সৃজনশীলঃ ‘আরাফ গ্রীষ্মের তাপদাহে…’ মাইলস্টোন কলেজ ২০২৫ – তাপগতিবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

যে প্রক্রিয়ায় সিস্টেম থেকে তাপ বাইরে যায় না বা বাইরে থেকে কোনো তাপ সিস্টেমে আসে না তাকে রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া বলে। কোনো গ্যাসকে হঠাৎ প্রসারিত হতে দিলে গ্যাসটি কিছু পরিমাণ তাপ হারায়। সেক্ষেত্রে বাইরে থেকে তাপ সরবরাহ হতে না দিলে গ্যাসের তাপমাত্রা হ্রাস পায়। অর্থাৎ এক্ষেত্রে গ্যাস তাপ গ্রহণ না করলে তাপমাত্রা হ্রাসের কারণে গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তির হ্রাস পায়। তাই বলা যায়, রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় তাপের আদান প্রদান ঘটে না বলে রুদ্ধতাপীয় প্রসারণে গ্যাসের অন্তঃস্থ শক্তি হ্রাস পায়।

উদ্দীপক হতে,
বরফের ভর, $m=100\mathrm{gm}=0.1\mathrm{kg}$
বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ, $L_f=3.36\times {10}^{5}J{\mathrm{kg}}^{-1}$
গলনাঙ্ক, $T=0^{\circ }C=273$
$\therefore$ বরফ গলনে এনট্রপির পরিবর্তন,

$S=\frac{{\mathrm{mL}}_f}{T}=\frac{0.1\times 3.36\times {10}^5}{273}=123.08{\mathrm{JK}}^{-1}$

অতএব বরফ গলনের ক্ষেত্রে এনট্রপির পরিবর্তন $123.08{\mathrm{JK}}^{-1}$

বরফের ক্ষেত্রে:
$0^{\circ }C$ তাপমাত্রার 0.1 kg বরফকে $0^{\circ }C$ তাপমাত্রার পানিতে নিতে এনট্রপির পরিবর্তন, $S_1=123.08{\mathrm{JK}}^{-1}$ [‘গ’ হতে]
আবার, $0^{\circ }C$ তাপমাত্রার 0.1 kg পানিকে ${27.81}^{\circ }C$ তাপমাত্রার পানিতে নিতে এনট্রপির পরিবর্তন,

$S_2=\mathrm{mS}\ln \frac{T_2}{T_1}$
$=0.1\times 4200\times \ln \frac{273+27.81}{273+0}=40.743{\mathrm{JK}}^{-1}$

পানির ক্ষেত্রে:

$S_3=\mathrm{mS}\ln \frac{T_2}{T_1}$
$=1.5\times 4200\times \ln \frac{273+27.81}{273+35}=-148.8{\mathrm{JK}}^{-1}$

$\therefore$ সমগ্র সিস্টেমের মোট এনট্রপির পরিবর্তন

$\Delta S=S_1+S_2+S_3$
$=123.08+40.743-148.8=15.023J^{-1}>0$

যেহেতু মিশ্রনের এনট্রপির পরিবর্তনের মান ধনাত্মক তথা বৃদ্ধি পাচ্ছে তাই বলা যায় মিশ্রনের এনট্রপির পরিবর্তন পরিবেশের বিশৃঙ্খলার পরিমাণ বৃদ্ধি করছে।