An আদ্যাব্যাটিক প্রক্রিয়া বিপরীত হতে পারে বা নাও হতে পারে। একটি adiabatic প্রক্রিয়া বিপরীত হওয়ার জন্য এটি কিছু অন্যান্য শর্ত পূরণ করতে হবে।
একটি adiabatic প্রক্রিয়া বিপরীত হতে পারে, তবে সমস্ত adiabatic প্রক্রিয়া ডিফল্টরূপে বিপরীত হয় না। আমাদের আগে বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়ায় আসি, আমাদের প্রথমে বুঝতে হবে যে কারণগুলি তাপগতিবিদ্যায় একটি সিস্টেমের বিপরীত বা অপরিবর্তনীয়তা নির্ধারণ করে।
A বিপরীত প্রক্রিয়া তাপগতিবিদ্যায় একটি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে, যাকে তার প্রাথমিক পর্যায়ে ফিরিয়ে নেওয়া যেতে পারে এবং একই কাজ করার সময় সিস্টেম বা আশেপাশে কোনও অবশিষ্ট পরিবর্তন বা হিস্টেরেসিস অবশিষ্ট থাকে না। একটি বিপরীত প্রক্রিয়া আধা-ভারসাম্যের অবস্থায় ঘটে; অর্থাৎ সিস্টেমটি তার আশেপাশের সাথে সর্বদা ভারসাম্যপূর্ণ।
A বিপরীত প্রক্রিয়া 100% এর দক্ষতা রয়েছে। এর অর্থ হল, রাষ্ট্রীয় পরিবর্তনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি ন্যূনতম এবং তাপ হিসাবে আশেপাশের শক্তির কোন ক্ষতি হয় না। অন্য কথায়, একটি বিপরীত প্রক্রিয়ায় করা কাজটি ইনপুট হিসাবে সরবরাহ করা শক্তির পরিমাণের জন্য সর্বাধিক। এই ধরনের প্রক্রিয়া একটি আদর্শ প্রক্রিয়া যেখানে কোন ঘর্ষণ নেই।
উপরের ছবিতে দেখানো হয়েছে, বিন্দু 1 থেকে বিন্দু 2 এ যাওয়ার সময়, বিপরীতমুখী সর্বদা তার পারিপার্শ্বিক অবস্থার সাথে ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে, যখন একটি অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়ার জন্য একই রকম নয়। এই বৈশিষ্ট্যের কারণে, একটি বিপরীত প্রক্রিয়া অসীমভাবে ধীরে ধীরে সঞ্চালিত হয়।
একটি চক্রীয় বিপরীত প্রক্রিয়া তাত্ত্বিক দ্বারা চিত্রিত করা হয় কার্নোট চক্র. তাত্ত্বিক কার্নোট চক্রটি আইসোথার্মাল এবং এডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়াগুলির প্রতিটি দুটি ধাপ দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়। নিচের চিত্রে লাল রেখা
আইসোথার্মাল ধাপগুলি নির্দেশ করে এবং নীল রেখাগুলি অ্যাডিয়াব্যাটিক ধাপগুলিকে নির্দেশ করে।
একটি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়ার আরেকটি দিক হল এনট্রপি, যা একটি প্রক্রিয়ার বিপরীততা বা অপরিবর্তনীয়তাকে সংজ্ঞায়িত করে। একটি আইসোথার্মাল প্রক্রিয়ায় একটি সিস্টেম এবং পারিপার্শ্বিকতার এনট্রপি বা এলোমেলোতায় ব-দ্বীপ পরিবর্তন স্থির থাকে; যেখানে একটি প্রক্রিয়ার অপরিবর্তনীয়তা মোট এনট্রপি বৃদ্ধির দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
কিভাবে Adiabatic প্রক্রিয়া বিপরীত হতে পারে?
