থার্মাল এনার্জি শব্দটি আমরা একটি বস্তুর অণুর কার্যকলাপের মাত্রা বর্ণনা করতে ব্যবহার করি। বর্ধিত উত্তেজনা, একভাবে বা অন্যভাবে, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সম্পর্কিত, যখন ঠান্ডা বস্তুতে, পরমাণুগুলি অনেক বেশি ধীরে ধীরে চলে।
তাপ স্থানান্তরের উদাহরণ সর্বত্র পাওয়া যাবে - প্রকৃতি, প্রযুক্তি এবং দৈনন্দিন জীবনে৷
তাপ স্থানান্তরের উদাহরণ
তাপ স্থানান্তরের সবচেয়ে বড় উদাহরণ হল সূর্য, যা পৃথিবী এবং এর সমস্ত কিছুকে উষ্ণ করে। দৈনন্দিন জীবনে, আপনি অনেক অনুরূপ বিকল্প খুঁজে পেতে পারেন, শুধুমাত্র একটি অনেক কম বৈশ্বিক অর্থে। তাহলে, দৈনন্দিন জীবনে তাপ স্থানান্তরের কিছু উদাহরণ কি?
এগুলির মধ্যে কয়েকটি এখানে রয়েছে:
- গ্যাস বা বৈদ্যুতিক চুলা এবং উদাহরণস্বরূপ, ডিম ভাজার জন্য একটি ফ্রাইং প্যান।
- পেট্রোলের মতো স্বয়ংচালিত জ্বালানী ইঞ্জিনে তাপ শক্তি সরবরাহ করে।
- অন্তর্ভুক্ত টোস্টার রুটির টুকরোকে টোস্টে পরিণত করে। এটি তেজস্ক্রিয়তার সাথে যুক্তটোস্টের তাপীয় শক্তি, যা রুটি থেকে আর্দ্রতা বের করে এবং এটিকে খাস্তা করে।
- একটি গরম কাপ স্টিমিং কোকো হাত গরম করে।
- যেকোনো শিখা, ম্যাচের আগুন থেকে শুরু করে বিশাল বনের দাবানল পর্যন্ত।
- এক গ্লাস পানিতে বরফ রাখলে পানির তাপীয় শক্তি তা গলে যায়, অর্থাৎ পানি নিজেই শক্তির উৎস।
- আপনার বাড়ির রেডিয়েটর বা হিটিং সিস্টেম দীর্ঘ, ঠান্ডা শীতের মাসগুলিতে উষ্ণতা প্রদান করে।
- প্রচলিত ওভেন হল পরিচলনের উৎস, যার ফলে সেগুলিতে রাখা খাবার গরম হয় এবং রান্নার প্রক্রিয়া শুরু হয়।
- আপনার নিজের শরীরে তাপ স্থানান্তরের উদাহরণ লক্ষ্য করা যায়, আপনার হাতে এক টুকরো বরফ নিয়ে।
- এমনকি বিড়ালের ভিতরেও তাপশক্তি থাকে, যা মালিকের হাঁটু গরম করতে পারে।
তাপই আন্দোলন
তাপ প্রবাহ ক্রমাগত গতিশীল। তাদের সংক্রমণের প্রধান উপায়গুলিকে বলা যেতে পারে প্রচলন, বিকিরণ এবং পরিবাহী। আসুন এই ধারণাগুলি আরও বিশদে দেখি৷
পরিবাহিতা কি?
