In আদিবাটিক হিটিং, সিস্টেমে কোনও তাপ যোগ না করেই একটি বিষয়কে উত্তপ্ত করা হয়, গরম করা হয় কেবলমাত্র পদার্থের আয়তনের সংকোচনের কারণে।
ডিজেল ইঞ্জিনের সিলিন্ডারের মতো যখন একটি গ্যাসকে অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সংকুচিত করা হয় যেখানে গ্যাস চাপ দেওয়া হয় এবং চারপাশের কাজ করার কারণে, সিলিন্ডারের ভিতরে গ্যাসের তাপমাত্রা বেড়ে যায় এবং প্রক্রিয়াটি অ্যাডিয়াব্যাটিক হিটিং নামে পরিচিত।
Adiabatic প্রক্রিয়াগুলি হল সেইগুলি যেগুলিতে সিস্টেম এবং আশেপাশের মধ্যে কোনও তাপ স্থানান্তর নেই। অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়াগুলি সাধারণত গ্যাসগুলিতে দৃশ্যমান হয়। এডিয়াব্যাটিক গরম করার কারণে গ্যাসের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে চাপ বৃদ্ধি পায়।
Adiabatic হিটিং কি
তাপ যোগ বা অপসারণ ছাড়াই তাপমাত্রা বৃদ্ধি বা হ্রাস করাকে এডিয়াব্যাটিক হিটিং বা শীতলকরণ বলে।
আদিবাটিক উত্তাপ হল সিস্টেমের আশেপাশের দ্বারা করা PdV কাজের কারণে সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধির প্রভাব। একটি আইসোকোরিক প্রক্রিয়াতেও অ্যাডিয়াব্যাটিক গরম করা সম্ভব
এটি কঠোর দেয়াল সহ একটি সিস্টেমে প্রদর্শিত হতে পারে যা তাপের জন্য দুর্ভেদ্য।
আইসোকোরিক সিস্টেমে যেহেতু দেয়ালগুলি শক্ত, পিডিভি কাজ শূন্য থাকে বা সিস্টেমের চাপ স্থির থাকে এবং আয়তনের কোন পরিবর্তন হয় না। এখন বিবেচনা করুন একটি সান্দ্র তরল অনমনীয় এবং সঙ্গে একটি সিস্টেমে উপস্থিত আছে তাপ নিরোধক প্রাচীর, আশেপাশের থেকে শক্তি সান্দ্র তরল আলোড়ন দ্বারা প্রদান করা হয়. যেহেতু নাড়ার ফলে তরলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় যা এর অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি করে।
Adiabatic হিটিং এর ব্যবহারিক প্রয়োগ একটি ডিজেল ইঞ্জিনে পরিলক্ষিত হয় যেখানে কম্প্রেশনের মাধ্যমে জ্বালানীর বাষ্পের তাপমাত্রা যথেষ্ট পরিমাণে বাড়ানো হয়.
সাধারণভাবে Adiabatic প্রক্রিয়া একটি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়া যেখানে কোনো তাপ স্থানান্তর হয় না সিস্টেম এবং পার্শ্ববর্তী মধ্যে সঞ্চালিত হয়. তাপের মিথস্ক্রিয়া প্রতিরোধ করার জন্য, পুরো সিস্টেমটি সঠিকভাবে উত্তাপ করা হয় বা প্রক্রিয়াটি এত দ্রুত সম্পন্ন করা হয় যাতে কোনও তাপ নিরোধক না থাকা সত্ত্বেও কোনও তাপ সংক্রমণের সময় না থাকে।
বায়ু বিভিন্ন গ্যাসের মিশ্রণ, এডিয়াব্যাটিক উত্তাপ এবং শীতল উভয়ের মধ্য দিয়ে যায়। যদি একটি diabatic প্রক্রিয়া চলাকালীন একটি গ্যাস সংকুচিত হয়, তার তাপমাত্রা বৃদ্ধি যা Adiabatic উত্তাপ নির্দেশ করে। বিপরীতে, যদি diabatic প্রক্রিয়া চলাকালীন গ্যাস প্রসারিত হয়, তার তাপমাত্রা কমে যায় Adiabatic কুলিং বোঝায়। আমরা প্রকৃতিতে Adiabatic হিটিং এবং কুলিং উভয়ই স্পষ্টভাবে দেখতে পাচ্ছি।
চিত্র ক্রেডিট: desertmysteries.wordpress.com
উপরের চিত্রে আমরা দেখতে পাচ্ছি Adiabatic Cooling বা বাতাসের উত্তাপ গ্যাসের সম্প্রসারণ এবং সংকোচনের কারণে ঘটে যেখানে তাপ বিনিময়ের জন্য সময়ের অভাবে তাপ পাওয়া যায় না বা নষ্ট হয় না।
এডিয়াব্যাটিক হিটিং কোথায় ঘটে?
