেন। মানুষের দ্বারা তাপ স্থানান্তর এবং প্রকৃতিতে এর প্রবাহ।

হিট এক্সচেঞ্জে প্রবেশ

উজ্জ্বল তাপ স্থানান্তরের সারমর্ম বোঝার জন্য, আপনাকে প্রথমে এর সারমর্ম বুঝতে হবে এবং জানতে হবে এটি কী?

তাপ স্থানান্তর হল বস্তু বা বিষয়ের উপর কাজ না করে এবং শরীরের দ্বারা কাজ না করেই অভ্যন্তরীণ ধরণের শক্তি সূচকের পরিবর্তন। এই ধরনের প্রক্রিয়া সর্বদা একটি নির্দিষ্ট দিকে অগ্রসর হয়, যথা: উচ্চ তাপমাত্রা সূচক সহ একটি শরীর থেকে তাপ নিম্নতর একটি শরীরে চলে যায়। শরীরের মধ্যে তাপমাত্রার সমতা পৌঁছানোর পরে, প্রক্রিয়াটি বন্ধ হয়ে যায় এবং তা তাপ সঞ্চালন, পরিচলন এবং বিকিরণের সাহায্যে সঞ্চালিত হয়।

1. তাপীয় পরিবাহিতা হল অভ্যন্তরীণ শক্তি এক দেহের অংশ থেকে অন্য অংশে বা দেহের মধ্যে স্থানান্তর করার প্রক্রিয়া যখন তারা যোগাযোগ করে।
2. পরিচলন হল তাপ স্থানান্তর যার ফলেতরল বা গ্যাস প্রবাহের সাথে শক্তি স্থানান্তর।
3. রেডিয়েশন প্রকৃতিতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় থাকা পদার্থের অভ্যন্তরীণ শক্তির কারণে নির্গত হয়।

তাপ সূত্র আপনাকে স্থানান্তরিত শক্তির পরিমাণ নির্ধারণ করতে গণনা করতে দেয়, তবে পরিমাপ করা মানগুলি চলমান প্রক্রিয়ার প্রকৃতির উপর নির্ভরশীল:

1. Q=cmΔt=cm(t₂ – t_{1) – গরম করা এবং ঠান্ডা করা;}
2. Q=mλ – স্ফটিককরণ এবং গলে যাওয়া;
3. Q=মিস্টার - বাষ্প ঘনীভবন, ফুটন্ত এবং বাষ্পীভবন;
4. Q=mq – জ্বালানী দহন।

শরীর এবং তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক

উজ্জ্বল তাপ স্থানান্তর কী তা বোঝার জন্য, আপনাকে ইনফ্রারেড বিকিরণ সম্পর্কে পদার্থবিজ্ঞানের প্রাথমিক নিয়মগুলি জানতে হবে। এটা মনে রাখা জরুরী যে যেকোন দেহের তাপমাত্রা পরম পদে শূন্যের উপরে সর্বদা তাপ শক্তি বিকিরণ করে। এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রকৃতির তরঙ্গের ইনফ্রারেড বর্ণালীতে অবস্থিত৷

তবে, একই তাপমাত্রার বিভিন্ন দেহের তেজস্ক্রিয় শক্তি নির্গত করার ক্ষমতা আলাদা হবে। এই বৈশিষ্ট্যটি বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করবে যেমন: শরীরের গঠন, প্রকৃতি, আকৃতি এবং পৃষ্ঠের অবস্থা। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের প্রকৃতি দ্বৈত, কর্পাসকুলার-তরঙ্গকে বোঝায়। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ধরণের ক্ষেত্রের একটি কোয়ান্টাম অক্ষর রয়েছে এবং এর কোয়ান্টা ফোটন দ্বারা উপস্থাপিত হয়। পরমাণুর সাথে মিথস্ক্রিয়া, ফোটনগুলি শোষিত হয় এবং তাদের শক্তি ইলেকট্রনে স্থানান্তর করে, ফোটন অদৃশ্য হয়ে যায়। শক্তি সূচক তাপীয় ওঠানামাএকটি অণু মধ্যে পরমাণু বৃদ্ধি. অন্য কথায়, বিকিরিত শক্তি তাপে রূপান্তরিত হয়।

