তাপগতিবিদ্যা
প্রত্যাবর্তী কার্নো চক্র — এনট্রপি
প্রত্যাবর্তী কার্নো চক্র আধারের সঙ্গে এনট্রপি বিনিময় করে — নিট ΔS_univ ≈ 0।
প্রত্যাবর্তী কার্নো চক্র — এনট্রপি — ইন্টারঅ্যাকটিভ তাপগতিবিদ্যা সিমুলেশন। প্রত্যাবর্তী কার্নো চক্র আধারের সঙ্গে এনট্রপি বিনিময় করে — নিট ΔS_univ ≈ 0। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
প্রত্যাবর্তী এনট্রপি
একটি প্রত্যাবর্তী কার্নো চক্র আধারগুলোর সাথে এনট্রপি বিনিময় করে — নেট ΔS_univ ≈ 0।
একটি সম্পূর্ণ প্রত্যাবর্তী চক্রে সিস্টেমের এনট্রপি তার প্রারম্ভিক মানে ফিরে আসে, যখন গরম আধার Q_h/T_h পরিমাণ এনট্রপি হারায় এবং ঠান্ডা আধার সমপরিমাণ Q_c/T_c এনট্রপি অর্জন করে। মহাবিশ্বের মোট এনট্রপি পরিবর্তন শূন্য—যা সর্বোচ্চ কর্মদক্ষতা নির্ধারণ করে।
- ΔS_univ = 0 (প্রত্যাবর্তী)
- এনট্রপি বিনিময়
তদন্ত সংক্ষিপ্তসার
ল্যাব খোলার আগেই প্রশ্নটি পরিকল্পনা করুন
ব্রিফটি প্রিরেন্ডার করা পাতার প্রতিচ্ছবি: মূল প্রশ্ন, প্রতিদ্বন্দ্বী প্রত্যাশা, চলরাশির ভূমিকা, নিয়ন্ত্রক সূত্র, সেটআপ, বিশ্লেষণ ও বিস্তার প্রম্পট দৃশ্যমান থাকে এবং এই ক্রমেই।
মূল প্রশ্ন
একটি কার্নো ইঞ্জিন এক ধাপে গরম ভাণ্ডারের সাথে আর আরেক ধাপে ঠান্ডা ভাণ্ডারের সাথে তাপ বিনিময় করে। গরম ভাণ্ডারের এনট্রপি-ক্ষয় কি ঠান্ডা ভাণ্ডারের এনট্রপি-লাভকে ঠিক বাতিল করে?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- ভাণ্ডারের এনট্রপি পরিবর্তন বাতিল হয় না; সামগ্রিকভাবে অশূন্য নিট এনট্রপি পরিবর্তন থাকে।
- হ্যাঁ — প্রত্যাবর্তী (কার্নো) চক্রে দুই ভাণ্ডারের এনট্রপি পরিবর্তন ঠিক বাতিল হয়, নিট এনট্রপি উৎপাদন শূন্য।
- ভাণ্ডারের এনট্রপি পরিবর্তন গ্যাসের সাথে বিনিময়কৃত তাপের সাথে সম্পর্কিত নয়।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- ধাপের নম্বর
আপনি যা মাপেন:
- এই ধাপে বিনিময়কৃত তাপ Q (J)
- এনট্রপি অবদান ΔS = Q/T (J/K)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- entropy-carnot প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। carnot-cycle-এর একই 4-ধাপ কার্নো চক্র 600 K ও 300 K ভাণ্ডারের মধ্যে চলে।
- প্রতি-ধাপ তাপ রিডআউট চালু করুন।
- চক্রের প্রতিটি ধাপের (1 থেকে 4) জন্য বিনিময়কৃত তাপ পড়ুন এবং সেই ধাপের এনট্রপি অবদান Q_leg/T_leg গণনা করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
আধার এনট্রপি ভারসাম্য — ΔS = Qout/Tc − Qin/Th
প্রতিটি উৎসের এনট্রপি বদলায় −Q/T দিয়ে যে তাপ সে ছাড়ে (বা +Q/T যে তাপ শোষণ করে), নিজের ধ্রুব তাপমাত্রায়। কার্নোর মতো প্রত্যাবর্তী চক্রে উষ্ণ ও শীতল উৎসের এনট্রপি পরিবর্তন পরস্পরকে ঠিক বাতিল করে: ΔS_net = Qout/Tc − Qin/Th = 0।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- ধাপ 2 ও 4 (রুদ্ধতাপীয়) এনট্রপিতে শূন্য অবদান রাখে নিশ্চিত করুন — সংজ্ঞাই তাদের Q = 0। ধাপ 1 (Th = 600 K-এ) ও 3 (Tc = 300 K-এ) থেকে অশূন্য অবদান যোগ করুন।
- ধাপ 1-এ গ্যাসের শোষিত তাপ হয়ে ওঠে গরম ভাণ্ডারের ত্যাগকৃত তাপ; ধাপ 3-এ গ্যাসের ত্যাগকৃত তাপ হয়ে ওঠে ঠান্ডা ভাণ্ডারের শোষিত তাপ। ব্যাখ্যা করুন কেন পুরো চক্রে ভাণ্ডারদ্বয়ের মিলিত এনট্রপি পরিবর্তন শূন্য হয়ে আসে।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- বাস্তব ইঞ্জিনে ঘর্ষণ ও সসীম-গতির তাপ স্থানান্তর থাকে, দুটোই অনুভমুখী। ব্যাখ্যা করুন কেন বাস্তব চক্রের ভাণ্ডার-এনট্রপি পরিবর্তনগুলো ঠিক বাতিল হবে না, বরং ধনাত্মক নিট এনট্রপি উৎপাদন দেবে — এবং কেন দ্বিতীয় সূত্র সেই নিট উৎপাদন ≥ 0 চায়।
- কার্নো চক্রের শূন্য নিট এনট্রপি উৎপাদনই একে “প্রত্যাবর্তী” বলার কারণ — প্রতিটি ধাপ উল্টো চালিয়ে ভাণ্ডারের অবস্থাসহ সবকিছু বাতিল করা যায়। ব্যাখ্যা করুন কেন ধনাত্মক নিট এনট্রপি উৎপাদনের (যেমন ঘর্ষণ) প্রক্রিয়া এভাবে বাতিল করা যায় না।
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.4 Thermodynamics
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- কার্নো চক্রে এনট্রপি-তে স্বাগতম
- চেম্বার নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- প্রত্যাবর্তী চক্রে এনট্রপি
- বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
- আপনি এটি করেছেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।