আপেক্ষিক তাপ (Specific Heat) হলো কোনো পদার্থের একক ভরের তাপমাত্রা এক ডিগ্রি সেলসিয়াস (বা কেলভিন) বৃদ্ধি করতে প্রয়োজনীয় তাপশক্তির পরিমাণ। এটি একটি পদার্থের তাপ ধারণ ক্ষমতার পরিমাপক এবং সাধারণত c দ্বারা প্রকাশ করা হয়। আপেক্ষিক তাপের একক সাধারণত জুল প্রতি কিলোগ্রাম প্রতি কেলভিন (J/kg·K) বা ক্যালরি প্রতি গ্রাম প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াস (cal/g·°C)।

- পরম শূন্য (Absolute Zero), হচ্ছে এই মহাবিশ্বের সম্ভাব্য সর্বনিম্ন তাপমাত্রা।
- তাপমাত্রা মাপক যন্ত্রে এর মান হচ্ছে ০ কেলভিন অথবা -২৭৩.১৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস বা -৪৬০ ডিগ্রি ফারেনহাইট।
- মহাবিশ্বে এর থেকে কম তাপমাত্রা হওয়া সম্ভব নয়।

বৈজ্ঞানিক যন্ত্রপাতির নাম ও ব্যবহারঃ
১.পেরিস্কোপ: সমুদ্রের তলদেশ থেকে সমুদ্রতলের ওপর অবধি বস্তুর অবস্থান নির্ণয় করা হয়।

❄ এনট্রপির তাৎপর্য

তাপগতিবিদ্যায় এনট্রপির গুরুত্ব অপরিসীম। এর নিম্নলিখিত তাৎপর্য রয়েছে :
১) এনট্রপি একটি প্রাকৃতিক রাশি যার মান তাপ ও পরম তাপমাত্রার অনুপাতের সমান।
২) এটি বস্তুর একটি তাপীয় ধর্ম যা তাপ সঞ্চালনের দিক নির্দেশ করে।
৩) এটি বস্তুর তাপগতীয় অবস্থা নির্ধারণে সহায়তা করে।
৪) এটি তাপমাত্রা, চাপ, আয়তন, অন্তর্নিহিত শক্তি, চুম্বকীয় অবস্থার ন্যায় কোনাে বস্তুর অবস্থা প্রকাশ করে।
৫) এনট্রপি বৃদ্ধি পেলে বস্তু শৃঙ্খল অবস্থা (ordered state) হতে বিশৃঙ্খল অবস্থায় (disordered state) পরিণত হয়।
৬) তাপমাত্রা ও চাপের ন্যায় একে অনুভব করা যায় না।

(উৎসঃ ১১-১২শ শ্রেণির পদার্থ বিজ্ঞান)

বিকিরণ পদ্ধতিতে তাপ শূন্যস্থানেও সঞ্চালিত হতে পারে। বিকিরণ পদ্ধতিতে তাপ তরঙ্গের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়। তাপের উৎস থেকে নির্গত তাপ তরঙ্গগুলো চারপাশে ছড়িয়ে পড়ে এবং তাপমাত্রা কমে গেলে শোষিত হয়।

উদাহরণ:

- সূর্য থেকে পৃথিবীতে তাপ বিকিরণ পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হয়।

- রান্নার জন্য ব্যবহৃত গ্যাসের চুলায় তাপ বিকিরণ পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হয়।

তাপ সঞ্চালন হল তাপের স্থান পরিবর্তন। তাপ বেশি তাপমাত্রার স্থান থেকে কম তাপমাত্রার স্থানে যায়। তাপ সঞ্চালন তিনভাবে হয়।

পরিবহন: পরিবহন পদ্ধতিতে কঠিন পদার্থে তাপ সঞ্চালিত হয়। কঠিন পদার্থের কণাগুলো নিজেরা স্থান পরিবর্তন করতে পারে না। তারা কেবল নিজেদের স্থানে থেকে দোল খেতে পারে। কঠিন পদার্থে গরম কণাগুলো দোল খেয়ে পাশের ঠান্ডা কণাকে তাপ দিয়ে দেয়। পাশের ঠান্ডা কণাটি গরম হয়ে তার পাশের ঠাণ্ডা কণাকে তাপ দেয়। এভাবে কণাগুলো নিজেরা স্থান পরিবর্তন না করে তাপকে গরম প্রান্ত থেকে ঠাণ্ডা প্রান্তে নিয়ে যায়।