বিকিরিত শক্তিকে প্রধান পরিমাণ হিসাবে বিবেচনা করা হয় এবং W চিহ্ন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা জুলে (J) পরিমাপ করা হয়। রেডিয়েশন ফ্লাক্স এমন একটি সময়ের মধ্যে শক্তির গড় মান প্রকাশ করে যা দোলনের সময়কালের (সময়ের একটি ইউনিটে নির্গত শক্তি) থেকে অনেক বেশি। স্ট্রীম দ্বারা নির্গত একক প্রতি সেকেন্ডে (J/s) জুলে প্রকাশ করা হয়, ওয়াট (W) সাধারণভাবে গৃহীত বিকল্প হিসাবে বিবেচিত হয়।

উজ্জ্বল তাপ স্থানান্তরের ভূমিকা

এখন ঘটনা সম্পর্কে আরো. দীপ্তিমান তাপ স্থানান্তর হল তাপের বিনিময়, এটি এক শরীর থেকে অন্য শরীরে স্থানান্তর করার প্রক্রিয়া, যার একটি ভিন্ন তাপমাত্রা সূচক রয়েছে। ইনফ্রারেড বিকিরণের সাহায্যে ঘটে। এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রকৃতির তরঙ্গ বর্ণালীর অঞ্চলে অবস্থিত। তরঙ্গের পরিসীমা 0.77 থেকে 340 µm পর্যন্ত। 340 থেকে 100 µm পর্যন্ত পরিসরকে লংওয়েভ, 100 - 15 µm মাঝারি তরঙ্গ সীমার অন্তর্গত এবং 15 থেকে 0.77 µm পর্যন্ত ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য।

ইনফ্রারেড বর্ণালীর সংক্ষিপ্ত-তরঙ্গ অংশটি দৃশ্যমান আলোর সংলগ্ন, এবং তরঙ্গের দীর্ঘ-তরঙ্গ অংশগুলি অতি সংক্ষিপ্ত রেডিও তরঙ্গে চলে যায়। ইনফ্রারেড বিকিরণ রেক্টিলাইনার প্রচার দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, এটি প্রতিসরণ, প্রতিফলিত এবং মেরুকরণ করতে সক্ষম। দৃশ্যমান আলো থেকে অস্বচ্ছ এমন বিভিন্ন উপকরণ ভেদ করতে সক্ষম।

অন্য কথায়, উজ্জ্বল তাপ স্থানান্তর স্থানান্তর হিসাবে চিহ্নিত করা যেতে পারেইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ শক্তির আকারে তাপ, যখন প্রক্রিয়াটি পারস্পরিক বিকিরণ প্রক্রিয়ায় থাকা পৃষ্ঠগুলির মধ্যে এগিয়ে যায়৷

তীব্রতা সূচকটি পৃষ্ঠের পারস্পরিক বিন্যাস, দেহের নির্গত এবং শোষণ ক্ষমতা দ্বারা নির্ধারিত হয়। দেহের মধ্যে দীপ্তিমান তাপ স্থানান্তর পরিচলন এবং তাপ পরিবাহী প্রক্রিয়া থেকে ভিন্ন যে তাপ একটি ভ্যাকুয়ামের মাধ্যমে পাঠানো যেতে পারে। অন্যদের সাথে এই ঘটনার সাদৃশ্য বিভিন্ন তাপমাত্রা সূচক সহ শরীরের মধ্যে তাপ স্থানান্তরের কারণে।

বিকিরণ প্রবাহ

দেহের মধ্যে তেজস্ক্রিয় তাপ স্থানান্তর একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক বিকিরণ প্রবাহ রয়েছে:

1. অভ্যন্তরীণ বিকিরণ প্রবাহ - E, যা তাপমাত্রা সূচক T এবং শরীরের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে।
2. ঘটনা বিকিরণ প্রবাহ।
3. শোষিত, প্রতিফলিত এবং প্রবাহিত ধরণের বিকিরণ প্রবাহ। মোট, তারা সমান E_{প্যাড.}

যে পরিবেশে তাপ বিনিময় হয় তা বিকিরণ শোষণ করতে পারে এবং তার নিজস্ব পরিচয় দিতে পারে।

