Adiabatic উদাহরণ: Adiabatic প্রক্রিয়া, Adiabatic সিস্টেম, ঘটনা সম্পর্কে বিস্তারিত উদাহরণ

এই নিবন্ধটি adiabatic উদাহরণ সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করে যার অর্থ diabatic প্রক্রিয়ার উদাহরণ। একটি adiabatic প্রক্রিয়া অনেক গুরুত্বপূর্ণ থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি।

adiabatic শব্দটির অর্থ কোন তাপ এবং ভর স্থানান্তর নয়। একটি adiabatic প্রক্রিয়ায়, সিস্টেমের দেয়াল বা সীমানা জুড়ে কোন তাপ বা ভর স্থানান্তর ঘটে না।

• Adiabatic কুলিং
• Adiabatic হিটিং
• অ্যাডিয়াব্যাটিক কম্প্রেশন

একটি adiabatic প্রক্রিয়া কি?

An আদ্যাব্যাটিক প্রক্রিয়া হল এক ধরনের থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়া যেখানে সিস্টেম এবং এর আশেপাশের মধ্যে কোন তাপ এবং ভর স্থানান্তর নেই যে পরিমাণ তাপ বা ভর সিস্টেম থেকে প্রস্থান বা প্রবেশ করতে পারে না।

একটি adiabatic সিস্টেম থেকে শক্তি স্থানান্তর করা কাজ আকারে সঞ্চালিত হয়. সিস্টেমের adiabatic দেয়াল দ্বারা তাপ স্থানান্তর নিষিদ্ধ। সিস্টেমের ভিতরের কার্যকারী তরল সিস্টেমের দেয়ালগুলিকে এদিক ওদিক বা উপরে এবং নীচে সরিয়ে কাজ সম্পাদন করতে পারে। যেমন পিস্টন।

গাণিতিকভাবে, একটি adiabatic প্রক্রিয়াকে এভাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে-

Del Q= 0 এবং Del m = 0

যেখানে Q প্রতিনিধিত্ব করে তাপ স্থানান্তর

এবং

m ভর স্থানান্তর প্রতিনিধিত্ব করে

adiabatic প্রক্রিয়ায় কাজ কি করা হয়?

কাজটি গণনা করার জন্য কয়েকটি পরামিতি প্রয়োজন আদ্যাব্যাটিক প্রক্রিয়া এই পরামিতিগুলি হল নির্দিষ্ট অনুপাত, প্রক্রিয়াটির শুরু এবং শেষ তাপমাত্রা বা প্রক্রিয়াটির শুরু এবং শেষ চাপের মান।

গাণিতিকভাবে,

এডিয়াব্যাটিক পদ্ধতিতে কাজ করা হয়-

W = R/1-γ x (T₂ - টি₁)

কোথায়,

Y হল নির্দিষ্ট তাপ অনুপাত

R হল সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক

T1 হল diabatic প্রক্রিয়া শুরুর আগে তাপমাত্রা

T2 diabatic প্রক্রিয়া সমাপ্তির পরে তাপমাত্রা প্রতিনিধিত্ব করে

অ্যাডিয়াব্যাটিক অনুমানের প্রয়োগ

প্রথম থার্মোডিনামিক্স আইন একটি বন্ধ সিস্টেমের জন্য লেখা যেতে পারে, dU=QW। যেখানে, U হল সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি, Q হল তাপ স্থানান্তর এবং W হল সিস্টেম দ্বারা বা সিস্টেমে করা কাজ।

• যদি সিস্টেমে অনমনীয় দেয়াল থাকে, তাহলে ভলিউম পরিবর্তন করা যাবে না তাই W=0। এবং দেয়ালগুলি adiabatic নয়, তাহলে তাপের পরিপ্রেক্ষিতে শক্তি যোগ করা হয় যাতে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়।
• যদি সিস্টেমের শক্ত দেয়াল থাকে যাতে চাপ এবং আয়তনের পরিবর্তন না হয়, তাহলে সিস্টেমটি শক্তি স্থানান্তরের জন্য আইসোকোরিক প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়।
• যদি সিস্টেমে adiabatic প্রাচীর এবং অনমনীয় দেয়াল থাকে, তাহলে শক্তি যোগ করা হয় নন-সান্দ্র, ঘর্ষণহীন চাপের আয়তনের কাজে যেখানে কোনো ফেজ পরিবর্তন হয় না এবং শুধুমাত্র তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, একে বলা হয় আইসেন্ট্রপিক প্রক্রিয়া (বা ধ্রুবক এনট্রপি প্রক্রিয়া)। এটি একটি আদর্শ প্রক্রিয়া বা বিপরীত প্রক্রিয়া।
• যদি দেয়ালগুলি অ-অ্যাডিয়াব্যাটিক হয় তবে তাপ স্থানান্তর ঘটে। এর ফলে সিস্টেমের এলোমেলোতা বা সিস্টেমের এনট্রপি বৃদ্ধি পায়।

অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়ার উদাহরণ

অ্যাডিয়াব্যাটিক সংকোচন ঘটলে গ্যাসের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং যখন অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রসারণ ঘটে তখন গ্যাসের তাপমাত্রা হ্রাস পায়।

এডিয়াব্যাটিক কুলিং সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করা হয়েছে adiabatic হিটিং নীচের বিভাগে।

Adiabatic কুলিং- যখন একটি diabatic বিচ্ছিন্ন সিস্টেমের চাপ হ্রাস করা হয়, তখন গ্যাসটি প্রসারিত হয় যার ফলে গ্যাসটি চারপাশে কাজ করে। এর ফলে তাপমাত্রা কমে যায়। এই ঘটনাটি আকাশে লেন্টিকুলার মেঘ তৈরির জন্য দায়ী।

অ্যাডিয়াব্যাটিক হিটিং- যখন একটি adiabatic বিচ্ছিন্ন সিস্টেমে কাজ করা হয়, তখন সিস্টেমের চাপ বৃদ্ধি পায় এবং তাই তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। Adiabatic হিটিং তার খুঁজে কম্প্রেশন সময় ডিজেল ইঞ্জিন অ্যাপ্লিকেশন জ্বালানীর বাষ্পের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করার জন্য স্ট্রোক এটি জ্বালানোর জন্য যথেষ্ট।

অ্যাডিয়াব্যাটিক কম্প্রেশনের উদাহরণ

কম্প্রেশন স্ট্রোকের সময় পেট্রল ইঞ্জিনের ডেটা অনুমান করা যাক-

সিলিন্ডারের সংকুচিত ভলিউম- 1 এল

নির্দিষ্ট তাপ অনুপাত-7/5

ইঞ্জিনের কম্প্রেশন অনুপাত- 10:1

কম্প্রেসড গ্যাসের তাপমাত্রা- 300K

কম্প্রেসড গ্যাসের চাপ- 100kpa

পরে চূড়ান্ত তাপমাত্রা গণনা করুন adiabatic কম্প্রেশন.

উপরের সমস্যার সমাধান দেওয়া যেতে পারে-

P1V1^γ = C = 6.31প.ম.^{21 / 5}

এছাড়াও,

পি 2 ভি2^γ = C = 6.31প.ম.^{21 / 5} = P x (0.0001m³)^{7 / 5}

সুতরাং নিচের সমীকরণ ব্যবহার করে চূড়ান্ত তাপমাত্রা পাওয়া যাবে-

T = PV/ধ্রুবক = 2.51 x 10⁶ এক্স 10^-4m³/0.333Pa.m³K^-1

প্লটিং adiabats

Adiabat হল PV ডায়াগ্রামে ধ্রুবক এনট্রপির বক্ররেখা। Y অক্ষ চাপ নির্দেশ করে, P এবং X অক্ষ আয়তনকে নির্দেশ করে, V।

• আইসোথার্মের মতো, অ্যাডিয়াব্যাটগুলিও P এবং V অক্ষের কাছে উপসর্গহীনভাবে আসে।
• প্রতিটি আইসোথার্ম এবং adiabat একবার ছেদ করে।
• মুক্ত সম্প্রসারণের সময় ব্যতীত আইসোথার্ম এবং অ্যাডিয়াব্যাট উভয়ই একই রকম দেখায় যেখানে একটি অ্যাডিয়াব্যাটের খাড়া প্রবণতা থাকে।
• আইসোথার্মগুলি উত্তর-পূর্ব দিকে থাকলে আদিবাটগুলি পূর্ব উত্তর-পূর্ব দিকে থাকে।

