পানির বাষ্পীভবন | পদার্থের তাপ ধারণ ক্ষমতা | পদার্থবিজ্ঞান

পানির বাষ্পীভবন – পদার্থবিজ্ঞান পদার্থ ও তার গতির বিজ্ঞান। বাংলায় “পদার্থবিজ্ঞান” শব্দটি একটি সমাসবদ্ধ পদ। “পদার্থ” ও “বিজ্ঞান” দুটি সংস্কৃত শব্দ নিয়ে এটি গঠিত। এর ইংরেজি পরিভাষা Physics শব্দটি গ্রিক φύσις (ফুঁসিস) অর্থাৎ “প্রকৃতি”, এবং φυσικῆ (ফুঁসিকে) অর্থাৎ “প্রকৃতি সম্পর্কিত জ্ঞান” থেকে এসেছে। পদার্থবিজ্ঞান বলতে বলা যেতে পারে এটা হলো গণিতের বাস্তব রূপ।

পানির বাষ্পীভবন এবং বরফ গলনের মাধ্যমে আপেক্ষিক সুপ্ততাপ

নির্দিষ্ট চাপে 100°C তাপমাত্রার একক ভরের পানিকে 100°C তাপমাত্রার জলীয়বাষ্পে পরিণত করতে যে তাপের শোষণ ঘটে, তাকে পানির বাষ্পীভবনজনিত সুপ্ততাপ বলে । যেমন— পানির বাষ্পীভবনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ 2.26 x 10 J/kg, অর্থাৎ 100°C তাপমাত্রার 1kg পানিকে কুটিরে 100°C এর জলীয়বাষ্পে রূপান্তরিত করতে 2.26 x 10 Joule তাপ শোষিত হয়। অনুরূপে, 100°C এর ikg বাষ্পকে 100°C এর পানিতে পরিণত করতে 2.26 x 10 Joule তাপ বর্জন হয় ।

আবার, নির্দিষ্ট চাপে 0°C এর একক ভরের বরফ 0°C এর পানিতে পরিণত হতে যে তাপের প্রয়োজন, তাকে বরক গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ বলে । বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ 3.36 x 10° J/kg. অর্থাৎ 0°C তাপমাত্রার 1kg বরককে 0°C এর পানিতে পরিণত করতে 3.36 × 10° Joule বর্জিত হয় এবং 0°C এর পানিকে 0°C এর বরফে পরিণত করতে 3.36 x 10° Joule তাপ শোষিত হয়।

তাই বলা যায়, পানির বাষ্পীভবন ও বরফ গলনের মাধ্যমে তাপের শোষণ ও বর্জনের ফলে বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ ব্যাখ্যা করা সম্ভব।

তাপ (Heat) : যে বাহ্যিক ভৌত কারণে (External Physical Cause) কোনো বস্তু উষ্ণ ও শীতলতার অনুভূতি সৃষ্টি করে তাকে তাপ বলে । তাপ এক প্রকার শক্তি। একে অদৃশ্য শক্তিও (Invisible Energy) বলা হয়। তাপের কোনো আকার, আয়তন, ভর, বর্ণ বা গন্ধ নাই, শুধুমাত্র কোনো বস্তুতে প্রয়োগ করলে বস্তুটি উত্তপ্ত হয়ে উঠে এবং অপসারণ করলে তা শীতলতা প্রাপ্ত হয়। অন্যান্য শক্তির ন্যায় তাপ শক্তি অন্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং অন্য শক্তিতে রূপান্তরিত হয়ে তাপ শক্তির বিকাশ ঘটে ।

উদাহরণস্বরূপ দেখা যায় যে, বাষ্প ইঞ্জিনে কয়লা দহনের ফলে রাসায়নিক শক্তি তাপ শক্তিতে পরিবর্তিত হয় এবং এই তাপ ইঞ্জিন বয়লারের পানিকে উত্তপ্ত করে বাষ্পে পরিণত করে। এই বাষ্প দ্বারা ইঞ্জিন চালিত হয়। সুতরাং এই ক্ষেত্রে তাপ শক্তি বাহ্যিক শক্তির রূপ পরিগ্রহ করে ইঞ্জিন পরিচালনার কাজ সম্পন্ন করে। যেহেতু তাপ শক্তি পরোক্ষভাবে ইঞ্জিন চালনা কাজ করছে অতএব, তাপ এক প্রকার শক্তি। তাপের মূল উৎস সূর্য ।