নির্দিষ্ট সংখ্যক দেহের মধ্যে তেজস্ক্রিয় তাপ বিনিময় একটি কার্যকর বিকিরণ প্রবাহ দ্বারা বর্ণনা করা হয়:

E_EF=E+EOTR_=E+(1-A)EFAD. দেহগুলি, যে কোনও তাপমাত্রায়, L=1, R=0 এবং O=0 সূচকগুলিকে "একেবারে কালো" বলা হয়। মানুষ "কালো বিকিরণ" ধারণা তৈরি করেছে। এটি শরীরের ভারসাম্যের সাথে তার তাপমাত্রা সূচকের সাথে মিলে যায়। নির্গত বিকিরণ শক্তি বিষয় বা বস্তুর তাপমাত্রা ব্যবহার করে গণনা করা হয়, শরীরের প্রকৃতি এটিকে প্রভাবিত করে না।

আইন মেনে চলাবোল্টজম্যান

লুডভিগ বোল্টজম্যান, যিনি 1844-1906 সালে অস্ট্রিয়ান সাম্রাজ্যের অঞ্চলে বসবাস করতেন, স্টেফান-বোল্টজম্যান আইন তৈরি করেছিলেন। তিনিই একজন ব্যক্তিকে তাপ বিনিময়ের সারমর্মকে আরও ভালভাবে বুঝতে এবং তথ্য দিয়ে কাজ করার অনুমতি দিয়েছিলেন, বছরের পর বছর ধরে এটির উন্নতি করেছিলেন। এর শব্দগুচ্ছ বিবেচনা করুন।

স্টিফান-বোল্টজম্যান আইন একটি অবিচ্ছেদ্য আইন যা একেবারে কালো দেহের কিছু বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে। এটি আপনাকে ব্ল্যাকবডির তাপমাত্রা সূচকের উপর বিকিরণ শক্তির ঘনত্বের নির্ভরতা নির্ধারণ করতে দেয়।

আইন মানা

উজ্জ্বল তাপ স্থানান্তরের আইন স্টেফান-বোল্টজম্যান আইন মেনে চলে। তাপ সঞ্চালন এবং পরিচলনের মাধ্যমে তাপ স্থানান্তরের তীব্রতার মাত্রা তাপমাত্রার সমানুপাতিক। তাপ প্রবাহে তেজস্ক্রিয় শক্তি তাপমাত্রার চতুর্থ শক্তির সমানুপাতিক। এটা এই মত দেখাচ্ছে:

q=σ A (T₁⁴ – T₂ ^4)।

সূত্রে, q হল তাপ প্রবাহ, A হল শরীরের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল যা শক্তি বিকিরণ করে, T₁ এবং T_{2 হল তাপমাত্রা নির্গতকারী দেহ এবং পরিবেশ যা এই বিকিরণ শোষণ করে৷}

উপরের তাপ বিকিরণের নিয়মটি একেবারে কৃষ্ণাঙ্গ (a.h.t.) দ্বারা তৈরি শুধুমাত্র আদর্শ বিকিরণকে বর্ণনা করে। কার্যত জীবনে এমন কোন দেহ নেই। যাইহোক, সমতল কালো পৃষ্ঠগুলি A. CH. T এর কাছে যায়। আলোক বস্তু থেকে বিকিরণ তুলনামূলকভাবে দুর্বল।

অসংখ্যের আদর্শ থেকে বিচ্যুতিকে বিবেচনায় নেওয়ার জন্য একটি নির্গমন ফ্যাক্টর চালু করা হয়েছেs.t এর পরিমাণ স্টেফান-বোল্টজম্যান আইন ব্যাখ্যা করে অভিব্যক্তির ডান অংশে। নির্গমন সূচক একের চেয়ে কম একটি মানের সমান। একটি সমতল কালো পৃষ্ঠ এই সহগকে 0.98 পর্যন্ত আনতে পারে, যখন একটি ধাতব আয়না 0.05 এর বেশি হবে না। অতএব, কৃষ্ণদেহের জন্য শোষণ বেশি এবং স্পেকুলার দেহের জন্য কম।

ধূসর শরীর সম্পর্কে (s.t.)