An আদ্যাব্যাটিক প্রক্রিয়া dQ=0 দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়, যেখানে Q হল সিস্টেম এবং আশেপাশের মধ্যে স্থানান্তরিত তাপের পরিমাণ।
একটি adiabatic প্রক্রিয়া একটি আদর্শ প্রক্রিয়া যা পারিপার্শ্বিক এবং না থেকে পুরোপুরি নিরোধক তাপ স্থানান্তর সিস্টেম এবং পারিপার্শ্বিক মধ্যে সঞ্চালিত হতে পারে. একটি প্রক্রিয়ার অ্যাডাব্যাসিটি এটিকে বিপরীতমুখী বলাও যোগ্য করে না।
An আদ্যাব্যাটিক প্রক্রিয়া যদি এটি আইসোএন্ট্রপিক হয় তবে এটি বিপরীতমুখী। অন্য কথায়, এনট্রপিতে কোন পরিবর্তন হয় না। যদি কোন প্রক্রিয়াটি adiabatic হয় অর্থাৎ সিস্টেমে diabatic প্রাচীর থাকে এবং সিস্টেমে PdV কাজ করা হয়, তাহলে আশেপাশের সাথে তাপের কোন বিনিময় নেই এবং এক্ষেত্রে এনট্রপি পরিবর্তন শূন্য।
বিপরীতমুখী এবং অপরিবর্তনীয় অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য কী?
প্রত্যাবর্তনযোগ্য এবং অপরিবর্তনীয় অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়াটি প্রক্রিয়াটির এনট্রপির পরিবর্তন দ্বারা পৃথক করা হয়।
একটি প্রত্যাবর্তনযোগ্য প্রক্রিয়া একটি আদর্শিক প্রক্রিয়া যা আদর্শ পরিস্থিতিতে আদর্শ গ্যাস জড়িত। যখন একটি প্রক্রিয়া পরিবর্তন বিপরীতভাবে ঘটে, তখন প্রক্রিয়াটিকে তার প্রাথমিক পর্যায়ে ফিরিয়ে নেওয়া যেতে পারে এবং একই কাজ করার সময়, না হিস্টেরিসিস সিস্টেম বা পারিপার্শ্বিক হয় ছেড়ে দেওয়া হয়.
একটি বিপরীত প্রক্রিয়া অসীমভাবে ধীরে ধীরে ঘটে এবং প্রতিটি ধাপ অন্যটির সাথে ভারসাম্য বজায় রাখে। একে বলা হয় কোয়াসি-স্ট্যাটিক। একটি বিপরীত প্রক্রিয়ায় প্রক্রিয়ার এনট্রপিতে কোন পরিবর্তন নেই। একটি আদর্শকৃত বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া প্রকৃতিতে বিদ্যমান নেই এবং পরীক্ষামূলকভাবে অর্জন করা যায় না।
An একটি বিপরীতমুখী diabatic উদাহরণ প্রক্রিয়া হল একটি বাস্তব গ্যাসের adiabatic সম্প্রসারণ।
অপরদিকে অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়া হল বাস্তব জীবনে ঘটে যাওয়া পরিবর্তন। একটি adiabatic অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়ার মধ্যে পরিবর্তন জড়িত যা সিস্টেমের এনট্রপি বৃদ্ধির সাথে সঞ্চালিত হয়। একটি অপরিবর্তনীয় একটি উদাহরণ adiabatic প্রক্রিয়া একটি আদর্শের বিনামূল্যে সম্প্রসারণ একটি সিলিন্ডারে গ্যাস যা নিখুঁতভাবে নিরোধক যা নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।
এটিও একটি আদর্শিক চিন্তার পরীক্ষা, যেখানে একটি আদর্শ গ্যাস একটি সিলিন্ডারে রাখা হয় যেখানে একটি পার্টিশনযুক্ত adiabatic দেয়াল থাকে, যার অন্য দিকটি ভ্যাকুয়ামে রাখা হয়। পার্টিশনে একটি গর্ত করে গ্যাসকে প্রসারিত করার অনুমতি দেওয়া হয়। যেহেতু গ্যাসটি ভ্যাকুয়ামে প্রসারিত হচ্ছে, তাই কোন বাহ্যিক নেই চাপ বিরুদ্ধে কাজ করা এবং তাই কাজটি শূন্য।
এভাবে প্রথম থেকে থার্মোডিনামিক্স আইন, যেহেতু dQ এবং dW উভয়ই শূন্য, তাই অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তন dUও শূন্য। একটি আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে, অভ্যন্তরীণ শক্তি শুধুমাত্র তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এবং যেহেতু অভ্যন্তরীণ শক্তির নেট পরিবর্তন শূন্য, তাই তাপমাত্রাও স্থির থাকে। এখন স্থির তাপমাত্রায়, এনট্রপি আয়তনের সমানুপাতিক এবং যেহেতু আয়তন বৃদ্ধি পায়, তাই এনট্রপিও হয়।
একটি প্রক্রিয়া বিপরীত বা অপরিবর্তনীয় কিনা আপনি কিভাবে জানেন?
