সৃজনশীলঃ ‘একটি তাপ ইঞ্জিনে…’ যশোর বোর্ড ২০২১ – তাপগতিবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

বরফের টুকরাদ্বয়কে যখন একটার উপর আরেকটির রেখে চাপ প্রয়োগ করা হয় তখন তাদের চাপের প্রভাবে উভয়ের স্পর্শ তলের গলনাঙ্ক কমে যায় এবং উভয় পিঠের কিছুটা বরফ গলে পানিতে পরিণত হয়। এরপর যখন চাপ অপসারণ করা হয় তখন ঐ গলিত পানিটুকু আবার বরফে পরিণত হয়ে যায়। ফলে দুই টুকরা বরফ জোড়া লেগে যায়।

এখানে,

  ইঞ্জিনের গৃহীত তাপ, Q1=1500 J

বর্জিত তাপ,  $Q_2=\frac{1}{3}{Q}_1=\frac{1}{3}x1500=500J$

আমরা জানি,

  দক্ষতা, $\begin{array}{cc}\eta & =\frac{W}{Q_1}\\ W& =Q_1-Q_2\\ & =1500-500J\\ & =1000J\end{array}$

$\eta =\frac{w}{Q_1}=\frac{1000}{1500}=0.6667=66.67\%$

এখানে, গ থেকে পাই,

               তাপ ইঞ্জিনের গৃহীত তাপ, Q₁=1500 J

         বর্জিত তাপ, $Q_2=\frac{1}{3}{Q}_1=\frac{1}{3}x1500=500J$

দক্ষতা, η=66.67%

আমরা জানি,

$\begin{array}{cc}\eta & =1-\frac{T_2}{T_1}\\ \frac{2}{3}& =1-\frac{T_2}{T_1}\\ \frac{T_2}{T_1}& =\frac{1}{3}\\ T_1& =3T_2\end{array}$------------(i)

আবার উৎসের তাপমাত্রা 200k বাড়ালে T₁’=T1+200k

এক্ষেত্রে দক্ষতা, η'=80%=0.8

$\begin{array}{c}{\eta }^{\prime }=1-\frac{T_2}{T_1}\\ 0.8=1-\frac{T_2}{T_1+200}\\ \frac{T_2}{T_1+200}=1-0.8\\ T_2=0.2(T_1+200)\end{array}$

$T_2=0.2(3T_2+200)$ [i থেকে পাই]

$\begin{array}{cc}& T_2=\frac{40}{0.4}=100K\\ & T_1=3T_2=3\times 100=300K\\ & \therefore \frac{Q_2}{Q_1}=\frac{T_2}{T_1}\end{array}$

সুতরাং এটি প্রতাবরতি।