উদাহরণ:

- গরম তরকারির বাটি থেকে চামচের মাধ্যমে তাপ পরিবহন পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হয়।

পরিচলন: পরিচলন পদ্ধতিতে তরল ও বায়বীয় পদার্থে তাপ সঞ্চালিত হয়। তরল ও বায়বীয় পদার্থের কণাগুলো নিজস্ব গতিতে চলাচল করে। গরম কণাগুলো ঠান্ডা কণাগুলোর চেয়ে বেশি গতিশীল হয়। তাই গরম কণাগুলো ঠান্ডা কণাগুলোর দিকে প্রবাহিত হয়। এভাবে তাপকে গরম প্রান্ত থেকে ঠাণ্ডা প্রান্তে নিয়ে যায়।

বিকিরণ: বিকিরণ পদ্ধতিতে তাপ শূন্যস্থানেও সঞ্চালিত হতে পারে। বিকিরণ পদ্ধতিতে তাপ তরঙ্গের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়। তাপের উৎস থেকে নির্গত তাপ তরঙ্গগুলো চারপাশে ছড়িয়ে পড়ে এবং তাপমাত্রা কমে গেলে শোষিত হয়।

উদাহরণ:

- সূর্য থেকে পৃথিবীতে তাপ বিকিরণ পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হয়।

- রান্নার জন্য ব্যবহৃত গ্যাসের চুলায় তাপ বিকিরণ পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হয়।

❄ এনট্রপির তাৎপর্য

তাপগতিবিদ্যায় এনট্রপির গুরুত্ব অপরিসীম। এর নিম্নলিখিত তাৎপর্য রয়েছে :
১) এনট্রপি একটি প্রাকৃতিক রাশি যার মান তাপ ও পরম তাপমাত্রার অনুপাতের সমান।
২) এটি বস্তুর একটি তাপীয় ধর্ম যা তাপ সঞ্চালনের দিক নির্দেশ করে।
৩) এটি বস্তুর তাপগতীয় অবস্থা নির্ধারণে সহায়তা করে।
৪) এটি তাপমাত্রা, চাপ, আয়তন, অন্তর্নিহিত শক্তি, চুম্বকীয় অবস্থার ন্যায় কোনাে বস্তুর অবস্থা প্রকাশ করে।
৫) এনট্রপি বৃদ্ধি পেলে বস্তু শৃঙ্খল অবস্থা (ordered state) হতে বিশৃঙ্খল অবস্থায় (disordered state) পরিণত হয়।
৬) তাপমাত্রা ও চাপের ন্যায় একে অনুভব করা যায় না।

(উৎসঃ ১১-১২শ শ্রেণির পদার্থ বিজ্ঞান)

অ্যাডিয়াবেটিক প্রক্রিয়া এমন একটি তাপগতিবিদ্যার প্রক্রিয়া যেখানে তাপ স্থানান্তর হয় না। অর্থাৎ, সিস্টেম এবং তার পরিবেশের মধ্যে কোনো তাপের আদান-প্রদান ঘটে না। এই প্রক্রিয়ায় সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তন হয় শুধুমাত্র কাজের (Work) মাধ্যমে।

 

- একটি গ্যাসকে দ্রুত সংকুচিত বা প্রসারিত করা হলে অ্যাডিয়াবেটিক প্রক্রিয়া ঘটে।
- বায়ুমণ্ডলে শব্দ তরঙ্গের প্রচার অ্যাডিয়াবেটিক প্রক্রিয়ার একটি উদাহরণ।

অন্য option গুলোর ব্যাখ্যা:

1. A) সমবায় (Convection):
   সমবায় হলো তাপ স্থানান্তরের একটি প্রক্রিয়া যেখানে তরল বা গ্যাসের কণাগুলোর চলাচলের মাধ্যমে তাপ স্থানান্তরিত হয়।

