সমতাপীয় সংনমন: স্থির তাপমাত্রায় সম্পাদিত কার্য
1 · পূর্বানুমান করুন
তাপমাত্রা ধ্রুব রেখে (সমতাপীয়) একটি গ্যাসকে ছোট আয়তনে সংনমিত করা হয়। আরও সংনমনের জন্য কি বেশি কার্য লাগে?
- ছোট চূড়ান্ত আয়তনে সংনমনে কম কার্য লাগে।
- ছোট চূড়ান্ত আয়তনে সংনমনে বেশি কার্য লাগে (Wgas আরও ঋণাত্মক)।
- চূড়ান্ত আয়তন যা-ই হোক প্রয়োজনীয় কার্য একই।
2 · প্রস্তুতি
- isothermal-compression প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। 1 mol গ্যাস 49.9 L, 300 K থেকে শুরু হয়।
- গ্যাসের-ওপর-কার্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য লক্ষ্য (চূড়ান্ত) আয়তন সেট করুন এবং গ্যাসের সম্পাদিত কার্য রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| চূড়ান্ত আয়তন V₂ (L) | গ্যাস দ্বারা কৃত কার্য W_gas (J) |
|---|---|
| 24.94 | |
| 16.63 | |
| 12.47 |
তিনটি ট্রায়ালের জন্য V₁ = 49.9 L ধরে ln(V₂/V₁) (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে W_gas (y-অক্ষ) প্লট করুন।
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K ব্যবহার করে W_gas = nRT·ln(V₂/V₁) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে W_gas ঋণাত্মক। সংনমিত গ্যাসের ক্ষেত্রে ঋণাত্মক মান ভৌতভাবে কী বোঝায় এবং ছোট V₂-তে সংনমন করলে W_gas আরও ঋণাত্মক কেন হয় তা ব্যাখ্যা করুন।
5 · বিস্তার করুন
- যেকোনো সমতাপীয় প্রক্রিয়ায় ΔU = 0 (তাপমাত্রা বদলায় না), তাই প্রথম সূত্র অনুযায়ী এখানেও Q = W_gas। এই সংকোচনে তাপ গ্যাসে ঢুকছে নাকি বেরোচ্ছে? আপনার চিহ্ন-রীতি দিয়ে ব্যাখ্যা করুন।
- সংনমনের সময় গ্যাসকে সমতাপ রাখতে বাস্তব পরীক্ষণে সিলিন্ডারের সংস্পর্শে একটি তাপ ভাণ্ডার লাগে। সেই ভাণ্ডার না থাকলে সংনমন গ্যাসকে গরম করে ফেলত কেন তা ব্যাখ্যা করুন।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
তাপগতিবিজ্ঞানের প্রথম সূত্র
অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন = যোগ করা তাপ − গ্যাসের কৃতকার্য: ΔU = Q − W। আদর্শ গ্যাসের সমতাপীয় প্রক্রিয়ায় ΔU = 0, তাই গ্যাসের ওপর করা কাজ পুরোটাই তাপ হয়ে বেরিয়ে যায়।
তাপগতিবিদ্যা
- আদর্শ গ্যাস সমীকরণ: চাপ, আয়তন ও তাপমাত্রা
- গতিতত্ত্ব: তাপমাত্রা ও আণবিক দ্রুতি
- সমচাপীয় উত্তপ্তকরণ: স্থির চাপে প্রসারণ
- সমআয়তনিক উত্তপ্তকরণ: স্থির আয়তনে চাপ-বৃদ্ধি
- রুদ্ধতাপীয় প্রসারণ: তাপ হারানো ছাড়াই শীতল হওয়া
- ক্যালরিমিতি: গরম ও ঠান্ডার মিশ্রণ
- তাপ পরিবহন: দণ্ডের ভেতর দিয়ে তাপ প্রবাহ
- কার্নো চক্র: সর্বোচ্চ সম্ভাব্য ইঞ্জিন কর্মদক্ষতা
- অটো চক্র: পেট্রোল ইঞ্জিনের আদর্শায়িত মডেল
- উল্টানো কার্নো চক্র: একটি রেফ্রিজারেটর
- স্টার্লিং চক্র: রিজেনারেশনসহ সমতাপীয় ধাপ
- প্রত্যাবর্তী সমতাপীয় প্রসারণে এনট্রপি পরিবর্তন
138টি বিনামূল্যের ছাপার উপযোগী পদার্থবিজ্ঞান ল্যাব ওয়ার্কশিট