তাপগতিবিদ্যা কি? এটি পদার্থবিজ্ঞানের একটি শাখা যা ম্যাক্রোস্কোপিক সিস্টেমের বৈশিষ্ট্যগুলির অধ্যয়নের সাথে সম্পর্কিত। একই সময়ে, শক্তি রূপান্তর করার পদ্ধতি এবং এর স্থানান্তরের পদ্ধতিগুলিও অধ্যয়নের আওতায় পড়ে। থার্মোডাইনামিক্স হল পদার্থবিদ্যার একটি শাখা যা সিস্টেম এবং তাদের অবস্থার মধ্যে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করে। সে যে বিষয়গুলি অধ্যয়ন করে তার তালিকায় আর কী রয়েছে তা নিয়ে আমরা কথা বলব৷
সংজ্ঞা
নীচের ছবিতে আপনি গরম জলের জগ অধ্যয়ন করার সময় প্রাপ্ত একটি থার্মোগ্রামের উদাহরণ দেখতে পারেন৷
থার্মোডাইনামিক্স এমন একটি বিজ্ঞান যা অভিজ্ঞতার মাধ্যমে প্রাপ্ত সাধারণ তথ্যের উপর নির্ভর করে। থার্মোডাইনামিক সিস্টেমে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলি ম্যাক্রোস্কোপিক পরিমাণ ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়। তাদের তালিকায় ঘনত্ব, চাপ, তাপমাত্রা এবং এর মতো পরামিতিগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এটা স্পষ্ট যে এগুলি পৃথক অণুর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়, তবে সিস্টেমের সাধারণ আকারে বর্ণনায় হ্রাস পেয়েছে (উদাহরণস্বরূপ, ইলেক্ট্রোডাইনামিকসে ব্যবহৃত পরিমাণের বিপরীতে)।
থার্মোডাইনামিক্স হল পদার্থবিদ্যার একটি শাখা যার নিজস্ব নিয়ম রয়েছে। তারা, বাকিদের মত, একটি সাধারণ প্রকৃতির হয়. ক এর গঠনের সুনির্দিষ্ট বিবরণআমাদের বেছে নেওয়া অন্য কোনো পদার্থ আইনের প্রকৃতির উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলবে না। এই কারণেই তারা বলে যে পদার্থবিদ্যার এই শাখাটি বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিতে সবচেয়ে প্রযোজ্য (বা বরং সফলভাবে প্রয়োগ করা)।
আবেদন
উদাহরণের তালিকা অনেক দীর্ঘ হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, থার্মোডাইনামিক আইনের উপর ভিত্তি করে অনেক সমাধান তাপ প্রকৌশল বা বৈদ্যুতিক শক্তি শিল্পের ক্ষেত্রে পাওয়া যেতে পারে। রাসায়নিক বিক্রিয়া, ফেজ ট্রানজিশন, স্থানান্তর ঘটনা সম্পর্কে বর্ণনা এবং বোঝার কথা বলাই বাহুল্য। একটি উপায়ে, তাপগতিবিদ্যা কোয়ান্টাম গতিবিদ্যার সাথে "সহযোগিতা" করে। তাদের যোগাযোগের গোলকটি ব্ল্যাক হোলের ঘটনার বর্ণনা।
আইন
উপরের ছবিটি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়াগুলির একটির সারমর্ম প্রদর্শন করে - পরিচলন। পদার্থের উষ্ণ স্তর উপরে উঠে, ঠান্ডা স্তর নিচে পড়ে।
আইনের জন্য একটি বিকল্প নাম, যা যাইহোক, প্রায়শই ব্যবহার করা হয় না, তা হল তাপগতিবিদ্যার শুরু। আজ অবধি, তাদের মধ্যে তিনটি রয়েছে (প্লাস একটি "শূন্য", বা "সাধারণ")। তবে প্রতিটি আইন কী বোঝায় তা নিয়ে কথা বলার আগে, আসুন তাপগতিবিদ্যার নীতিগুলি কী সেই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করি৷
এগুলি কিছু নির্দিষ্ট অনুকরণের একটি সেট যা ম্যাক্রোসিস্টেমগুলিতে ঘটতে থাকা প্রক্রিয়াগুলি বোঝার ভিত্তি তৈরি করে। থার্মোডাইনামিক্সের নীতিগুলির বিধানগুলি পরীক্ষামূলকভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল কারণ পরীক্ষাগুলির একটি সম্পূর্ণ সিরিজ এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণা চালানো হয়েছিল। সুতরাং, কিছু প্রমাণ আছেতাদের নির্ভুলতা সম্পর্কে একক সন্দেহ ছাড়াই আমাদের পোষ্টুলেটগুলি গ্রহণ করার অনুমতি দেয়৷