প্রত্যাবর্তনযোগ্য প্রসেসগুলিকে আদর্শ করা হয় এবং তাত্ত্বিকভাবে প্রক্রিয়াগুলিকে চিন্তা করা হয় যাতে প্রকৃত প্রক্রিয়াগুলির সাথে একটি তুলনা তৈরি করা যায়, যার সবকটিই অপরিবর্তনীয়। প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া সমস্ত প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে কিছু পরিমাণে অপরিবর্তনীয়তা রয়েছে।
একটি প্রক্রিয়াকে বিপরীত করার জন্য পরিবর্তনটি অবশ্যই পূর্ববর্তী ধাপের সাথে ভারসাম্যপূর্ণ হতে হবে অথবা পরিবর্তনটি অসীমভাবে ছোট হতে হবে। এই ধরনের প্রক্রিয়াগুলিকে বলা হয় কোয়াসি-স্ট্যাটিক এবং সেগুলি চালানোর জন্য অসীম সময় প্রয়োজন। একটি বিপরীত প্রক্রিয়ায় সম্পন্ন কাজ সর্বাধিক সম্ভব।
একটি প্রক্রিয়ার অপরিবর্তনীয়তার একটি বিপরীতমুখীতার আরেকটি দিক হল এর এনট্রপির পরিমাপ। আইসোএন্ট্রপিক বা সিস্টেম এবং আশেপাশের জন্য dS = 0 আদর্শ বিপরীত প্রক্রিয়াগুলি।
যেহেতু, প্রত্যাবর্তনযোগ্য প্রক্রিয়াগুলি সর্বাধিক দক্ষতা সহ আদর্শিক ক্ষেত্রে; অপরিবর্তনীয়তার পরিমাণ তার আদর্শ আচরণ থেকে একটি প্রক্রিয়ার হ্রাসকৃত দক্ষতায় প্রতিফলিত হয়। অপরিবর্তনীয়তা কম, এর কার্যকারিতা বেশি।
বিপরীতমুখী প্রক্রিয়ার কিছু উদাহরণ হল ঘর্ষণহীন আন্দোলন, সাথে বর্তমান প্রবাহ শূন্য প্রতিরোধের (অতিপরিবাহিতা), একই অবস্থায় একই পদার্থের দুটি নমুনার মিশ্রণ।
কিছু নিখুঁতভাবে অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়া যা আমরা আমাদের প্রতিদিন দেখতে পাই যেমন জন্ম বা মৃত্যু বা বোমা বিস্ফোরণ। অন্যদের মধ্যে রয়েছে রাস্তায় গাড়ি চলাচল, বাল্ব জ্বালানো, খাবার রান্না করা ইত্যাদি।
রিভার্সিবল এডিয়াব্যাটিক প্রসেসে কাজ করা হয়েছে
যেহেতু বিপরীতমুখী অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া একটি আদর্শ প্রক্রিয়া, তাই করা কাজটি আদর্শ গ্যাস বিবেচনার ভিত্তিতে গণনা করা হয়।
কাজ সম্পাদিত অভিব্যক্তি এইভাবে শর্ত (P1, V1) থেকে শর্ত (P1, V2) একটি আদর্শ গ্যাসের 2 মোলের প্রসারণ বা সংকোচন বিবেচনা করে উদ্ভূত হয়।
সার্জারির একটি adiabatic জন্য কাজ করা প্রক্রিয়া, পিভি ডায়াগ্রাম অনুসরণ করে দেখানো হয়
adiabatic বিবেচনার জন্য, dQ= 0 এবং বিপরীত বিবেচনার জন্য dW= -pdV
একটি আদর্শ গ্যাসের জন্য,
অভ্যন্তরীণ শক্তি, dU = CvdT
অতএব 1 থেকেst থার্মোডিনামিক্স আইন,
dU = -pdV
সিভিডিটি = -পিডিভি
একটি আদর্শ গ্যাস 1 মোলের জন্য,
আরো জানতে ক্লিক করুন বাস্তব গ্যাস উদাহরণ.
