সৃজনশীলঃ ‘দৃশ্যপট-১: 5 kg…’ রাজশাহী ক্যাডেট কলেজ ২০২৬ – তাপগতিবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

রেফ্রিজারেটর এর মধ্যে রক্ষিত খাদ্যদ্রব্য থেকে তাপ শোষণ করে বর্জন করে। যদি রেফ্রিজারেটরের দরজা খোলা রাখা হয়, তবে রেফ্রিজারেটর কক্ষ থেকে তাপ শোষণ করে কক্ষের মধ্যে বর্জন করে। এতে কক্ষের ভেতরের তাপমাত্রার কোনো পরিবর্তন হবে না। পক্ষান্তরে, যেহেতু, রেফ্রিজারেটরের কম্প্রেসর কিছু তড়িৎশক্তি তাপশক্তিতে রূপান্তরিত করে ফলে কক্ষের তাপমাত্রা বরং বৃদ্ধি করবে।

উদ্দীপক হতে, পানির ভর, $m=5kg$
আদি তাপমাত্রা, $T_1=10+273=283K$
চূড়ান্ত তাপমাত্রা, $T_2=100+273=373K$
আমরা জানি, পানির আপেক্ষিক তাপ, $s=4200J{\mathrm{kg}}^{-1}{K}^{-1}$
∴ এনট্রপির পরিবর্তন,

$\Delta S=\mathrm{ms}\ln \frac{T_2}{T_1}=5\times 4200\times \ln \frac{373}{283}=5798.762{\mathrm{JK}}^{-1}$

অতএব, দৃশ্যপট-১ এর তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে এনট্রপির পরিবর্তন $5798.762J{K}^{-1}$ 

আবার, গ্রাহকের তাপমাত্রা ${50}^{\circ }C$
কমালে দক্ষতা দ্বিগুন হলে,

$2\eta =1-\frac{T_2-50}{T_1}$

বা, $2\times 0.2=1-\frac{T_2}{T_1}+\frac{50}{T_1}$
বা, $0.4=1-0.8+\frac{50}{T_1}$

$\therefore T_1=250K$

ধরি, উৎস থেকে গৃহীত তাপ = $Q_1$

$\therefore W=\frac{1}{5}{Q}_1$

বা, $\frac{W}{Q_1}=\frac{1}{5}$
বা, $\eta =0.2$
বা, $1-\frac{T_2}{T_1}=0.2$
বা, $\frac{T_2}{T_1}=0.8$. . . . . . . . . . . . (i)

(i) নং হতে,

$T_2=0.8T_1=0.8\times 250=200K$
$\therefore T_1-T_2=250-200=50K={50}^{\circ }C$

অতএব, দৃশ্যপট-২ এর তাপ উৎস ও তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রার পার্থক্য ${50}^{\circ }C$; অর্থাৎ, বক্তব্যটি যথার্থ।