সম্ভবত, অনেকেই একাধিকবার লক্ষ্য করেছেন যে একই ঘরে মেঝে স্পর্শ করার সংবেদনগুলি সম্পূর্ণ আলাদা হতে পারে। কার্পেটে হাঁটা সুন্দর এবং উষ্ণ, তবে আপনি যদি খালি পায়ে বাথরুমে যান তবে একটি লক্ষণীয় শীতলতা অবিলম্বে প্রফুল্লতার অনুভূতি দেয়। যেখানে আন্ডারফ্লোর হিটিং আছে সেখানে নয়।
তাহলে কেন টাইলযুক্ত পৃষ্ঠ হিমায়িত হয়? এটা সব কারণতাপ পরিবাহিতা. এটি তিন ধরনের তাপ স্থানান্তরের একটি। যখনই ভিন্ন তাপমাত্রার দুটি বস্তু একে অপরের সংস্পর্শে আসবে, তখনই তাদের মধ্যে তাপশক্তি চলে যাবে। এই ক্ষেত্রে তাপ স্থানান্তরের উদাহরণগুলির মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: একটি ধাতব প্লেট ধরে রাখা, যার অন্য প্রান্তটি একটি মোমবাতির শিখার উপরে রাখা হয়, সময়ের সাথে সাথে, আপনি জ্বলন্ত এবং ব্যথা অনুভব করতে পারেন এবং এই মুহূর্তে আপনি লোহা স্পর্শ করতে পারেন। ফুটন্ত পানির পাত্রের হাতল, আপনি পুড়ে যেতে পারেন।
পরিবাহিতা কারণ
ভাল বা খারাপ পরিবাহিতা বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে:
- যে উপাদান থেকে বস্তু তৈরি করা হয় তার ধরন এবং গুণমান।
- সংস্পর্শে থাকা দুটি বস্তুর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল।
- দুটি বস্তুর মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য।
- আইটেমের পুরুত্ব এবং আকার।
সমীকরণ আকারে, এটি এইরকম দেখায়: একটি বস্তুতে তাপ স্থানান্তরের হার বস্তুর তাপ পরিবাহিতার সমান যা থেকে বস্তুটি তৈরি হয়, যোগাযোগের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের গুণ, তাপমাত্রার পার্থক্যের গুণ। দুটি বস্তুর মধ্যে, এবং উপাদানের বেধ দ্বারা বিভক্ত। এটা সহজ।
পরিবাহিতার উদাহরণ
এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে সরাসরি তাপ স্থানান্তরকে পরিবাহী বলা হয় এবং যে সকল পদার্থ ভালোভাবে তাপ সঞ্চালন করে তাকে পরিবাহী বলে। কিছু উপকরণ এবং পদার্থ এই কাজের সাথে ভালভাবে মানিয়ে নিতে পারে না, তাদের বলা হয় অন্তরক। এর মধ্যে রয়েছে কাঠ, প্লাস্টিক, ফাইবারগ্লাস এবং এমনকি বাতাস। আপনি জানেন যে, বিচ্ছিন্নকারীরা আসলে প্রবাহ বন্ধ করে না।তাপ, তবে এটিকে এক ডিগ্রী বা অন্য এক ডিগ্রিতে ধীর করে দিন।
পরিচলন
এই ধরনের তাপ স্থানান্তর, পরিচলনের মতো, সমস্ত তরল এবং গ্যাসে ঘটে। আপনি প্রকৃতি এবং দৈনন্দিন জীবনে তাপ স্থানান্তর যেমন উদাহরণ খুঁজে পেতে পারেন. তরল গরম হওয়ার সাথে সাথে, নীচের অণুগুলি শক্তি অর্জন করে এবং দ্রুত সরে যায়, যার ফলে ঘনত্ব হ্রাস পায়। উষ্ণ তরল অণুগুলি উপরের দিকে যেতে শুরু করে যখন কুল্যান্ট (ঘনতর তরল) ডুবতে শুরু করে। শীতল অণুগুলি নীচে পৌঁছানোর পরে, তারা আবার তাদের শক্তির অংশ গ্রহণ করে এবং আবার শীর্ষে থাকে। যতক্ষণ নিচের দিকে তাপের উৎস থাকে ততক্ষণ চক্রটি চলতে থাকে।