অ্যাডিয়াব্যাটিক গরম করার জন্য, সিস্টেমটি এমনভাবে ডিজাইন করা উচিত যাতে আশেপাশের দ্বারা সিস্টেমে কাজ করার সময় সিস্টেম থেকে কোনও তাপের ক্ষতি না হয়।
একটি সত্যিকারের adiabatic হিটিং এইভাবে সম্ভব, যখন সিস্টেমটি আশেপাশের থেকে তাপ নিরোধক থাকে এবং সিস্টেমে শক্তি যোগ করা হয়। এই কাজ একটি চাপ ভলিউম কাজ বা একটি ঘর্ষণ কাজ হতে পারে।
বাস্তব জীবনের পরিস্থিতিতে, এই অবস্থা ঘটতে পারে যদি PV কাজটি এত দ্রুত হয় যে সিস্টেম থেকে আশেপাশে তাপ স্থানান্তর করার জন্য খুব কম বা কোন সময় পাওয়া যায় না।
An যেমন একটি প্রক্রিয়া উদাহরণ একটি 4 স্টোক কম্প্রেশন ইগনিশন ডিজেল ইঞ্জিনে পরিলক্ষিত হয়, যেখানে কম্প্রেশন প্রক্রিয়াটি এত দ্রুত ঘটে যে আশেপাশে তাপ হ্রাসের জন্য কোন সময় পাওয়া যায় না। ফলস্বরূপ adiabatic তাপমাত্রা বৃদ্ধি এত দ্রুত এবং এত বেশি যে এটি জ্বালানীর স্বয়ংক্রিয় ইগনিশনের দিকে পরিচালিত করে।
Adiabatic গরম করার প্রক্রিয়া কি?
আশেপাশের দ্বারা সিস্টেমে কাজ করা হলে অ্যাডিয়াব্যাটিক গরম করার প্রক্রিয়াটি ঘটে।
অ্যাডিয়াব্যাটিক উত্তাপের প্রক্রিয়া সঞ্চালনের জন্য, দুটি উপায়ে শক্তি রূপান্তরিত হতে পারে যা একটি 'অ্যাডিয়াব্যাটিকভাবে বিচ্ছিন্ন' সিস্টেমে কাজ করতে পারে। একটি হল যেখানে সিস্টেমে কম্প্রেশনের pdv কাজ করা হয়।
এখানে কম্প্রেশন প্রক্রিয়াটিকে ঘর্ষণহীন বলে মনে করা হয় এবং সংকুচিত হওয়া তরলটির কোনো সান্দ্রতা নেই। এই কাজের ধরনকে আইসেনট্রপিকও বলা হয় যেহেতু সিস্টেমের মধ্যে কোনো এনট্রপি তৈরি হয় না। দ্বিতীয় ধরনের প্রক্রিয়া হল অনমনীয় দেয়াল সহ একটি পাত্রে তরলকে আইসোকোরিক গরম করা।
এখানে বিবেচনা করা তরল অত্যন্ত সান্দ্র এবং উত্তাপ একটি বাহ্যিক শক্তির উত্স প্রদান করে তরল নাড়ার মাধ্যমে অর্জন করা হয়। এখানে যেহেতু দেয়ালগুলি অনমনীয় এবং adiabatically বিচ্ছিন্ন, তাই কোন pdv কাজ করা হয় না এবং সান্দ্র তরল নাড়ার ফলে তাপ বাড়ে তাপমাত্রা বা adiabatic উত্তাপের বৃদ্ধি।
তাপ কি adiabatic প্রক্রিয়ায় শোষিত হয়?
