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

একটি গ্যাসের সমোষ্ণ সংকোচনে যে কাজ হয় তাতে গ্যাসের আয়তন হ্রাস পায় এবং চাপ বাড়ে। ফলে অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং তাপমাত্রা বাড়ে। ধ্রুব তাপমাত্রা বজায় রাখতে সিস্টেমটিকে তাপ পরিবেশে ছেড়ে দিতে হবে। আদর্শ গ্যাসে অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তন হয় না ফলে পরিবেশে প্রবেশ করা শক্তির পরিমাণ গ্যাসের কাজের সমান হবে।

এখানে, উৎসের তাপমাত্রা, $T_1=(627+273)\text{ K}=900\text{ K}$
তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা, $T_2=(127+273)\text{ K}=400\text{ K}$
$B$ ইঞ্জিনের দক্ষতা, $\eta =?$

আমরা জানি, $\eta =\frac{T_1-T_2}{T_1}\times 100\%$

অতএব, উদ্দীপকের $B$ ইঞ্জিনটির দক্ষতা $55.56\%$।

$A$ ইঞ্জিনের ক্ষেত্রে :
এখানে, উৎসের তাপমাত্রা, $T_{1A}={327}^{\circ }\text{C}=(327+273)\text{ K}=600\text{ K}$
গ্রাহকের তাপমাত্রা, $T_{2A}=-{13}^{\circ }\text{C}=(-13+273)\text{ K}=260\text{ K}$
বস্তুর ভর, $m_A=0.8\text{ kg}$
আপেক্ষিক তাপ, $s_A=1980{\text{ J kg}}^{-1}{\text{K}}^{-1}$
এনট্রপির পরিবর্তন $\Delta S_A$ হলে-

$\Delta S_A=m_A{s}_A\ln \frac{T_{2A}}{T_{1A}}$

ঋণাত্মক চিহ্ন এনট্রপির হ্রাস নির্দেশক।
আমরা জানি, এনট্রপির বৃদ্ধি যত কম বা হ্রাস যত বেশি সে ইঞ্জিন তত বেশি পরিবেশ বান্ধব।
উপরের গাণিতিক বিশ্লেষণে দেখা যায় A ইঞ্জিনের এনট্রপি B ইঞ্জিন অপেক্ষা অধিক হ্রাস পায়।
অতএব, উদ্দীপক অনুসারে $A$ ইঞ্জিনটি $B$ ইঞ্জিন অপেক্ষা অধিক পরিবেশ বান্ধব।