2. B) সমান্দোলন (Oscillation):
   এটি একটি গতিশীল প্রক্রিয়া, তবে এটি তাপ স্থানান্তরের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত নয়।

3. C) তাপ পরিবহন (Conduction):
   তাপ পরিবহন হলো তাপ স্থানান্তরের একটি প্রক্রিয়া যেখানে কঠিন পদার্থের মাধ্যমে তাপ উচ্চ তাপমাত্রা থেকে নিম্ন তাপমাত্রার দিকে প্রবাহিত হয়।

তাপ সঞ্চালন হল তাপের স্থান পরিবর্তন। তাপ বেশি তাপমাত্রার স্থান থেকে কম তাপমাত্রার স্থানে যায়। তাপ সঞ্চালন তিনভাবে হয়।

পরিবহন

পরিবহন পদ্ধতিতে কঠিন পদার্থে তাপ সঞ্চালিত হয়। কঠিন পদার্থের কণাগুলো নিজেরা স্থান পরিবর্তন করতে পারে না। তারা কেবল নিজেদের স্থানে থেকে দোল খেতে পারে। কঠিন পদার্থে গরম কণাগুলো দোল খেয়ে পাশের ঠান্ডা কণাকে তাপ দিয়ে দেয়। পাশের ঠান্ডা কণাটি গরম হয়ে তার পাশের ঠাণ্ডা কণাকে তাপ দেয়। এভাবে কণাগুলো নিজেরা স্থান পরিবর্তন না করে তাপকে গরম প্রান্ত থেকে ঠাণ্ডা প্রান্তে নিয়ে যায়।

উদাহরণ:

- গরম তরকারির বাটি থেকে চামচের মাধ্যমে তাপ পরিবহন পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হয়।

পরিচলন

পরিচলন পদ্ধতিতে তরল ও বায়বীয় পদার্থে তাপ সঞ্চালিত হয়। তরল ও বায়বীয় পদার্থের কণাগুলো নিজস্ব গতিতে চলাচল করে। গরম কণাগুলো ঠান্ডা কণাগুলোর চেয়ে বেশি গতিশীল হয়। তাই গরম কণাগুলো ঠান্ডা কণাগুলোর দিকে প্রবাহিত হয়। এভাবে তাপকে গরম প্রান্ত থেকে ঠাণ্ডা প্রান্তে নিয়ে যায়।

বিকিরণ

বিকিরণ পদ্ধতিতে তাপ শূন্যস্থানেও সঞ্চালিত হতে পারে। বিকিরণ পদ্ধতিতে তাপ তরঙ্গের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়। তাপের উৎস থেকে নির্গত তাপ তরঙ্গগুলো চারপাশে ছড়িয়ে পড়ে এবং তাপমাত্রা কমে গেলে শোষিত হয়।

উদাহরণ:

- সূর্য থেকে পৃথিবীতে তাপ বিকিরণ পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হয়।

- রান্নার জন্য ব্যবহৃত গ্যাসের চুলায় তাপ বিকিরণ পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হয়।

তাপের এককঃ 
- তাপ শক্তির একটি রূপ। তাই শক্তি তথা কাজের এককই তাপের একক। তাপের এস আই একক জুল (J)।
- এক সময় তাপ পরিমাপের জন্য একক ধরা হতো ক্যালরি।
- ১ গ্রাম পানির তাপমাত্রা ১ ডিগ্রী সেলসিয়াস বাড়াতে বা কমাতে যতটা তাপের প্রয়োজন তাকে ১ ক্যালরি (Cal) ধরা হতো।
- ৪.২ জুল যান্ত্রিক শক্তি ১ ক্যালরি তাপের সমতুল্য। তাই, ১ ক্যালরি = ৪.২ জুল।

তাপমাত্রার এককঃ
- তাপমাত্রার SI একক কেলভিন।
- তবে তাপমাত্রার কেলভিন ছাড়াও বহুল প্রচলিত দুটি একক আছে। এগুলোর একটি হল সেলসিয়াস বা সেন্টিগ্রেড এবং অন্যটি ফারেনহাইট।