Adiabatic প্রক্রিয়া হল একটি যেখানে হয় আশেপাশে তাপ অপচয়ের কোন উৎস নেই বা এটি পুরোপুরি নিরোধক। তাই, একটি আদর্শ adiabatic প্রক্রিয়ায় তাপ শোষণ হয় না।
একটি adiabatic প্রক্রিয়ার জন্য, প্রথম থার্মোডিনামিক্স আইন রূপান্তরিত করে:
dU= -PdV হিসাবে dQ=0
এখানে,
dU হয় অভ্যন্তরীণ শক্তি
PdV চাপ ভলিউম কাজ সম্পন্ন করা হয়
dQ হল পরিবেশের সাথে তাপ স্থানান্তর।
একটি প্রক্রিয়া Adiabatic কিনা আপনি কিভাবে জানেন?
Adiabatic প্রক্রিয়া একটি আদর্শ প্রক্রিয়া এবং বাস্তব জীবনে অর্জন করা যাবে না. বাস্তব জীবনের প্রক্রিয়াগুলি কেবলমাত্র আনুমানিক অ্যাডিয়াব্যাটিক হতে পারে।
থার্মোডাইনামিক্সে, একটি প্রক্রিয়াকে অ্যাডিয়াব্যাটিক হওয়ার জন্য, সিস্টেমটি অবশ্যই তাপের জন্য দুর্ভেদ্য হতে হবে। একটি মধ্যে সিস্টেম এবং পার্শ্ববর্তী মধ্যে শক্তি স্থানান্তর adiabatic প্রক্রিয়া শুধুমাত্র কাজের মাধ্যমে সম্ভব।
বাস্তবে এই অবস্থা অর্জন করা কঠিন। যাইহোক, যদি একটি প্রক্রিয়া খুব দ্রুত সঞ্চালিত হয় যাতে তাপ অপসারণের জন্য কোন সময় পাওয়া যায় না, তবে প্রক্রিয়াটিকে আনুমানিক অ্যাডিয়াব্যাটিক বলা যেতে পারে। এখানে দ্রুত গুণগত এবং পরিমাণগত নয়।
সিস্টেমে বা সিস্টেমের দ্বারা কাজ করার সময় সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তির লাভ বা ক্ষতির তুলনায় যদি প্রক্রিয়াটি ঘটে এমন সময়সীমাটি একটি নগণ্য পরিমাণ শক্তি হারানোর জন্য যথেষ্ট ছোট হয়, তবে প্রক্রিয়াটি একটি adiabatic প্রক্রিয়া বলা যেতে পারে। বাস্তব জীবনের উদাহরণ আদ্যাব্যাটিক প্রক্রিয়া গরম ম্যাগমার শীতল হচ্ছে কারণ এটি পৃথিবীর পৃষ্ঠের নিচ থেকে পৃষ্ঠের উপরে উঠে আসে।
Adiabatic গরম করার সমীকরণ
Adiabatic গরমে সিস্টেমের তাপমাত্রার পরিবর্তন মূলত অভ্যন্তরীণ পরিবর্তনের কারণে ঘটে।
Adiabatic হিটিং এবং কুলিং এর মধ্যে পার্থক্য কি?
