ভৌত জগতের ঘটনাগুলো তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে অঙ্গাঙ্গীভাবে জড়িত। প্রতিটি ব্যক্তি শৈশবকালে এটির সাথে পরিচিত হয়, যখন সে বুঝতে পারে যে বরফ ঠান্ডা, এবং ফুটন্ত জল জ্বলে। একই সময়ে, বোঝা যায় যে তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রক্রিয়াগুলি তাত্ক্ষণিকভাবে ঘটে না। পরে, স্কুলে, ছাত্র শিখে যে এটি তাপীয় গতির সাথে সংযুক্ত। এবং পদার্থবিদ্যার একটি সম্পূর্ণ বিভাগ তাপমাত্রা সম্পর্কিত প্রক্রিয়াগুলির জন্য নিবেদিত৷
তাপমাত্রা কি?
এটি একটি বৈজ্ঞানিক ধারণা যা দৈনন্দিন পদ প্রতিস্থাপনের জন্য চালু করা হয়েছে। দৈনন্দিন জীবনে, গরম, ঠান্ডা বা উষ্ণ শব্দগুলি ক্রমাগত উপস্থিত হয়। তাদের সকলেই শরীরের উত্তাপের ডিগ্রি সম্পর্কে কথা বলে। পদার্থবিজ্ঞানে এটিকে এভাবেই সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে, শুধুমাত্র যোগ করে যে এটি একটি স্কেলার পরিমাণ। সর্বোপরি, তাপমাত্রার কোন দিক নেই, তবে শুধুমাত্র একটি সংখ্যাসূচক মান।
ইন্টারন্যাশনাল সিস্টেম অফ ইউনিটে (SI), তাপমাত্রা ডিগ্রী সেলসিয়াস (ºС) এ পরিমাপ করা হয়। কিন্তু তাপীয় ঘটনা বর্ণনাকারী অনেক সূত্রে, এটিকে কেলভিন (কে) তে রূপান্তর করতে হবে। জন্যএর জন্য একটি সহজ সূত্র রয়েছে: T \u003d t + 273। এতে, T হল কেলভিনের তাপমাত্রা এবং t হল সেলসিয়াসে। পরম শূন্য তাপমাত্রার ধারণা কেলভিন স্কেলের সাথে যুক্ত।
অন্যান্য কিছু তাপমাত্রার স্কেল আছে। ইউরোপ এবং আমেরিকায়, উদাহরণস্বরূপ, ফারেনহাইট (F) ব্যবহার করা হয়। অতএব, তারা অবশ্যই সেলসিয়াসে লিখতে সক্ষম হবে। এটি করার জন্য, F এর রিডিং থেকে 32 বিয়োগ করুন, তারপর এটিকে 1, 8 দিয়ে ভাগ করুন।
ঘরে পরীক্ষা
তার ব্যাখ্যায়, আপনাকে তাপমাত্রা, তাপীয় গতির মতো ধারণাগুলি জানতে হবে। এবং এই অভিজ্ঞতা সম্পূর্ণ করা সহজ৷
এটি তিনটি পাত্রে লাগবে। এগুলি যথেষ্ট বড় হওয়া উচিত যাতে হাতগুলি সহজেই তাদের মধ্যে ফিট করতে পারে। বিভিন্ন তাপমাত্রার জল দিয়ে তাদের পূরণ করুন। প্রথম দিকে, এটি খুব ঠান্ডা হতে হবে। দ্বিতীয় - উত্তপ্ত। তৃতীয়টিতে গরম জল ঢালুন, যেটিতে হাত রাখা সম্ভব হবে৷
এখন নিজেই অভিজ্ঞতা। আপনার বাম হাতটি ঠান্ডা জলের একটি পাত্রে ডুবিয়ে রাখুন, ডান - সবচেয়ে গরমের সাথে। মিনিট দুয়েক অপেক্ষা করুন। এগুলি বের করে নিন এবং অবিলম্বে একটি গরম জলের পাত্রে ডুবিয়ে দিন৷
ফলাফল অপ্রত্যাশিত হবে। বাম হাতে পানি গরম মনে হবে, ডান হাত ঠান্ডা পানি অনুভব করবে। এটি এই কারণে যে তাপীয় ভারসাম্য প্রথমে সেই তরলগুলির সাথে প্রতিষ্ঠিত হয় যেখানে হাতগুলি প্রাথমিকভাবে নিমজ্জিত হয়। এবং তারপর এই ভারসাম্য তীব্রভাবে বিঘ্নিত হয়।
আণবিক গতি তত্ত্বের মূল নীতি
এটি সমস্ত তাপীয় ঘটনা বর্ণনা করে। এবং এই বিবৃতি বেশ সহজ. অতএব, তাপীয় গতি সম্পর্কে কথোপকথনে, এই বিধানগুলি জানা উচিতপ্রয়োজন।
প্রথম: পদার্থগুলি একে অপরের থেকে কিছু দূরত্বে অবস্থিত ক্ষুদ্রতম কণা দ্বারা গঠিত হয়। তদুপরি, এই কণাগুলি অণু এবং পরমাণু উভয়ই হতে পারে। এবং তাদের মধ্যে দূরত্ব কণার আকারের চেয়ে বহুগুণ বেশি।
দ্বিতীয়: সমস্ত পদার্থের মধ্যে অণুর একটি তাপীয় গতিবিধি থাকে, যা কখনও থামে না। কণাগুলো এলোমেলোভাবে চলে (বিশৃঙ্খলভাবে)।
তৃতীয়: কণা একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে। এই ক্রিয়াটি আকর্ষণ এবং বিকর্ষণ শক্তির কারণে হয়। তাদের মান কণার মধ্যে দূরত্বের উপর নির্ভর করে।
