এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “কোনো তাপ পরিবাহী পদার্থের মধ্য দিয়ে পরিবাহিত তাপের পরিমাণ কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে এবং কীভাবে? অথবা, তাপ পরিবাহিতা -এর মান কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “কোনো তাপ পরিবাহী পদার্থের মধ্য দিয়ে পরিবাহিত তাপের পরিমাণ কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে এবং কীভাবে? অথবা, তাপ পরিবাহিতা -এর মান কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের চতুর্থ অধ্যায় “তাপের ঘটনাসমূহ“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়।
কোনো তাপ পরিবাহী পদার্থের মধ্য দিয়ে পরিবাহিত তাপের পরিমাণ কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে এবং কীভাবে?
অথবা, তাপ পরিবাহিতা -এর মান কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?
ধরা যাক, \(a\) প্রস্থচ্ছেদ ও \(d\) বেধযুক্ত একটি আয়তাকার পাতের উষ্ণপৃষ্ঠ থেকে শীতলপৃষ্ঠে (উষ্ণপৃষ্ঠের উষ্ণতা \(\theta_1\), ও শীতল পৃষ্ঠের উষ্ণতা \(\theta_2\)) তাপ পরিবাহিত হচ্ছে।
পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে, পাতটির পৃষ্ঠের লম্বাভিমুখে পরিবাহিত তাপের পরিমাণ \(Q\)
- পাতটির প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের \(\left(A\right)\) সমানুপাতিক।
- পাতের দুই পৃষ্ঠের উষ্ণতার পার্থক্যের \(\left(\theta_1-\theta_2\right)\) সমানুপাতিক।
- পাতটির বেধ \(\left(d\right)\) -এর ব্যস্তানুপাতিক ও
- তাপ পরিবহণের সময় \(\left(t\right)\) -এর সমানুপাতিক।
∴ \(Q\propto\frac{A\left(\theta_1-\theta_2\right)t}d\)
বা, \(Q=\frac{kA\left(\theta_1-\theta_2\right)t}d\)
যেখানে, \(k\) একটি ধ্রুবক যার মান পাতটির উপাদানের প্রকৃতির ওপর নির্ভরশীল এবং একে ওই উপাদানের তাপ পরিবাহিতা \(\left(k\right)\) বলে।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
তাপ পরিবাহিতা (k) কী?
তাপ পরিবাহিতা (k) হলো কোনো পদার্থের তাপ পরিবহনের ক্ষমতার পরিমাপ। এটি নির্দেশ করে যে, পদার্থটি কত দক্ষতার মধ্য দিয়ে তাপ সঞ্চালন করতে পারে।
তাপ পরিবাহিতার মান কীসের ওপর নির্ভর করে?
তাপ পরিবাহিতার মান নিম্নলিখিত বিষয়গুলির ওপর নির্ভর করে –
1. পদার্থের প্রকৃতি (ধাতুর তাপ পরিবাহিতা অধিক, কাঠ বা প্লাস্টিকের কম)।
2. তাপমাত্রা (কিছু পদার্থের তাপ পরিবাহিতা তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়)।
3. পদার্থের ভৌত অবস্থা (ঘন, তরল বা গ্যাসীয় অবস্থায় পরিবাহিতা ভিন্ন হয়)।
তাপ পরিবাহিতা (k) এর একক কী?
SI এককে তাপ পরিবাহিতার একক হলো ওয়াট প্রতি মিটার প্রতি কেলভিন (W/m·K)।
কোন ধরনের পদার্থের তাপ পরিবাহিতা বেশি?
সাধারণত ধাতুগুলির (যেমন – রূপা, তামা, অ্যালুমিনিয়াম) তাপ পরিবাহিতা বেশি, কারণ এগুলিতে মুক্ত ইলেকট্রন থাকে যা তাপ দ্রুত পরিবহণ করে। অপরদিকে, কাঠ, প্লাস্টিক বা রাবারের মতো পদার্থের তাপ পরিবাহিতা কম।
তাপ পরিবাহিতা ও তাপীয় অন্তরকের মধ্যে সম্পর্ক কী?
যে পদার্থের তাপ পরিবাহিতা কম (যেমন: কাপড়, পলিস্টাইরিন), সেগুলো ভালো তাপীয় অন্তরক। এগুলি তাপ প্রবাহকে বাধা দেয়।
তাপ পরিবাহিতা পরীক্ষাগারে কীভাবে পরিমাপ করা হয়?
সাধারণত লী-ডিস্ক পদ্ধতি বা তাপীয় পরিবাহিতা মিটার ব্যবহার করে পদার্থের তাপ পরিবাহিতা পরিমাপ করা হয়।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “কোনো তাপ পরিবাহী পদার্থের মধ্য দিয়ে পরিবাহিত তাপের পরিমাণ কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে এবং কীভাবে? অথবা, তাপ পরিবাহিতা -এর মান কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “কোনো তাপ পরিবাহী পদার্থের মধ্য দিয়ে পরিবাহিত তাপের পরিমাণ কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে এবং কীভাবে? অথবা, তাপ পরিবাহিতা -এর মান কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের চতুর্থ অধ্যায় “তাপের ঘটনাসমূহ“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা থাকলে, আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। তাছাড়া, নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।
মন্তব্য করুন