কিছু লোক আশ্চর্য হয় কেন তাপগতিবিদ্যার এই আইনগুলির প্রয়োজন। ঠিক আছে, আমরা বলতে পারি যে তাদের ব্যবহার করার প্রয়োজনীয়তা এই কারণে যে পদার্থবিদ্যার এই বিভাগে, ম্যাক্রোস্কোপিক পরামিতিগুলি তাদের মাইক্রোস্কোপিক প্রকৃতি বা একই পরিকল্পনার বৈশিষ্ট্যগুলির বিবেচনার কোনও ইঙ্গিত ছাড়াই একটি সাধারণ উপায়ে বর্ণনা করা হয়েছে। এটি তাপগতিবিদ্যার ক্ষেত্র নয়, বরং পরিসংখ্যানগত পদার্থবিদ্যার, আরও নির্দিষ্ট করার জন্য। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল যে তাপগতিবিদ্যার নীতিগুলি একে অপরের থেকে স্বাধীন। অর্থাৎ দ্বিতীয়টির একটি কাজ করবে না।
আবেদন
তাপগতিবিদ্যার প্রয়োগ, যেমনটি আগে উল্লেখ করা হয়েছে, অনেক দিকে যায়। যাইহোক, এর একটি নীতিকে ভিত্তি হিসাবে নেওয়া হয়, যা শক্তি সংরক্ষণের আইনের আকারে ভিন্নভাবে ব্যাখ্যা করা হয়। শক্তি শিল্প, বায়োমেডিসিন এবং রসায়নের মতো শিল্পগুলিতে থার্মোডাইনামিক সমাধান এবং পোস্টুলেটগুলি সফলভাবে প্রয়োগ করা হচ্ছে। এখানে জৈবিক শক্তিতে, শক্তি সংরক্ষণের আইন এবং তাপগতি প্রক্রিয়ার সম্ভাব্যতা এবং দিক নির্দেশনা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর সাথে, সেখানে তিনটি সবচেয়ে সাধারণ ধারণা ব্যবহার করা হয়েছে, যার উপর ভিত্তি করে সম্পূর্ণ কাজ এবং এর বিবরণ। এটি একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেম, প্রক্রিয়া এবং প্রক্রিয়া পর্যায়।
প্রসেস
থার্মোডাইনামিক্সের প্রক্রিয়াগুলির জটিলতার বিভিন্ন মাত্রা রয়েছে। তাদের মধ্যে সাতজন আছে। সাধারণভাবে, এই ক্ষেত্রে প্রক্রিয়াটিকে ম্যাক্রোস্কোপিক অবস্থার পরিবর্তন ছাড়া আর কিছুই বোঝা উচিত নয়যে সিস্টেম আগে দেওয়া ছিল. এটা বোঝা উচিত যে শর্তসাপেক্ষ প্রাথমিক অবস্থা এবং চূড়ান্ত ফলাফলের মধ্যে পার্থক্য নগণ্য হতে পারে।
যদি পার্থক্যটি অসীমভাবে ছোট হয়, তবে আমরা যে প্রক্রিয়াটি ঘটেছে তাকে প্রাথমিক বলতে পারি। যদি আমরা প্রক্রিয়াগুলি নিয়ে আলোচনা করি, তাহলে আমাদের অতিরিক্ত শর্তাবলী উল্লেখ করতে হবে। তাদের মধ্যে একটি হল "ওয়ার্কিং বডি"। একটি কার্যকরী তরল হল এমন একটি সিস্টেম যেখানে এক বা একাধিক তাপীয় প্রক্রিয়া সংঘটিত হয়৷
প্রক্রিয়াগুলি প্রচলিতভাবে অ-ভারসাম্য এবং ভারসাম্যে বিভক্ত। পরেরটির ক্ষেত্রে, থার্মোডাইনামিক সিস্টেমকে যে সমস্ত অবস্থার মধ্য দিয়ে যেতে হয় সেগুলি যথাক্রমে, ভারসাম্যহীন। প্রায়শই, রাজ্যের পরিবর্তন দ্রুত গতিতে এই ধরনের ক্ষেত্রে ঘটে। কিন্তু ভারসাম্য প্রক্রিয়াগুলি আধা-স্থির প্রক্রিয়াগুলির কাছাকাছি। তাদের মধ্যে, পরিবর্তনগুলি ধীরগতির একটি ক্রম।
থার্মোডাইনামিক সিস্টেমে ঘটে যাওয়া তাপীয় প্রক্রিয়াগুলি বিপরীত এবং অপরিবর্তনীয় উভয়ই হতে পারে। সারমর্ম বোঝার জন্য, আসুন আমাদের উপস্থাপনায় কিছু নির্দিষ্ট ব্যবধানে কর্মের ক্রমকে ভাগ করি। আমরা যদি একই "ওয়ে স্টেশন" এর সাথে বিপরীতভাবে একই প্রক্রিয়াটি করতে পারি, তবে এটিকে বিপরীত বলা যেতে পারে। অন্যথায়, এটি কাজ করবে না।