সূত্রঃ পদার্থ বিজ্ঞান, এসএসসি ।

সমোষ্ণ বা সমান উষ্ণ প্রক্রিয়ায় একটি ব্যবস্থার তাপমাত্রার পরিবর্তন( ΔT ) সব সময় শুন্য থাকে। সাধারনত যখন একটি ব্যবস্থার পরিবর্তন খুব ধীরে হয় এবং ব্যবস্থা বা সিস্টেমটি বাহ্যিক উৎসের সাথে তাপ বিনিময় করে নিজের তাপমাত্রা সমন্বয় করতে পারে, তখন সমোষ্ণ প্রক্রিয়া ঘটে।

-হিমাংক হল যে তাপমাত্রায় একটি তরল পদার্থ জমে কঠিন পদার্থে পরিণত হয়। সুতরাং, হিমাংক হল একটি পদার্থের সর্বনিম্ন তাপমাত্রার নির্দেশক। 

-তাপ প্রয়োগ অব্যাহত থাকলেও বরফ গলা শুরু হয়ে সম্পূর্ণ বরফ পানি না হওয়া পর্যন্ত তাপমাত্রা বাড়ে না, গলনাঙ্কে (0°C) স্থির থাকে। এক্ষেত্রে প্রযুক্ত তাপ বরফের অবস্থা রূপান্তরে ব্যয় হয় তাই তাপমাত্রা বাড়ে না।আবার একইভাবে পানির তাপমাত্রা স্ফুটনাঙ্কে (১০০°C) পৌঁছার পর সম্পূর্ণ পানি বাষ্পে রূপান্তরিত না হওয়া পর্যন্ত তাপমাত্রা স্ফুটনাঙ্কে স্থির থাকে। এক্ষেত্রে প্রযুক্ত তাপ পানির অবস্থা রূপান্তরে ব্যয় হয় তাই তাপমাত্রা বাড়ে না।

-যে তাপ পদার্থের তাপমাত্রার পরিবর্তন না ঘটিয়ে কেবল অবস্থার পরিবর্তন ঘটায় তাকে ঐ পদার্থের অবস্থা পরিবর্তনের সুপ্ত তাপ বলে। এই সুপ্ত তাপ দুই পর্যায়ের : গলনের সুপ্ত তাপ এবং বাষ্পীভবনে সুপ্ত তাপ।

-এই তাপ শক্তি পদার্থের তাপমাত্রা পরিবর্তন করে না, কিন্তু আন্তঃআণবিক বন্ধন শিথিল করে। এ কারণে কঠিন পদার্থের অণুগুলোর মধ্যের আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বা বন্ধন শিথিল হয়ে তরলে রূপান্তরিত হয়। আবার তরল অণুগুলোর আন্তঃআণবিক বন্ধন ছিন্ন করে গ্যাসীয় অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। আসলে এই তাপ শক্তি বস্তুর অবস্থা রূপান্তরে ব্যয় হয়।
এখানে কঠিন থেকে তরলে এবং তরল থেকে বায়বীয় অবস্থায় রূপান্তর হয়।

-4⁰ তাপমাত্রায় পানির ঘনত্ব বেশি। 

সেন্টিগ্রেড ফারেনহাইট ও কেলভিন স্কেলের মধ্যে সম্পর্ক

C/5 = (F - 32)/9 = K-273/5

C = সেলসিয়াস স্কেলে তাপমাত্রা

K = কেলভিন স্কেলে তাপমাত্রা

F = ফারেনহাইট স্কেলে তাপমাত্রা

সুতরাং সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রা ৪৫ ডিগ্রি হলে কেলভিন তাপমাত্রা ৪৫ ডিগ্রি হবে।