Adiabatic উত্তাপ এবং শীতলকরণ উভয়ই একটি সংবহনশীল বায়ুমণ্ডলীয় স্রোতে ঘন ঘন ঘটে।
এই দুটি ঘটনার মধ্যে প্রধান পার্থক্য নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে:
| Adiabatic হিটিং | Adiabatic কুলিং |
| Adiabatic হিটিং এ গ্যাসের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পরিলক্ষিত হয়। | Adiabatic কুলিং এর সময় তাপমাত্রা কমে যায়। |
| এয়ার সিঙ্ক এবং কম্প্রেস. | বায়ু বৃদ্ধি পায় এবং প্রসারিত হয়। |
| উচ্চ আণবিক সংঘর্ষের কারণে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। | কম আণবিক সংঘর্ষের কারণে তাপমাত্রা হ্রাস পায়। |
Adiabatic স্ব-তাপীকরণ
অক্সিডেশনের কারণে কিছু পদার্থের স্ব-তাপের সাথে সম্পর্ক থাকে।
Adiabatic সেল্ফ হিটিং হল একটি উপাদানের অক্সিডেশনের ফলাফল, যদি অক্সিডেশনের সময় উত্পন্ন তাপ তার চারপাশে যে হারে ছড়িয়ে পড়ে তার চেয়ে দ্রুত হয়, স্ব-উষ্ণ করার ফলাফল। উত্পাদিত তাপ তাপমাত্রা বাড়ায় যা স্ব-ইগনিশন তাপমাত্রায় না পৌঁছানো পর্যন্ত অক্সিডেশন প্রক্রিয়া বাড়ায়.
প্রকৃতিতে পরিলক্ষিত স্ব-তাপীকরণের একটি সাধারণ উদাহরণ হল কয়লার স্বতঃস্ফূর্ত দহন।
কয়লার স্বতঃ গরম বা স্বতঃস্ফূর্ত দহন অক্সিজেনের সাথে এর মিথস্ক্রিয়া এবং এই বিক্রিয়ায় উৎপন্ন তাপকে অপসারণের অক্ষমতার কারণে।
Adiabatic গরম করার উদাহরণ
Adiabatic হিটিং সঞ্চালিত হয় যদি একটি আদর্শ গ্যাস একটি সিলিন্ডারে সংকুচিত হয় যা পুরোপুরি উত্তাপযুক্ত। সর্বোপরি উদাহরণ হল আদর্শের জন্য গ্যাস কিন্তু উপরোক্ত অনুমানের উপর ভিত্তি করে প্রাপ্ত সূত্রগুলো অনেক দিনে ব্যবহারিক কাজে লাগানো যেতে পারে।
Adiabatic গরম করার উদাহরণ হল:
- একটি ডিজেল ইঞ্জিনের কম্প্রেশন স্ট্রোক যেখানে ডিজেল এবং বাতাসের মিশ্রণ সংকুচিত হয় যার ফলে মিশ্রণের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় যার ফলে স্বয়ংক্রিয় ইগনিশন হয়। পদক্ষেপটি এত দ্রুত ঘটে যে আশেপাশের থেকে উল্লেখযোগ্য ক্ষতির জন্য কোন সময় পাওয়া যায় না।
- অ্যাডিয়াব্যাটিক গরম করার আরেকটি উদাহরণ হল বায়ুমণ্ডলে বায়ু পার্সেলকে গরম করা কারণ এটি একটি পাহাড়ের মুখ দিয়ে দ্রুত নিচে চলে যায়। বায়ুমণ্ডলীয় চাপ ধীরে ধীরে বৃদ্ধির সাথে সাথে বায়ু পার্সেল নিচের দিকে যাওয়ার ফলে আয়তন হ্রাস পায় এবং এর অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায়। এখানে যদিও সিস্টেমটি নিরোধক নয়, কারণ বায়ুর ভর এই তাপকে খুব ধীরে ধীরে আশেপাশের দিকে বিকিরণ করতে পারে, প্রক্রিয়াটি কার্যত adiabatic।
আরও পড়ুন সম্পর্কে হাইড্রোনিক হিটিং সিস্টেম.
