তাপগতিবিদ্যা
গরম ও ঠান্ডা মিশ্রণ
একটি গরম ও একটি ঠান্ডা বস্তু মেশান; সাম্য তাপমাত্রা বের করুন।
গরম ও ঠান্ডা মিশ্রণ — ইন্টারঅ্যাকটিভ তাপগতিবিদ্যা সিমুলেশন। একটি গরম ও একটি ঠান্ডা বস্তু মেশান; সাম্য তাপমাত্রা বের করুন। লাইভ SI পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়ালসহ বিনামূল্যের ব্রাউজার-ভিত্তিক ভার্চুয়াল পদার্থবিজ্ঞান গবেষণাগার।
তাপীয় সাম্যাবস্থা
একটি গরম ও একটি ঠান্ডা বস্তু মেশান; সাম্যাবস্থার তাপমাত্রা খুঁজুন।
ক্যালোরিমিতি একটি বিচ্ছিন্ন সিস্টেম ধরে নেয়: উষ্ণ বস্তুর হারানো তাপ ঠান্ডা বস্তুর অর্জিত তাপের সমান। আপেক্ষিক তাপ মিলে গেলে চূড়ান্ত তাপমাত্রা প্রাথমিক তাপমাত্রার ভর-ভারিত গড়। এই প্রিসেটটি সাম্যাবস্থার দিকে অগ্রগতি দৃশ্যমান করতে স্পষ্ট তাপ ধারণক্ষমতা ব্যবহার করে।
- Q_lost = Q_gained
- T_eq হলো mc-ওজনে গড়
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 গরম অ্যালুমিনিয়াম ব্লক ঠান্ডা পানিতে ফেলা হলো। একই শুরুর তাপমাত্রায় বড় অ্যালুমিনিয়াম ব্লক (বেশি ভর) নিলে চূড়ান্ত সাম্য তাপমাত্রা বাড়ে না কমে?
যে প্রত্যাশাগুলো বিবেচনা করতে হবে
- বড় গরম ব্লক চূড়ান্ত সাম্য তাপমাত্রা বাড়ায়।
- বড় গরম ব্লক চূড়ান্ত সাম্য তাপমাত্রা কমায়।
- চূড়ান্ত তাপমাত্রা অ্যালুমিনিয়াম ব্লকের ভরের ওপর নির্ভর করে না।
চলরাশির ভূমিকা
আপনি যা সেট করেন:
- অ্যালুমিনিয়ামের ভর m₂ (kg)
আপনি যা মাপেন:
- সাম্য তাপমাত্রা T_eq (K)
তদন্তটি কীভাবে চলে
- hot-cold-mix প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। 290 K-এর 1 kg পানি (body1) 400 K-এর একটি অ্যালুমিনিয়াম ব্লকের (body2) সাথে মিশবে।
- সাম্য-তাপমাত্রা রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে অ্যালুমিনিয়াম ব্লকের ভর সেট করুন এবং সাম্য তাপমাত্রা রেকর্ড করুন।
নিয়ন্ত্রক সমীকরণ
ক্যালরিমিতিক সাম্য তাপমাত্রা — T_eq = Σ mᵢcᵢTᵢ / Σ mᵢcᵢ
পরিবেশে ক্ষয় ছাড়া দুটি বস্তু তাপ বিনিময় করলে তারা একটি ওজন-গড় তাপমাত্রায় স্থির হয় — ওজন কেবল ভর নয়, প্রতিটি বস্তুর তাপ-ধারণত্ব m·c দিয়ে।
প্রিন্টযোগ্য ওয়ার্কশিটে শিক্ষার্থীদের যা বের করতে বলা হয়
- একটি ট্রায়ালের জন্য পানি m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K এবং অ্যালুমিনিয়াম c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K ধরে T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন গরম ব্লকের ভর বাড়ালে সাম্য তাপমাত্রা উপরের দিকে যায়, যদিও এর আপেক্ষিক তাপ (900 J/(kg·K)) পানির (4186 J/(kg·K)) চেয়ে অনেক কম।
ল্যাবের বাইরে এটি কোথায় দেখা যায়
- বেশিরভাগ উপাদানের তুলনায় পানির আপেক্ষিক তাপ অস্বাভাবিকভাবে উচ্চ। এই পরীক্ষণের শক্তি-সাম্য ধারণা ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন কেন উপকূলীয় জলবায়ুতে অভ্যন্তরীণ অঞ্চলের তুলনায় তাপমাত্রার ওঠানামা মৃদু হয়।
- অ্যালুমিনিয়াম ব্লক যে তাপ হারায় তা পানির পাওয়া তাপের সমান হওয়া উচিত (চারপাশে ক্ষতি না ধরলে শক্তি সংরক্ষণ)। একটি ট্রায়ালের জন্য প্রতিটি বস্তুতে Q = mcΔT প্রয়োগ করে তা যাচাই করুন।
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.1 Thermal energy transfers
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- Middle School Physical Science — Energy transfer between materials
- গরম-ঠান্ডা মিশ্রণ-এ স্বাগতম
- ঠান্ডা বস্তু নির্বাচন করুন
- প্লে চাপুন
- একটি তাপমাত্রায় মেশানো
- বৈশিষ্ট্য প্যানেল খুলুন
- আপনি এটি করেছেন!
দৃশ্য সাজাতে, প্লে চাপতে এবং লাইভ পরিমাপ ও গাইডেড টিউটোরিয়াল নিয়ে অন্বেষণ করতে ইন্টারঅ্যাকটিভ সিমুলেশনটি খুলুন।