নিচের চিত্রে adiabatগুলি দেখানো যেতে পারে-

চিত্র ক্রেডিট: AugPi, এন্ট্রোপিয়ান্ডটেম্প, সিসি বাই-এসএ 3.0

লাল বক্ররেখা আইসোথার্মের প্রতিনিধিত্ব করে এবং কালো বক্ররেখা adiabats প্রতিনিধিত্ব করে।

অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়ার উদাহরণ শিল্পে

সেখানে বিভিন্ন জায়গায় যেখানে adiabatic প্রক্রিয়া স্থান নিতে পারে। দ্য adiabatic প্রক্রিয়ার উদাহরণ নিচে দেওয়া হল-

• একটি বায়ুসংক্রান্ত টায়ার থেকে বায়ু নির্গত করা তাপ উৎপাদনের সাথে গ্যাস সংকোচনের একটি উদাহরণ।
• অগ্রভাগ, কম্প্রেসার, এবং টারবাইন তাদের নকশা জন্য adiabatic দক্ষতা ব্যবহার করুন. এটি adiabatic প্রক্রিয়ার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। 
• একটি উল্লম্ব সমতলে দোলক দোলক অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়ার একটি নিখুঁত উদাহরণ।
• কোয়ান্টাম হারমোনিক অসিলেটরও এডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া বা সিস্টেমের একটি উদাহরণ।
• আইসবক্স সিস্টেম থেকে তাপ প্রবেশ বা প্রস্থান করতে বাধা দেয়। এটিও এডিয়াব্যাটিক সিস্টেমের একটি উদাহরণ।

আইসোথার্মাল এবং এডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য

দুইটার মধ্যে পার্থক্য আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া এবং adiabatic প্রক্রিয়া নীচে দেওয়া হল-

আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া	আদিবাটিক প্রক্রিয়া
আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে সিস্টেমের তাপমাত্রা পরিবর্তন হয় না। পুরো প্রক্রিয়াটি একটি ধ্রুবক তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয়।	Adiabatic প্রক্রিয়া হল একটি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়া যেখানে সিস্টেম এবং আশেপাশের মধ্যে কোন তাপ স্থানান্তর ঘটে না যার অর্থ সিস্টেমের দেয়াল জুড়ে তাপের কোন বিনিময় নেই।
সিস্টেমে নেট তাপ স্থানান্তরের কারণে কাজ করা হয়েছে।	নেট এর কারণে কাজ করা হয় অভ্যন্তরীণ শক্তি সিস্টেমের ভিতরে পরিবর্তন।
তাপমাত্রা পরিবর্তন করা যাবে না।	diabatic প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা পরিবর্তনশীল হতে পারে।
তাপ স্থানান্তর সঞ্চালিত হতে পারে.	তাপ স্থানান্তর সঞ্চালিত করা যাবে না.

উচ্চ চাপের গ্যাসযুক্ত সিলিন্ডার বিস্ফোরিত হলে কী ঘটে?

যখনই গ্যাসের উচ্চ চাপের গ্যাস সম্বলিত সিলিন্ডার বিস্ফোরিত হয়। দুই ধরনের পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়। তারা হল-

• অপরিবর্তনীয় adiabatic পরিবর্তন.
• প্রসারণের কারণে গ্যাসের তাপমাত্রা হ্রাস পায়।

একটি adiabatic প্রক্রিয়ার জন্য চাপ-তাপমাত্রার সম্পর্ক

নীচের বিভাগে আলোচনা করা সমীকরণ দ্বারা চাপ এবং তাপমাত্রা একে অপরের সাথে সম্পর্কিত।

চাপ এবং তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক আমাদের জন্য তাপমাত্রা গণনা করা সহজ করে তোলে যদি চাপ বিন্দু দেওয়া হয় বা তাপমাত্রা বিন্দু দেওয়া হয় তাহলে চাপ।

তাপমাত্রা এবং চাপের মধ্যে সম্পর্ক দেওয়া হয়-

T2/T1 = (P2/P1)^γ-1/γ

যেখানে, T2 প্রক্রিয়ার পরে চূড়ান্ত তাপমাত্রা

T1 হল adiabatic প্রক্রিয়ার আগে তাপমাত্রা

P2 হল চূড়ান্ত চাপ

P1 হল প্রাথমিক চাপ