সৃজনশীলঃ ‘চিত্রে গ্যাসের চাপ…’ ঢাকা বোর্ড ২০২৩ – তাপগতিবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় সিস্টেমে কোনো ধরনের তাপের আদান-প্রদান হয় না। রুদ্ধতাপীয় প্রসারণে সিস্টেম পরিবেশের উপর যে কাজ করে তা সসম্পূর্ণ সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি হতে সরবরাহ হয়। এ কারণে সিস্টেমের মধ্যকার শক্তি পায় এবং এর তাপমাত্রা কমে যায়। তাপমাত্রা কমার কারণে রুদ্ধতাপীয় প্রসারণ প্রক্রিয়ায় সিস্টেম শীতল হয়। অর্থাৎ রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় dQ= 0 হলে,

   dQ= dU + dW

  বা, 0= dU + dW

  ∴ dU= - dW

গ্রাফ হতে পাই, Q থেকে R এ যাওয়ার প্রক্রিয়াটি একটি সমআয়তন প্রক্রিয়া। 

সমআয়তন প্রক্রিয়ায়, dV = 0

       ∴ dW = PdV = 0

এখানে, সরবরাহকৃত কাজ, dQ = 80J

আমরা জানি, 

     dQ = dU + dW

   বা, dQ = dU + 0

  ∴ dU = dQ = 80J

∴ অন্তঃস্থ শক্তির পরিবর্তন 80J

গ্রাফ হতে পাই,

    PQ = (8 - 4) = 4m³

    PS = QT = 20 N/m³

    RT= 40 N/m³

PQ ধাপে কৃতকাজ, 

     dWPQ = PSTQ এর ক্ষেত্রফল

        = PQ × PS

        = 4 × 20

        = 80J

'গ' হতে পাই,

  সমআয়তন প্রক্রিয়ায় কৃতকাজ, dW_QR = 0J

RP ধাপে সিস্টেমে আয়তন হ্রাস পেয়েছে। আয়তন হ্রাসে পরিবেশ কর্তৃক সিস্টেমের উপর কাজ সম্পন্ন হয়। 

RP ধাপে কৃতকাজ, dW_RP = PRST ট্রাপিজিয়ামের ক্ষেত্রফল

$\begin{array}{cc}& =\frac{1}{2}(\mathrm{PS}+\mathrm{RT})\times \mathrm{PQ}\\ & =\frac{1}{2}\times (20+40)N{m}^{-2}\times (8-4)m^3\end{array}$

$\therefore {\mathrm{dW}}_{\mathrm{RP}}=120J$

∴ PQRP চক্রের কাজের তুলনা করে পাই,

dW_RP > dW_PQ > dW_QR.