অ্যাডিয়াব্যাটিক সম্প্রসারণ: প্রক্রিয়া, সূত্র, অনুপাত, কাজ, উদাহরণ এবং সম্পূর্ণ তথ্য

Adiabatic কম্প্রেশন এবং সম্প্রসারণ দুটি প্রক্রিয়া তাপগতিবিদ্যায় বিখ্যাত।

এই প্রক্রিয়ায়, পদার্থটি তাপ স্থানান্তর ছাড়াই প্রসারিত হয়। কার্নোট, ডিজেল, অটো এর উদাহরণ adiabatic প্রক্রিয়া.

সম্পাদিত কাজের প্রধান প্রক্রিয়াগুলি তাপগতিবিদ্যায় অ্যাডিয়াব্যাটিক। একটি হল একটি বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া, এবং অন্যটি একটি অপরিবর্তনীয় অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রসারণ৷

অপরিবর্তনীয় অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়াটি গ্যাসের অবাধ প্রসারণে ঘটে।

adiabatic সম্প্রসারণ কি?

থার্মোডাইনামিক-এ অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া বিভিন্ন চক্রে ব্যবহৃত হয়

এটি আশেপাশের সাথে কোনও তাপ বা ভর স্থানান্তর ছাড়াই সিস্টেমে পদার্থের প্রসারণ।

এই ধারণাটি তাপ ইঞ্জিনের গবেষণায় ভালভাবে বোঝা যায়। দ্য adiabatic সম্প্রসারণ কোন তাপ স্থানান্তর ছাড়া একটি আদর্শ প্রক্রিয়া.

প্রকৃত অনুশীলনে, পদার্থের প্রসারণ একটি সিস্টেমে খুব দ্রুত হয়। এই প্রক্রিয়াটি দ্রুত ঘটছে, তাই সিস্টেম থেকে আশেপাশে তাপের বিনিময় ন্যূনতম। সীমানার মধ্য দিয়ে তাপ প্রবাহ উল্লেখযোগ্যভাবে কম। এই প্রক্রিয়াটিকে adiabatic সম্প্রসারণ বলে মনে করা হয়।

Adiabatic সম্প্রসারণ সূত্র

adiabatic সম্প্রসারণ সূত্রের জন্য অনেক সম্ভাব্য শর্ত আছে।

CodeCogsEqn
Adiabatic সম্প্রসারণ সূত্র

adiabatic সম্প্রসারণ প্রক্রিয়ার সমীকরণ চালনার জন্য কিছু অনুমান করা হয়।

সিস্টেমের প্রাচীর অন্তরক হয়

সিস্টেমের প্রাচীর (সিলিন্ডার) ঘর্ষণহীন

যদি পিস্টন P চাপের ক্রিয়াকলাপের কারণে dx দূরত্ব দিয়ে উপরে যায়

সিস্টেমে করা কাজগুলো এভাবে দেওয়া যেতে পারে,

dW = PA dx

এখানে, A হল পিস্টন শীর্ষের উপর ক্রস বিভাগীয় এলাকা,

আমরা লিখতে পারি A dx = dV = আয়তনের পরিবর্তন

dW = P dV

পদার্থের সম্প্রসারণ হল adiabatic; পদার্থের অবস্থা P1, V1, T1 থেকে P2, V2, T2 এ পরিবর্তিত হয়েছে।

adiabatic প্রক্রিয়ার অবস্থা, PVϒ = ধ্রুবক = কে

সিস্টেমের মোট কাজ হিসাবে দেওয়া যেতে পারে,

P = K * V ব্যবহার করুন

adiabatic সম্প্রসারণ

Adiabatic সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া

এই প্রক্রিয়াটি ইঞ্জিন, রেফ্রিজারেশন এবং এয়ার কন্ডিশনারে সম্ভব

গ্যাসের প্রসারণ খুব দ্রুত হয়, তাই সিস্টেম এবং আশেপাশের মধ্যে তাপের বিনিময় নগণ্য।

