Google Play badge

থার্মোডিনামিক্সের তিনটি আইন


সিস্টেম বা পারিপার্শ্বিকতা

থার্মোডাইনামিক মানগুলি একটি সিস্টেম এবং তার আশেপাশের প্রসঙ্গে আলোচনা করা হয়। সবকিছু যা সিস্টেমের একটি অংশ নয় তার চারপাশের গঠন করে। সিস্টেম এবং পারিপার্শ্বিকতা একটি সীমানা দ্বারা পৃথক করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি সিস্টেমটি একটি পাত্রে গ্যাসের একটি তিল হয়, তবে সীমানাটি কেবল পাত্রে অভ্যন্তরীণ প্রাচীর। সীমানার বাইরের সবকিছুকেই আশেপাশের এলাকা হিসেবে বিবেচনা করা হয়, যার মধ্যে কন্টেইনারটিই থাকবে।

সীমানা স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করা আবশ্যক, তাই কেউ স্পষ্টভাবে বলতে পারে যে পৃথিবীর একটি প্রদত্ত অংশ সিস্টেমে বা আশেপাশে আছে কিনা। যদি বিষয়টি সীমানা অতিক্রম করতে না পারে, তাহলে সিস্টেমটি বন্ধ বলে বলা হয়; অন্যথায়, এটি খোলা। একটি বন্ধ সিস্টেম এখনও চারপাশের সঙ্গে শক্তি বিনিময় করতে পারে যদি না সিস্টেমটি বিচ্ছিন্ন হয়, সেক্ষেত্রে বস্তু বা শক্তি সীমানা অতিক্রম করতে পারে না।

  1. পদ্ধতি
  2. সিস্টেম সীমানা
  3. ভর ইন
  4. ম্যাস আউট
  5. এনার্জি আউট
  6. শক্তি ইন

তাপগতিবিদ্যার প্রথম আইন

থার্মোডাইনামিক্সের প্রথম আইন, যা শক্তি সংরক্ষণের আইন নামেও পরিচিত, বলে যে শক্তি তৈরি করা যায় না বা ধ্বংস করা যায় না; শক্তি কেবল এক রূপ থেকে অন্য রূপে স্থানান্তরিত বা পরিবর্তিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি আলো চালু করলে মনে হবে শক্তি উৎপন্ন হবে; যাইহোক, এটি বৈদ্যুতিক শক্তি যা রূপান্তরিত হয়।

থার্মোডাইনামিক্সের প্রথম আইন প্রকাশ করার একটি উপায় হল যে একটি সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তির (∆E) যে কোনো পরিবর্তন তার সীমানা বরাবর প্রবাহিত তাপ (q) এবং সিস্টেমে করা কাজ (w) দ্বারা যোগ করা হয় চারপাশ দ্বারা।

∆E = q + w

যেখানে q হল সেই তাপ যা তার সীমানা পেরিয়ে প্রবাহিত হয় এবং w হল চারপাশের সিস্টেমে করা কাজ

এই আইনটি বলে যে দুটি ধরণের প্রক্রিয়া রয়েছে, তাপ এবং কাজ, যা একটি সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তিতে পরিবর্তন আনতে পারে। যেহেতু তাপ এবং কাজ উভয়ই পরিমাপ করা যায় এবং পরিমাপ করা যায়, তাই এটি বলার মতোই যে একটি সিস্টেমের শক্তির যেকোনো পরিবর্তনের ফলে সিস্টেমের বাইরের আশেপাশের শক্তির অনুরূপ পরিবর্তন হতে পারে। অন্য কথায়, শক্তি তৈরি বা ধ্বংস করা যায় না। যদি তাপ একটি সিস্টেমে প্রবাহিত হয় বা আশেপাশে এটি কাজ করে, অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং q এবং w এর চিহ্ন ইতিবাচক হয়। বিপরীতভাবে, সিস্টেমের বাইরে তাপ প্রবাহ বা সিস্টেম দ্বারা সম্পন্ন কাজ (আশেপাশে) অভ্যন্তরীণ শক্তির খরচে হবে, এবং q এবং w, তাই, নেতিবাচক হবে।

তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় আইন

থার্মোডাইনামিক্সের দ্বিতীয় আইন বলে যে একটি বিচ্ছিন্ন সিস্টেমের এনট্রপি সর্বদা বৃদ্ধি পায়। বিচ্ছিন্ন সিস্টেমগুলি স্বতaneস্ফূর্তভাবে তাপীয় ভারসাম্যের দিকে বিবর্তিত হয় - সিস্টেমের সর্বাধিক এনট্রপির অবস্থা। আরো সহজভাবে বললে, মহাবিশ্বের এনট্রপি (চূড়ান্ত বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থা) কেবল বৃদ্ধি পায় এবং কখনও হ্রাস পায় না।

থার্মোডাইনামিক্সের দ্বিতীয় আইনটি ভাবার একটি সহজ উপায় হল যে একটি ঘর, যদি পরিষ্কার এবং পরিপাটি করা না হয়, তবে সময়ের সাথে সাথে এটি আরও অগোছালো এবং বিশৃঙ্খল হয়ে উঠবে - নির্বিশেষে কেউ এটি পরিষ্কার রাখতে কতটা সতর্ক। যখন ঘর পরিষ্কার করা হয়, তখন তার এনট্রপি কমে যায়, কিন্তু এটি পরিষ্কার করার প্রচেষ্টার ফলে ঘরের বাইরে এনট্রপি বেড়ে যায় যা হারিয়ে যাওয়া এনট্রপি ছাড়িয়ে যায়।

তাপগতিবিদ্যার তৃতীয় আইন

থার্মোডাইনামিক্সের তৃতীয় আইনটি বলে যে একটি সিস্টেমের এনট্রপি একটি ধ্রুবক মানের কাছে পৌঁছায় যখন তাপমাত্রা পরম শূন্যের কাছে পৌঁছায়। পরম শূন্যে একটি সিস্টেমের এনট্রপি সাধারণত শূন্য, এবং সব ক্ষেত্রেই এটির বিভিন্ন স্থল রাজ্যের সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়। বিশেষ করে, পরম শূন্য তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ স্ফটিক পদার্থের (নিখুঁত ক্রম) এনট্রপি শূন্য। নিখুঁত স্ফটিকের ন্যূনতম শক্তির একটি মাত্র অবস্থা থাকলে এই বিবৃতি সত্য।

Download Primer to continue