বায়ুর তাপমাত্রা 1k বৃদ্ধি পেলে শব্দের বেগ 0.6 ms-1 বৃদ্ধি পাবে।

তাপমাত্রা, উপাদান ও প্রস্থচ্ছেদের  ক্ষেত্রফল স্থির থাকলে কোন পরিবাহীর রোধ পরিবাহীর দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক। অর্থাৎ, কোন পরিবাহীর দৈর্ঘ্য, প্রস্বচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A এবং রোধ R হলে সূত্রানুসারে,  R ∝ L যখন A ধ্রুবক।

অ্যাসিটিলিন অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন । এর একটি অণুতে দুটি কার্বন পরমাণু পরস্পর ত্রিবন্ধন দ্বারা যুক্ত । এটি বর্ণহীন, মিষ্টি গন্ধযুক্ত দাহ্য গ্যাস ।
- এটি কোল গ্যাসের মধ্যে পাওয়া যায় । ক্যালসিয়াম কার্বাইদের সাথে জল মেশালে অ্যাসিটিলিন উৎপন্ন হয় । এছাড়া অ্যালকোহল এবং হাইড্রোকার্বনের দহনের ফলে এই গ্যাস উৎপন্ন হয় ।
- এর ব্যাবহারঃ
   ১) কৃত্রিম রাবার ও প্লাস্টিক প্রস্তুতিতে ।
   ২) আলোক উৎপন্ন করতে ।
   ৩) অক্সি-অ্যাসিটিলিন শিখা উৎপন্ন করে ঝালাইয়ের কাজে ।

তড়িৎ কোষ ২ প্রকার। যথাঃ তড়িৎ রাসায়নিক কোষ ও তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ। তড়িৎ রাসায়নিক কোষ আবার ২ প্রকার। যথাঃ এক প্রকোষ্টবিশিষ্ঠ তড়িৎ রাসায়নিক কোষ বা শুষ্ক কোষ বা ড্রাইসেল এবং দুই প্রকোষ্টবিশিষ্ঠ তড়িৎ রাসায়নিক কোষ বা গ্যালভানিক কোষ।

-তাপমাত্রার কেলভিন স্কেলে শূন্য ডিগ্রি হলো সর্বনিম্ন তাপমাত্রা। এটিকে পরম শূন্য বলা হয়। পরম শূন্য তাপমাত্রায় পদার্থের আণবিক গতি শূন্য হয়ে যায়। -সেলসিয়াস স্কেলে বরফের গলনাঙ্ক ০ ডিগ্রি 

আন্তর্জাতিক পদ্ধতিতে তাপমাত্রার একক কেল্ভিন।সিজিএস পদ্ধতিতে তাপমাত্রার একক সেলসিয়াস।

ধরি,নির্নেয় তাপমাত্রা xº  ফারেনহাইট
100/5=(x-32)/9
or,20=(x-32)9
or,x-32=180
x=212

 

আমরা জানি, তাপ এক প্রকার শক্তি সুতরাং তাপ পরিমাপের একক হবে শক্তির একক অর্থাৎ জুল ( J). এককের আন্তর্জাতিক পদ্ধতি শুরু হওয়ার পূর্বে তাপ পরিমাপের একক হিসেবে ক্যালরি (cal) সর্বাধিক প্রচলিত ছিল। উল্লেখ্য যে, 1 ক্যালরি= 4.1858 জুল।

❄ এনট্রপির তাৎপর্য

তাপগতিবিদ্যায় এনট্রপির গুরুত্ব অপরিসীম। এর নিম্নলিখিত তাৎপর্য রয়েছে :
১) এনট্রপি একটি প্রাকৃতিক রাশি যার মান তাপ ও পরম তাপমাত্রার অনুপাতের সমান।
২) এটি বস্তুর একটি তাপীয় ধর্ম যা তাপ সঞ্চালনের দিক নির্দেশ করে।
৩) এটি বস্তুর তাপগতীয় অবস্থা নির্ধারণে সহায়তা করে।
৪) এটি তাপমাত্রা, চাপ, আয়তন, অন্তর্নিহিত শক্তি, চুম্বকীয় অবস্থার ন্যায় কোনাে বস্তুর অবস্থা প্রকাশ করে।
৫) এনট্রপি বৃদ্ধি পেলে বস্তু শৃঙ্খল অবস্থা (ordered state) হতে বিশৃঙ্খল অবস্থায় (disordered state) পরিণত হয়।
৬) তাপমাত্রা ও চাপের ন্যায় একে অনুভব করা যায় না।