ICB এর প্রথম বিধানের নিশ্চিতকরণ
প্রমাণ যে দেহগুলি কণা দ্বারা গঠিত তাদের মধ্যে ফাঁক রয়েছে তাদের তাপীয় প্রসারণ। সুতরাং, যখন শরীর উত্তপ্ত হয়, তখন এর আকার বৃদ্ধি পায়। একে অপরের থেকে কণা অপসারণের কারণে এটি ঘটে।
যা বলা হয়েছে তার আরেকটি নিশ্চিতকরণ হল প্রসারণ। অর্থাৎ এক পদার্থের অণুর অনুপ্রবেশ অন্য পদার্থের কণার মধ্যে। তাছাড়া এই আন্দোলন পারস্পরিক। প্রসারণ দ্রুত এগিয়ে যায়, অণুগুলি তত দূরে অবস্থিত। অতএব, গ্যাসগুলিতে, পারস্পরিক অনুপ্রবেশ তরলগুলির তুলনায় অনেক দ্রুত ঘটবে। এবং কঠিন পদার্থে, প্রসারণে বছর লাগে।
যাইহোক, শেষ প্রক্রিয়াটি তাপীয় গতিকেও ব্যাখ্যা করে। সর্বোপরি, একে অপরের মধ্যে পদার্থের পারস্পরিক অনুপ্রবেশ বাইরে থেকে কোনও হস্তক্ষেপ ছাড়াই ঘটে। কিন্তু শরীর গরম করে তা ত্বরান্বিত করা যায়।
MKT এর দ্বিতীয় অবস্থানের নিশ্চিতকরণ
আছে তার উজ্জ্বল প্রমাণতাপীয় গতি হল কণার ব্রাউনিয়ান গতি। এটি স্থগিত কণার জন্য বিবেচিত হয়, অর্থাৎ যেগুলি পদার্থের অণুর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বড়। এই কণাগুলি ধূলিকণা বা দানা হতে পারে। এবং সেগুলিকে জল বা গ্যাসে স্থাপন করার কথা।
একটি স্থগিত কণার এলোমেলো নড়াচড়ার কারণ হল যে অণুগুলি চারদিক থেকে তার উপর কাজ করে। তাদের কর্মকাণ্ড অনিয়মিত। সময়ে প্রতিটি পয়েন্টে প্রভাবের মাত্রা ভিন্ন। অতএব, ফলস্বরূপ বল হয় এক দিকে বা অন্য দিকে পরিচালিত হয়৷
যদি আমরা অণুর তাপীয় গতির গতির কথা বলি, তবে এর একটি বিশেষ নাম আছে - মূল গড় বর্গক্ষেত্র। এটি সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:
v=√[(3kT)/m0]।
এতে, T হল কেলভিনের তাপমাত্রা, m0 হল একটি অণুর ভর, k হল বোল্টজম্যান ধ্রুবক (k=1, 3810 -২৩ জে/কে)।
ICB এর তৃতীয় বিধানের নিশ্চিতকরণ
কণা আকর্ষণ করে এবং বিকর্ষণ করে। তাপীয় গতির সাথে যুক্ত অনেক প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করার ক্ষেত্রে, এই জ্ঞানটি গুরুত্বপূর্ণ বলে প্রমাণিত হয়৷
সর্বশেষে, মিথস্ক্রিয়া শক্তিগুলি পদার্থের সামগ্রিক অবস্থার উপর নির্ভর করে। সুতরাং, গ্যাসগুলি কার্যত তাদের থাকে না, যেহেতু কণাগুলি এতদূর সরানো হয় যে তাদের প্রভাব প্রকাশ পায় না। তরল এবং কঠিন পদার্থে, তারা উপলব্ধিযোগ্য এবং পদার্থের আয়তনের সংরক্ষণ নিশ্চিত করে। পরবর্তীতে, তারা আকৃতির রক্ষণাবেক্ষণের নিশ্চয়তাও দেয়।
আকর্ষন ও বিকর্ষণ শক্তির অস্তিত্বের প্রমাণ হল দেহের বিকৃতির সময় স্থিতিস্থাপক শক্তির উপস্থিতি। সুতরাং, প্রসারণের সাথে, অণুর মধ্যে আকর্ষণ শক্তি বৃদ্ধি পায়, এবং সঙ্গেকম্প্রেশন - বিকর্ষণ। কিন্তু উভয় ক্ষেত্রেই, তারা শরীরকে তার আসল আকারে ফিরিয়ে দেয়।
তাপ গতির গড় শক্তি
এটি মৌলিক MKT সমীকরণ থেকে লেখা যেতে পারে:
(pV)/N=(2E)/3.
এই সূত্রে, p হল চাপ, V হল আয়তন, N হল অণুর সংখ্যা, E হল গড় গতিশক্তি।
অন্যদিকে, এই সমীকরণটি নিম্নরূপ লেখা যেতে পারে:
(pV)/N=kT.
যদি আপনি তাদের একত্রিত করেন, তাহলে আপনি নিম্নলিখিত সমতা পাবেন:
(2E)/3=kT.
এটি থেকে অণুর গড় গতিশক্তির জন্য নিম্নলিখিত সূত্র অনুসরণ করে:
E=(3kT)/2.
এখান থেকে এটা স্পষ্ট যে শক্তি পদার্থের তাপমাত্রার সমানুপাতিক। অর্থাৎ, যখন পরেরটি বৃদ্ধি পায়, তখন কণাগুলি দ্রুত চলে যায়। এটি তাপীয় গতির সারমর্ম, যা পরম শূন্য ব্যতীত অন্য তাপমাত্রা থাকা পর্যন্ত বিদ্যমান থাকে।