দুটি প্রক্রিয়া আছে adiabatic কম্প্রেশন এবং adiabatic সম্প্রসারণ। উভয় প্রক্রিয়া বাস্তব অনুশীলনে সীমানায় ন্যূনতম তাপ স্থানান্তর সহ বাহিত হয়।

Adiabatic.svg
Adiabatic প্রক্রিয়া ক্রেডিট উইকিপিডিয়া

বিনামূল্যে adiabatic সম্প্রসারণ প্রক্রিয়ার মৌলিক diabatic সম্প্রসারণ থেকে কিছুটা ভিন্ন।

ধরুন আমরা একটি বাক্সে গ্যাস ভরি এবং অন্য একটি খালি বাক্স এর সাথে যুক্ত করি। উভয় বাক্সে একই দেয়াল আছে। ধরুন আমরা সাধারণ দেয়ালে পাংচার করি, একটি বাক্স থেকে গ্যাস দ্বিতীয় বাক্সে প্রসারিত হতে শুরু করে। এই সম্প্রসারণ প্রক্রিয়াকে মুক্ত সম্প্রসারণ বলা হয়।

এই সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া আয়তনের কারণে ঘটে, তাই চাপ শূন্য হয়ে যায়। চাপ না থাকায় কোনো কাজ হচ্ছে না। যদি এই বাক্স বা সিস্টেম হয় তাপ নিরোধক, প্রক্রিয়াটি বিনামূল্যে diabatic সম্প্রসারণ হিসাবে পরিচিত।

সার্জারির তাপ স্থানান্তর Q = 0, কাজ সম্পন্ন W = 0

আডিয়াব্যাটিক সম্প্রসারণ অনুপাত

থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়ায় দুটি নির্দিষ্ট তাপ থাকে।

ধ্রুব চাপে নির্দিষ্ট তাপ থেকে ধ্রুব আয়তনে নির্দিষ্ট তাপের অনুপাত একটি diabatic সূচক বা নির্দিষ্ট তাপ অনুপাত হিসাবে পরিচিত।

যদি Cp = স্থির চাপে নির্দিষ্ট তাপের মান

Cv = স্থির আয়তনে নির্দিষ্ট তাপের মান

ϒ = দুটি নির্দিষ্ট তাপ বা diabatic সূচকের অনুপাত

ϒ = Cp/Cv

আর্গন, হিলিয়ামের মত মনোটমিক আদর্শ গ্যাসের জন্য diabatic সূচক হল 1.7।

Adiabatic সম্প্রসারণ তাপমাত্রা পরিবর্তন

সিস্টেম তাপ বিনিময় করলে সিস্টেমের তাপমাত্রা প্রভাবিত হবে।

এই প্রক্রিয়ায় তাপের কোনো আদান-প্রদান হয় না তবে প্রসারণের কাজটি তাপমাত্রা হ্রাসের কারণে হয়।

অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রসারণ প্রক্রিয়ার অভ্যন্তরীণ শক্তি আইসোথার্মাল প্রক্রিয়ার চেয়ে কম। ছোটখাটো কাজের সঙ্গে তাপের বিনিময় নেই।

সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া বিনামূল্যে হলে, তাপমাত্রা স্থির থাকে। তাপমাত্রা স্থির থাকলে সিস্টেমের এনট্রপি আয়তনের সাথে সরাসরি সম্পর্ক রাখে। এই এনট্রপি বৃদ্ধির কারণে প্রক্রিয়াটি অপরিবর্তনীয়.