(উৎসঃ ১১-১২শ শ্রেণির পদার্থ বিজ্ঞান)

✔মানুষের শরীরের স্বাভাবিক তাপমাত্রা প্রায় ৩৭ ডিগ্রি সেলসিয়াস বা ৯৮.৪  ডিগ্রি ফারেনহাইট।

✔শরীরের তাপমাত্রা ৩৮ ডিগ্রি সেলসিয়াস বা তার বেশি হলে সেটা স্বাভাবিকের চেয়ে বেশি এবং তখন জ্বর হয়েছে বলে ধরা হয়।

রেফ্রিজারেটরের কমপ্রেসারের প্রধান কাজ হলো রেফ্রিজারেন্ট (যেমন ফ্রেয়ন) কে সংকুচিত করা। সংকুচনের প্রক্রিয়ায়, রেফ্রিজারেন্টের বা ফ্রেয়নের তাপ ও তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। এই উচ্চ তাপমাত্রায় রেফ্রিজারেন্ট বা ফ্রেয়ন কনডেনসারের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়ে তাপ হারায় এবং ঘনীভূত হয়, যা পরবর্তীতে রেফ্রিজারেটরের ভেতরের তাপ শোষণ করে এবং আবার বাষ্পে পরিণত হয়ে কুলিং সাইকেল চালিয়ে যায়।

অন্য অপশনগুলো কেন সঠিক নয়, তার ব্যাখ্যা নিম্নরূপ:

A) ফ্রেয়নকে ঘনীভূত করা - ঘনীভূত করার প্রক্রিয়াটি মূলত কনডেনসারে ঘটে, যেখানে সংকুচিত গ্যাস তাপ হারিয়ে তরলে পরিণত হয়। কমপ্রেসার সরাসরি ফ্রেয়নকে ঘনীভূত করে না, বরং সংকুচিত করে যা এর তাপ বৃদ্ধি করে।

B) ফ্রেয়নকে বাষ্পে পরিণত করা - ফ্রেয়ন বাষ্পে পরিণত হয় ইভাপোরেটরে, যেখানে এটি রেফ্রিজারেটরের ভেতরের উষ্ণতা শোষণ করে এবং বাষ্পে পরিণত হয়। কমপ্রেসারের কাজ ফ্রেয়নকে বাষ্পে পরিণত করা নয়।

D) ফ্রেয়নকে ঠান্ডা করা - কমপ্রেসার ফ্রেয়নকে ঠান্ডা করে না; বরং, এর কাজ হলো ফ্রেয়ন গ্যাসকে সংকুচিত করে তাপ ও তাপমাত্রা বাড়ানো। ফ্রেয়ন ঠান্ডা হয় কনডেনসারে, যেখানে এটি তাপ হারায় এবং তরলে পরিণত হয়।

সুতরাং, কমপ্রেসারের প্রধান কাজ হলো ফ্রেয়নকে সংকুচিত করে এর তাপ ও তাপমাত্রা বাড়ানো, যা রেফ্রিজারেশন সাইকেলের অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে মিলে শীতল প্রভাব তৈরি করে।

টেট্রাফ্লুরোইথেন (Tetrafluoroethane) হলো একটি হ্যালোঅ্যালকেন যৌগ, যার রাসায়নিক সূত্র হলো C₂H₂F₄। এটি সাধারণত রেফ্রিজারেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে 1,1,1,2-টেট্রাফ্লুরোইথেন (R-134a) নামে পরিচিত আইসোমারটি। এটি ওজোন স্তরের জন্য ক্ষতিকারক নয়, তাই এটি ক্লোরোফ্লুরোকার্বন (CFC) এবং হাইড্রোক্লোরোফ্লুরোকার্বন (HCFC) এর বিকল্প হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

এটি সাধারণত এয়ার কন্ডিশনার, রেফ্রিজারেটর এবং অন্যান্য শীতলীকরণ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয়।