প্রকৃতিতে তাপ স্থানান্তরের উদাহরণগুলি নিম্নরূপ দেওয়া যেতে পারে: একটি বিশেষভাবে সজ্জিত বার্নারের সাহায্যে, উষ্ণ বাতাস, একটি বেলুনের স্থান পূরণ করে, পুরো কাঠামোটিকে যথেষ্ট উচ্চতায় তুলতে পারে, জিনিসটি হল যে উষ্ণ বাতাস ঠান্ডা বাতাসের চেয়ে হালকা।
বিকিরণ
আপনি যখন আগুনের সামনে বসেন, তখন তা থেকে নির্গত উষ্ণতায় আপনি উষ্ণ হন। একই জিনিস ঘটবে যদি আপনি আপনার হাতের তালুকে স্পর্শ না করে জ্বলন্ত বাল্বের কাছে নিয়ে আসেন। আপনিও গরম অনুভব করবেন। দৈনন্দিন জীবন এবং প্রকৃতিতে তাপ স্থানান্তরের সবচেয়ে বড় উদাহরণ সৌর শক্তি দ্বারা পরিচালিত হয়। প্রতিদিন, সূর্যের তাপ 146 মিলিয়ন কিমি খালি স্থানের মধ্য দিয়ে পৃথিবীর সমস্ত পথ দিয়ে যায়। এটি আমাদের গ্রহে বিদ্যমান সমস্ত রূপ এবং জীবন ব্যবস্থার পিছনে চালিকা শক্তি। এই ট্রান্সমিশন মোড ছাড়া, আমরা বড় সমস্যায় পড়তাম, এবং পৃথিবী আমাদের মতো হবে না।আমরা তাকে চিনি।
বিকিরণ হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ ব্যবহার করে তাপ স্থানান্তর, তা রেডিও তরঙ্গ, ইনফ্রারেড, এক্স-রে বা এমনকি দৃশ্যমান আলোই হোক না কেন। সমস্ত বস্তুই দীপ্তিময় শক্তি নির্গত করে এবং শোষণ করে, যার মধ্যে ব্যক্তি নিজেই রয়েছে, তবে সমস্ত বস্তু এবং পদার্থ এই কাজটি সমানভাবে মোকাবেলা করে না। একটি প্রচলিত অ্যান্টেনা ব্যবহার করে দৈনন্দিন জীবনে তাপ স্থানান্তরের উদাহরণ বিবেচনা করা যেতে পারে। একটি নিয়ম হিসাবে, যা ভাল বিকিরণ করে তা শোষণেও ভাল। পৃথিবীর জন্য, এটি সূর্য থেকে শক্তি গ্রহণ করে এবং তারপরে এটি মহাকাশে ফিরিয়ে দেয়। এই বিকিরণ শক্তিকে পার্থিব বিকিরণ বলা হয় এবং এটিই গ্রহে জীবনকে সম্ভব করে তোলে।
প্রকৃতিতে তাপ স্থানান্তরের উদাহরণ, দৈনন্দিন জীবন, প্রযুক্তি
শক্তির সঞ্চালন, বিশেষ করে তাপ, সমস্ত ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য অধ্যয়নের একটি মৌলিক ক্ষেত্র। বিকিরণ পৃথিবীকে বাসযোগ্য করে তোলে এবং নবায়নযোগ্য সৌরশক্তি সরবরাহ করে। পরিচলন যান্ত্রিকতার ভিত্তি, ভবনগুলিতে বায়ু প্রবাহ এবং ঘরগুলিতে বায়ু বিনিময়ের জন্য দায়ী। পরিবাহিতা আপনাকে একটি পাত্রকে কেবল আগুনে রেখে গরম করতে দেয়৷
প্রযুক্তি এবং প্রকৃতিতে তাপ স্থানান্তরের অসংখ্য উদাহরণ সুস্পষ্ট এবং আমাদের বিশ্বজুড়ে পাওয়া যায়। তাদের প্রায় সকলেই একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, বিশেষ করে যান্ত্রিক প্রকৌশল ক্ষেত্রে। উদাহরণস্বরূপ, একটি বিল্ডিংয়ের বায়ুচলাচল ব্যবস্থা ডিজাইন করার সময়, প্রকৌশলীরা তার চারপাশের বিল্ডিং থেকে তাপ স্থানান্তর এবং সেইসাথে অভ্যন্তরীণ তাপ স্থানান্তর গণনা করে। উপরন্তু, তারা এমন উপকরণ নির্বাচন করে যা তাপ স্থানান্তরকে ন্যূনতম বা সর্বাধিক করে।দক্ষতা অপ্টিমাইজ করতে পৃথক উপাদানের মাধ্যমে।
বাষ্পীভবন
