সৃজনশীলঃ ‘একটি তাপ ইঞ্জিনের…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০১৭ – তাপগতিবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

দুটি বস্তু তৃতীয় কোনো বস্তুর সাথে তাপীয় সমতায় থাকলে প্রথমোক্ত বস্তু দুটিও পরস্পরের সাথে তাপীয় সমতায় থাকবে। এটি তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র। 

ধরা যাক, A ও B বস্তুদ্বয়ের মাঝে একটি তাপ কুপরিবাহী দেয়াল আছে এবং এরা উভয়ই অন্য একটি বস্তু C এর সংস্পর্শে আছে। কিছুক্ষণ পর A ও B উভয়ই C এর সাথে তাপীয় সমতায় পৌঁছবে। এবার A ও B এর মাঝ থেকে দেয়াল সরিয়ে নিলেও দেখা যাবে A ও B এর তাপমাত্রার আর কোনো পরিবর্তন হচ্ছে না। অর্থাৎ দেয়াল সরানোর পূর্বেই A ও B তাপীয় সমতায় পৌঁছে গেছে। এ পরীক্ষা থেকে উপর্যুক্ত সূত্রটি প্রমাণিত হয়।

দেওয়া আছে,
উৎস থেকে গৃহীত তাপ, $Q_1=1200J$
তাপ গ্রাহকে বর্জিত তাপ, $Q_2=600J$
তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতা, $\eta =$ ?

জানা আছে,
$\eta =(1-\frac{Q_2}{Q_1})\times 100\%$
$=(1-\frac{600}{1200})\times 100\%$
$=50\%\text{ (Ans) }$

এখানে, উৎসের তাপমাত্রা, $T_1=600K$
তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা, $T_2=300K$

আমরা জানি, প্রত্যাগামী ইঞ্জিনের দক্ষতা
$\eta =(1-\frac{T_2}{T_1})\times 100\%$
$=(1-\frac{300}{600})\times 100\%$
$=50\%\text{ (Ans) }$

যেহেতু ইঞ্জিনটির দক্ষতা প্রত্যাগামী ইঞ্জিনের দক্ষতার সমান সেহেতু ইঞ্জিনটি প্রত্যাগামী।