তাপ স্থানান্তরে, প্রায়শই একটি ধূসর বডি হিসাবে একটি শব্দের উল্লেখ থাকে। এই বস্তুটি এমন একটি বডি যার একটি বর্ণালী প্রকারের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের শোষণ সহগ একের কম, যা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (ফ্রিকোয়েন্সি) উপর ভিত্তি করে নয়।

একই তাপমাত্রার ব্ল্যাক বডির রেডিয়েশনের বর্ণালী গঠন অনুসারে তাপের নির্গমন একই। একটি ধূসর শরীর একটি কালো থেকে শক্তির সামঞ্জস্যের একটি নিম্ন সূচক দ্বারা পৃথক। s.t এর বর্ণালী কালোত্বের স্তর পর্যন্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রভাবিত হয় না। দৃশ্যমান আলোতে, কাঁচ, কয়লা এবং প্ল্যাটিনাম পাউডার (কালো) ধূসর শরীরের কাছাকাছি থাকে।

তাপ স্থানান্তর জ্ঞান প্রয়োগের ক্ষেত্র

আমাদের চারপাশে প্রতিনিয়ত তাপ নিঃসরণ ঘটছে। আবাসিক এবং অফিস প্রাঙ্গনে, আপনি প্রায়শই তাপ বিকিরণে নিযুক্ত বৈদ্যুতিক হিটারগুলি খুঁজে পেতে পারেন এবং আমরা এটি একটি সর্পিলের লাল আভা আকারে দেখতে পাই - এই ধরনের তাপ দৃশ্যমান, এটি প্রান্তে "দাঁড়িয়ে" ইনফ্রারেড বর্ণালী।

ঘর গরম করা, আসলে, ইনফ্রারেড বিকিরণের একটি অদৃশ্য উপাদানের সাথে জড়িত। নাইট ভিশন ডিভাইস প্রযোজ্যতাপ বিকিরণের একটি উৎস এবং ইনফ্রারেড বিকিরণের প্রতি সংবেদনশীল রিসিভার, যা আপনাকে অন্ধকারে ভালভাবে নেভিগেট করতে দেয়।

সূর্য শক্তি

সূর্য যথাযথভাবে তাপ প্রকৃতির শক্তির সবচেয়ে শক্তিশালী বিকিরণকারী। এটি একশ পঞ্চাশ মিলিয়ন কিলোমিটার দূর থেকে আমাদের গ্রহকে উত্তপ্ত করে। সৌর বিকিরণের তীব্রতা, যা বহু বছর ধরে এবং পৃথিবীর বিভিন্ন স্থানে অবস্থিত বিভিন্ন স্টেশন দ্বারা রেকর্ড করা হয়েছে, আনুমানিক 1.37 W/m2.।

এটি সূর্যের শক্তি যা পৃথিবীতে জীবনের উত্স। বর্তমানে, অনেক মন এটি ব্যবহার করার সবচেয়ে কার্যকর উপায় খুঁজে বের করার চেষ্টায় ব্যস্ত। এখন আমরা সৌর প্যানেল জানি যা আবাসিক ভবনগুলিকে গরম করতে পারে এবং দৈনন্দিন প্রয়োজনের জন্য শক্তি সরবরাহ করতে পারে৷

শেষে

সংক্ষেপে, পাঠক এখন উজ্জ্বল তাপ স্থানান্তর সংজ্ঞায়িত করতে পারেন। জীবন ও প্রকৃতির এই ঘটনাটি বর্ণনা কর। তেজস্ক্রিয় শক্তি হ'ল এই জাতীয় ঘটনাতে প্রেরণ করা শক্তি তরঙ্গের প্রধান বৈশিষ্ট্য এবং তালিকাভুক্ত সূত্রগুলি কীভাবে এটি গণনা করতে হয় তা দেখায়। সাধারণ অবস্থানে, প্রক্রিয়াটি নিজেই স্টেফান-বোল্টজম্যান আইন মেনে চলে এবং এর প্রকৃতির উপর নির্ভর করে তিনটি রূপ থাকতে পারে: ঘটনা বিকিরণের প্রবাহ, তার নিজস্ব ধরণের বিকিরণ এবং প্রতিফলিত, শোষিত এবং প্রেরণ করা।