তাপ

উইকিপিডিয়া, মুক্ত বিশ্বকোষ থেকে
সূর্যে নিউক্লিয়ার ফিউশনের মাধ্যমে তাপ উৎপন্ন হয় এবং তাড়িৎচৌম্বক তরঙ্গ আকারে পৃথিবীতে পৌছায়। এ শক্তি পৃথিবীতে জীবদের জন্য অন্যতম প্রধান চালিকা শক্তি হিসেবে কাজ করে।

তাপ একপ্রকার শক্তি যা আমাদের মস্তিষ্কে ঠান্ডা বা গরমের অনুভূতি তৈরী করে। তাপ সাধারণত উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুতে তাপ প্রবাহিত হয়। তাপমাত্রার পার্থক্যজনিত কারণে বিভন্ন পদ্ধতিতে যেমন- পরিবহণ, পরিচলন, বিকিরণ প্রক্রিয়ায় গমন করে।[১][২][৩][৪][৫][৬]

ইতিহাস[সম্পাদনা]

অষ্টাদশ শতাব্দির শেষ ভাগ পর্যন্ত বিজ্ঞানীদের ধারণা ছিল তাপ ক্যালরিক নামে এক প্রকার অতি সূক্ষ্ম তরল বা বায়বীয় পদার্থ। গরম বস্তুতে ক্যালরিক বেশি থাকে এবং শীতল বস্তুতে তা কম থাকে। কোন বস্তুতে ক্যালরিক প্রবেশ করলে তা গরম হয় আর চলে গেলে তা শীতল হয়।
কিন্তু ১৭৭৮ সালে কাউন্ট রামফোর্ড প্রমাণ করেন ক্যালরিক বলে বাস্তবে কিছু নেই। তাপের সাথে ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক অাছে গতির। তিনি কামানের নল তৈরির সময় ধাতুর টুকরাকে ড্রিলমেশিন দিয়ে ফুটো করার সময় লক্ষ করেন যে, ছোট্ট ধাতুর টুকরো ছিটকে আসছিল সেগুলো অত্যন্ত উত্তপ্ত। তিনি চিন্তা করেন, ড্রিল চালাতে যে যান্ত্রিক শক্তি ব্যয় হয়েছে তার থেকেই তাপ উদ্ভব হয়। এই যান্ত্রিক শক্তিই ধাতব টুকরাগুলোর অণুগুলোতে গতিশক্তির সঞ্চার করে টুকরাগুলোকে উত্তপ্ত করে।[৭][৮]

তাপ যেভাবে উৎপন্ন হয়[সম্পাদনা]

প্রকৃতপক্ষে, তাপ পদার্থের অণুগুলোর এলোমেলো গতির ফল। পদার্থের অণুগুলো সবসময় গতিশীল অবস্থায় থাকে। কোন পদার্থের মোট তাপের পরিমাণ এর মধ্যস্থিত অণুগুলোর মোট গতিশক্তির সমাণুপাতিক। কোন বস্তুতে তাপ প্রদান করা হলে এর অণুগুলোর ছুটাছুটি বৃদ্ধি পায়, ফলে এর গতিশক্তিও বেড়ে যায়। সুতরাং তাপ পদার্থের আণবিক গতির সাথে সম্পর্কিত এক প্রকার শক্তি যা ঠাণ্ডা বা গরমের অনুভূতি জন্মায়।

শক্তি হিসেবে তাপ[সম্পাদনা]

তাপ এক প্রকার শক্তি কারণ তাপ কাজ সম্পাদন করতে পারে। তাপ অন্য রকম শক্তি থেকে পাওয়া যায়, আবার তাপকে অন্য শক্তিতেও রূপান্তরিত করা যায়। যেমন-পেট্রোল ইঞ্জিনে জ্বালানি তেল দহনের ফলে রাসায়নিক শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। আবার এ তাপ শক্তি বয়লারের পানিকে বাষ্পে রূপান্তরিত করে। এক্ষেত্রে, তাপ শক্তি যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

তাপের একক[সম্পাদনা]

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 প্রচালিত ছিল। উল্লেখ্য যে, 1 ক্যালরি= 4.1858 জুল।

তাপমাত্রা[সম্পাদনা]

মূল নিবন্ধ: তাপমাত্রা

কোন বস্তুর তাপীয় অবস্থা যা নির্ধারণ করে ঐ বস্তুটি অন্য কোন বস্তুর সংস্পর্শে আসলে তাপ গ্রহণ করবে না বর্জন তার তাপমাত্রা বলে। আন্তর্জাতিক পদ্ধতিতে তাপমাত্রার একক হল ক্যালভিন(K)। ক্যালভিন এককের পূর্বে ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রার একক হিসেবে প্রচলিত ছিল। তাপমাত্রা পরিমাপ করার জন্য তিনটি স্কেল প্রচলিত রয়েছে।সেলসিয়াস, ফারেনহাইট ও কেলভিন স্কেল। এদের যথাক্রমে °C, °F ও K হিসাবে প্রকাশ করা হয়।এদের মধ্যে গানিতিক সম্পর্ক হলো : C/5=(F-32)/9=(K-273)/5:

কঠিন পদার্থের প্রসারন[সম্পাদনা]

তাপ প্রয়াগ করলে পদার্থের দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল ও আয়তন বৃদ্ধি পায়। কঠিন বস্তুতে তাপ প্রয়োগ করলে নির্দিষ্ট দিকে যে প্রসারন হয় তাকে দৈর্ঘ্য প্রসারন বলে। যদি Θ তাপমাত্রায় l1 দৈর্ঘ্য থাকে এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি শেষে যদি Θ2 তাপমাত্রায় l2 দৈর্ঘ্য হয় তাহলে দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি=l2-l1 তাতাপমাত্রা বৃদ্ধি = Θ2-Θ1 দৈর্ঘ্য প্রসারন সহগ α যার রাশিমালা পার্স করতে ব্যর্থ (লেক্সিং ত্রুটি): α=(l2-l1) ÷l1(Θ2-Θ1)

তথ্যসূত্র[সম্পাদনা]

  1. Born, M. (1949), p. 31.
  2. Pippard, A.B. (1957/1966), p. 16.
  3. Landau, L., Lifshitz, E.M. (1958/1969), p. 43
  4. Callen, H.B. (1960/1985), pp. 18–19.
  5. Reif, F. (1965), pp. 67, 73.
  6. Bailyn, M. (1994), p. 82.
  7. Partington, J.R. (1949).
  8. Truesdell, C. (1980), page 15.

মাধ্যমিক পদার্থবিজ্ঞান বই (অধ্যায়- ৯; পৃষ্ঠা-১২০ থেকে ১২১)


ফলিত পদার্থবিজ্ঞান · পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞান · আলোক পদার্থবিজ্ঞান · চিরায়ত বলবিদ্যা · ঘনীভূত পদার্থ পদার্থবিজ্ঞান · পরম্পরা বলবিদ্যা · তড়িচ্চুম্বকত্ব · বিশেষ আপেক্ষিকতা · সাধারণ আপেক্ষিকতা · কণা পদার্থবিজ্ঞান · কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্ব · কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞান · পরিসাংখ্যিক বলবিদ্যা · তাপগতিবিজ্ঞান