তাপগতিবিদ্যা
সমতাপীয় প্রসারণ — এনট্রপি পরিবর্তন
প্রত্যাবর্তনযোগ্য সমোষ্ণ প্রসারণ: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T।
সমতাপীয় প্রসারণ — এনট্রপি পরিবর্তন — ইন্টারঅ্যাকটিভ তাপগতিবিদ্যা সিমুলেশন। প্রত্যাবর্তনযোগ্য সমোষ্ণ প্রসারণ: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
এনট্রপি পরিবর্তন
প্রত্যাবর্তনযোগ্য সমতাপীয় প্রসারণ: ΔS = nR ln(V₂/V₁) = Q/T।
এনট্রপি পরিবর্তন পরিমাপ করে শক্তি কতটা ছড়িয়ে পড়ে। একটি প্রত্যাবর্তী সমতাপীয় প্রসারণে গ্যাস তাপমাত্রা স্থির থাকা অবস্থায় তাপ Q শোষণ করে, এবং এনট্রপি বাড়ে কারণ একই শক্তি বেশি মাইক্রোস্টেটসহ একটি বড় আয়তন দখল করে।
- ΔS = nR ln(V₂/V₁)
- ΔS = Q_rev/T
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 গ্যাস সমতাপীয় ও প্রত্যাবর্তীভাবে বড় আয়তনে প্রসারিত হয়। এর এনট্রপি কি বাড়ে, কমে, নাকি একই থাকে?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- গ্যাস ছড়িয়ে পড়ায় এনট্রপি কমে।
- প্রক্রিয়াটি প্রত্যাবর্তী বলে এনট্রপি ধ্রুব থাকে।
- এনট্রপি বাড়ে — বড় আয়তনে গ্যাসের সম্ভাব্য অণু-বিন্যাস বেশি হয়।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- চূড়ান্ত আয়তন V₂ (L)
আপনি যা মাপেন:
- বিনিময়কৃত তাপ Q (J)
- এনট্রপি পরিবর্তন ΔS (J/K)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- entropy-isothermal প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। 1 mol আর্গন 20 L, 300 K-এ শুরু হয়।
- বিনিময়কৃত-তাপ ও এনট্রপি-পরিবর্তন রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য লক্ষ্য (চূড়ান্ত) আয়তন সেট করুন, এবং বিনিময়কৃত তাপ ও এনট্রপি পরিবর্তন রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
প্রত্যাবর্তী সমতাপীয় প্রক্রিয়ায় এনট্রপি পরিবর্তন — ΔS = Q/T
প্রত্যাবর্তী সমতাপীয় প্রসারণে এনট্রপি পরিবর্তন = বিনিময়কৃত তাপ ÷ ধ্রুব তাপমাত্রা, যা আদর্শ গ্যাসের জন্য দাঁড়ায় ΔS = nR·ln(V₂/V₁) — এনট্রপি আয়তন-অনুপাতের লগারিদমের সাথে বাড়ে।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K ব্যবহার করে Q = nRT·ln(V₂/V₁), তারপর ΔS = Q/T (সমতুল্যভাবে সরাসরি ΔS = nR·ln(V₂/V₁)) নির্ণয় করুন। দুটোই সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন এখানে প্রতিটি ট্রায়ালে ΔS ধনাত্মক, এবং কেন বড় প্রসারণ (বড় V₂) বড় এনট্রপি বৃদ্ধি দেয়।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- এই পরীক্ষণ প্রত্যাবর্তী (অসীম ধীর) প্রসারণ ধরে। শূন্যে মুক্ত (নিয়ন্ত্রণহীন) প্রসারণে একই চূড়ান্ত আয়তনে গ্যাসের ΔS ঠিক একই হবে, যদিও কোনো তাপ বিনিময় হয় না (Q = 0) ও কাজ হয় না। এনট্রপি অবস্থা ফাংশন — V₁ থেকে V₂-তে যাওয়ার পথ নিয়ে তার মাথাব্যথা নেই — কেন, তা ব্যাখ্যা করুন।
- দ্বিতীয় সূত্র বলে বাস্তব প্রক্রিয়ায় মোট এনট্রপি (গ্যাস + পরিবেশ) কখনো কমতে পারে না। এই প্রত্যাবর্তী সমতাপীয় প্রসারণে পরিবেশ (Q সরবরাহকারী তাপ ভাণ্ডার) ঠিক যতটা এনট্রপি হারায় গ্যাস ততটাই পায়। ব্যাখ্যা করুন কেন এতে মোট এনট্রপি পরিবর্তন শূন্য হয় — প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার স্বাক্ষর।
- 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
- সমতাপীয় এনট্রপি-তে স্বাগতম
- চেম্বার নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- আয়তন পরিবর্তন থেকে এনট্রপি
- বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
- আপনি এটি করেছেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।