Adiabatic সম্প্রসারণ কাজ

প্রক্রিয়ায় সম্পন্ন কাজ তাপ স্থানান্তর এবং অভ্যন্তরীণ শক্তির একটি ফাংশন।

adiabatic প্রক্রিয়ায়, তাপ স্থানান্তর শূন্য হয়। কাজ করা = অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন।

সার্জারির diabatic প্রক্রিয়া সম্প্রসারণ কাজ নিচে দেওয়া হল,

গ্যাসের অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রসারণ

গ্যাসের মত পদার্থের adiabatic মুক্ত সম্প্রসারণ একটি সহজবোধ্য ধারণা।

বাহ্যিক চাপ ছাড়াই ভ্যাকুয়ামে গ্যাস প্রসারিত হয়। এই প্রক্রিয়ায় কাজ শূন্য কারণ বাহ্যিক চাপ শূন্য। W = P * dV

যদি পাত্র থেকে ভরা গ্যাসকে স্থানটিতে অবাধে প্রসারিত করার অনুমতি দেওয়া হয় তবে গ্যাসের উপর কোন বাহ্যিক চাপ কাজ করে না।

কাজ সম্পন্ন = চাপ * ভলিউম পরিবর্তন

চাপ = 0, তাই সিস্টেমে বা থেকে করা কাজ শূন্য।

একটি adiabatic প্রক্রিয়ায়, তাপ স্থানান্তর সম্ভব নয়,

আই অনুযায়ীst তাপগতিবিদ্যার আইন,

ΔQ – ΔW = ΔU

যেখানে ΔQ = শূন্য এবং ΔW = শূন্য

তাই পরিবর্তন অভ্যন্তরীণ শক্তি = শূন্য।

একটি আদর্শ গ্যাসের Adiabatic সম্প্রসারণ

গ্যাস আদর্শ হলে প্রক্রিয়ার আচরণ পরিবর্তিত হয়।

আদর্শ গ্যাসের মতো আদর্শ পদার্থের প্রসারণ একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা প্রক্রিয়া (আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া)

আমরা সাধারণত আইসেন্ট্রপিক এবং অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়াটিকে একই বিবেচনা করি, তবে এটি সব ক্ষেত্রে একই নয়। এর বিবেচনা করা যাক আদর্শের বিস্তারের উদাহরণ গ্যাস।

আমরা এই প্রক্রিয়ার জন্য কিছু অনুমান বিবেচনা করি,

যদি ভরাট গ্যাসকে পিস্টন ঠেলে প্রসারিত করার অনুমতি দেওয়া হয়, গ্যাসটি কোনো বাহ্যিক চাপ ছাড়াই আয়তনের কারণে প্রসারিত হয়। এই প্রক্রিয়াটি বর্ধিত এনট্রপি এবং একটি অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়ার উদাহরণ।

Adiabatic অপরিবর্তনীয় প্রসারণ

অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়ায়, প্রক্রিয়াটি শেষ করার পরে প্রাথমিক পর্যায়ে পুনরুদ্ধার করা হয় না।

সিস্টেমের এনট্রপি ঘর্ষণ কারণে পরিবর্তিত হয়. এই প্রক্রিয়াটি আধা-স্থির মত ধীর নয়।

একটি আদর্শ গ্যাসের জন্য বাহ্যিক চাপ অ্যাডিয়াব্যাটিক সম্প্রসারণ প্রক্রিয়ায় স্থির থাকে।

সার্জারির adiabatic অপরিবর্তনীয় প্রসারণ প্রক্রিয়া isothermal.

Adiabatic সম্প্রসারণের উদাহরণ

প্রকৌশলে তাদের অনেক প্রক্রিয়াকে adiabatic সম্প্রসারণ বলে মনে করা হয়।

  • টায়ার বা পাত্র থেকে বায়ু মুক্তি
  • গ্যাসে গ্যাসের প্রসারণ টারবাইন adiabatically
  • বাষ্পে সম্প্রসারণ অগ্রভাগ এবং টারবাইন
  • একটি অনুমান সহ পিস্টন-সিলিন্ডার বিন্যাসের ভিতরে সম্প্রসারণ
  • একটি পাত্রে থাকা গ্যাসের বিনামূল্যে adiabatic সম্প্রসারণ
  • একটি অনুমান সহ তাপ ইঞ্জিনে সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া
  • Adiabatic হিটিং এবং কুলিং সিস্টেম
  • সম্প্রসারণ ডিভাইস