যখন একটি তরলের (যেমন জল) পরমাণু বা অণুগুলি উল্লেখযোগ্য পরিমাণ গ্যাসের সংস্পর্শে আসে, তখন তারা স্বতঃস্ফূর্তভাবে গ্যাসীয় অবস্থায় প্রবেশ করে বা বাষ্পীভূত হয়। এর কারণ হল অণুগুলি ক্রমাগত এলোমেলো গতিতে বিভিন্ন দিকে চলে যাচ্ছে এবং একে অপরের সাথে সংঘর্ষ করছে। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, তাদের মধ্যে কেউ কেউ তাপের উৎস থেকে নিজেদেরকে বিকর্ষণ করার জন্য যথেষ্ট গতিশক্তি পায়।
তবে, সমস্ত অণুর বাষ্পীভূত হয়ে জলীয় বাষ্পে পরিণত হওয়ার সময় নেই। সবকিছু তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। সুতরাং, চুলায় গরম করা প্যানের চেয়ে একটি গ্লাসের জল আরও ধীরে ধীরে বাষ্পীভূত হবে। ফুটন্ত জল অণুগুলির শক্তিকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে, যার ফলে বাষ্পীভবন প্রক্রিয়া দ্রুত হয়৷
মৌলিক ধারণা
- পরিবাহিতা হল পরমাণু বা অণুর সরাসরি যোগাযোগের মাধ্যমে পদার্থের মাধ্যমে তাপ স্থানান্তর।
- পরিচলন হল গ্যাস (যেমন বায়ু) বা তরল (যেমন জল) সঞ্চালনের মাধ্যমে তাপ স্থানান্তর।
- বিকিরণ হল শোষিত এবং প্রতিফলিত তাপের পরিমাণের মধ্যে পার্থক্য। এই ক্ষমতাটি অত্যন্ত রঙ নির্ভর, কালো বস্তু হালকা বস্তুর চেয়ে বেশি তাপ শোষণ করে।
- বাষ্পীভবন এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে তরল অবস্থায় পরমাণু বা অণু গ্যাস বা বাষ্পে পরিণত হওয়ার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি অর্জন করে।
- গ্রিনহাউস গ্যাসগুলি এমন গ্যাস যা পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে সূর্যের তাপ আটকে দেয়, গ্রিনহাউস গ্যাস তৈরি করে।প্রভাব। দুটি প্রধান বিভাগ রয়েছে - জলীয় বাষ্প এবং কার্বন ডাই অক্সাইড৷
- নবায়নযোগ্য শক্তির উত্স হল অসীম সম্পদ যা দ্রুত এবং প্রাকৃতিকভাবে পুনরায় পূরণ করে। প্রকৃতি এবং প্রযুক্তিতে তাপ স্থানান্তরের নিম্নলিখিত উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে: বায়ু এবং সৌরশক্তি৷
- তাপ পরিবাহিতা হল সেই হার যে হারে একটি উপাদান নিজের মাধ্যমে তাপ শক্তি স্থানান্তর করে।
- তাপীয় ভারসাম্য এমন একটি অবস্থা যেখানে সিস্টেমের সমস্ত অংশ একই তাপমাত্রা ব্যবস্থায় থাকে।
ব্যবহারিক প্রয়োগ
প্রকৃতি এবং প্রযুক্তিতে তাপ স্থানান্তরের অসংখ্য উদাহরণ (উপরের ছবিগুলি) নির্দেশ করে যে এই প্রক্রিয়াগুলি ভালভাবে অধ্যয়ন করা উচিত এবং ভালভাবে পরিবেশন করা উচিত। প্রকৌশলীরা তাপ স্থানান্তরের নীতি সম্পর্কে তাদের জ্ঞান প্রয়োগ করে, নতুন প্রযুক্তির গবেষণা করে যা পুনর্নবীকরণযোগ্য সম্পদের ব্যবহারের সাথে যুক্ত এবং পরিবেশের জন্য কম ধ্বংসাত্মক। মূল বিষয় হল বোঝা যে শক্তি স্থানান্তর ইঞ্জিনিয়ারিং সমাধান এবং আরও অনেক কিছুর জন্য অফুরন্ত সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে৷
