তাপীয় শক্তি: দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহার, বৈশিষ্ট্য এবং উদাহরণ

পূর্ববর্তী নিবন্ধগুলিতে আমরা কী দেখছি গতিসম্পর্কিত শক্তি এবং যান্ত্রিক শক্তি। এই নিবন্ধগুলিতে আমরা তাপকে শক্তির অংশ হিসাবে উল্লেখ করেছি যা শরীরকে প্রভাবিত করে এবং প্রশ্নে রয়েছে। তাপ শক্তি এটি এমন শক্তি যা একটি শরীর তৈরি করে এমন সমস্ত কণা থাকে। যখন তাপমাত্রা দোদুল্যমান হয়, তখন কণার কার্যকলাপ বৃদ্ধি পায়। তাপমাত্রা বেশি হলে এই অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং কম হলে হ্রাস পায়।

এখন আমরা বিদ্যমান বিভিন্ন ধরণের শক্তি সম্পর্কে আমাদের জ্ঞানকে আরও সম্পূর্ণ করার জন্য এই ধরণের শক্তিকে গভীরভাবে বিশ্লেষণ করতে যাচ্ছি। আপনি এটা সম্পর্কে আরো জানতে চান? পড়তে থাকুন।

তাপীয় শক্তির বৈশিষ্ট্য

তাপ শক্তি হল সেই শক্তি যা বিভিন্ন তাপমাত্রায় থাকা সিস্টেমগুলির মধ্যে স্থানান্তরিত হয়। এটি নিজেকে তাপ হিসাবে প্রকাশ করে যা আমরা অনুভব করি যখন, উদাহরণস্বরূপ, আমরা একটি পৃষ্ঠকে স্পর্শ করি যা অন্যটির চেয়ে উষ্ণ। শক্তির এই স্থানান্তর সর্বদা একটি গরম শরীর থেকে একটি ঠান্ডা শরীরে যায়। এই প্রক্রিয়ায়, উভয় সংস্থাই তাপীয় ভারসাম্যে না পৌঁছানো পর্যন্ত তাপ শক্তি বিতরণ করা হয়, অর্থাৎ যখন উভয়ই একই তাপমাত্রায় থাকে।

তাপ শক্তির একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল এটি একটি পদার্থের কণার সংখ্যা এবং তারা যে গতিতে চলে তার উপর নির্ভর করে। কণা যত দ্রুত চলে, তাপ শক্তি তত বেশি।

এই শক্তি পদার্থের অবস্থার পরিবর্তনের সাথেও সম্পর্কিত। উদাহরণস্বরূপ, একটি কঠিন শরীরের তাপ শক্তি বৃদ্ধি করে, এটি একটি বিন্দুতে পৌঁছাতে পারে যেখানে এটি একটি তরলে পরিণত হয় এবং যদি এটি শক্তি অর্জন করতে থাকে তবে তরলটি একটি গ্যাসে পরিণত হয়।

তাপশক্তির উদাহরণ

তাপ শক্তি পাওয়ার কিছু উদাহরণ নিম্নরূপ:

• প্রকৃতি এবং সূর্য. সূর্য তাপ শক্তির সবচেয়ে বড় উৎস যা আমরা জানি। পাথর বা জলের মতো সূর্যালোকের সংস্পর্শে আসা দেহগুলি এই শক্তি শোষণ করে এবং তাদের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়।
• ফুটানো পানি. যখন আমরা জলে তাপ প্রয়োগ করি, তখন এর অণুগুলি দ্রুত গতিতে চলতে শুরু করে, যতক্ষণ না তারা ফুটন্ত পয়েন্টে পৌঁছায়। সেই মুহুর্তে, জল তরল থেকে গ্যাসে যাওয়ার অবস্থা পরিবর্তন করে।
• চিমেনিয়াস. ফায়ারপ্লেসগুলি তাপ উৎপন্ন করতে কাঠ এবং অন্যান্য জ্বালানী পোড়ায়, যা পরিবেশের তাপ শক্তি বৃদ্ধি করে।
• এক্সোথার্মিক প্রতিক্রিয়া. গাড়ির ইঞ্জিনে জ্বালানি বা পেট্রল পোড়ানোর মতো, এই প্রতিক্রিয়াগুলি তাপ ছেড়ে দেয়।
• ঘর্ষণ. যখন দুটি পৃষ্ঠ একে অপরের বিরুদ্ধে ঘষে, ঘর্ষণ তাপ শক্তি উৎপন্ন করে। একটি উদাহরণ হতে পারে যখন আমাদের হাত একে অপরের বিরুদ্ধে ঘষে গরম হয়ে যায়।

কিভাবে তাপ শক্তি উত্পাদন করা হয়?

দেহের মধ্যে কণার গতিবিধি দ্বারা তাপ শক্তি উৎপন্ন হয়। এই কণাগুলি, যাকে পরমাণু বা অণু বলা হয়, স্থির গতিতে থাকে এবং তারা যত দ্রুত সরে যায়, তত বেশি তাপ শক্তির অধিকারী হয়।

তাপ শক্তি উৎপাদনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ধারণা হল এটি এটা সৃষ্টি বা ধ্বংস হয় না, এটা শুধু রূপান্তর. আমরা বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তাপ শক্তি উৎপন্ন করতে পারি, যেমন জীবাশ্ম জ্বালানীর দহন, পারমাণবিক শক্তি, রাসায়নিক বিক্রিয়া বা বিভিন্ন তাপমাত্রার দেহের মধ্যে যোগাযোগের মাধ্যমে।

তাপীয় শক্তি কীভাবে ব্যবহৃত হয়?

আজ, তাপ শক্তির অনেক গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার রয়েছে। আমরা একে অন্য ধরনের শক্তিতে রূপান্তর করতে পারি, যেমন বৈদ্যুতিক শক্তি, অথবা তাপ উৎপন্ন করতে সরাসরি ব্যবহার করতে পারি। এটি কীভাবে ব্যবহার করা হয় তার কয়েকটি উদাহরণ এখানে দেওয়া হল:

• গরম করার মধ্যে. এটি বয়লার বা জেনারেটর ব্যবহার করে উত্পাদিত হয় যা জল গরম করার জন্য কিছু জ্বালানী পোড়ায়, যা তাপকে বাড়ি বা বিল্ডিংয়ের বিভিন্ন জায়গায় পরিবহন করে।
• অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিনে. এটি গাড়ির ইঞ্জিনের ক্ষেত্রে, যেখানে জ্বালানীর দহন তাপ শক্তি উৎপন্ন করে যা যানটিকে সরানোর জন্য যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
• বিদ্যুৎ কেন্দ্রে. তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রে, জ্বালানী পোড়ানোর ফলে উত্পন্ন তাপ শক্তি জল গরম করতে ব্যবহৃত হয় যা বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে।

তাপ শক্তি পরিমাপ

তাপ শক্তি পরিমাপ করা হয় জুলস (জে) ইন্টারন্যাশনাল সিস্টেম অফ ইউনিট অনুসারে, যদিও এটি ক্যালোরিতেও প্রকাশ করা যেতে পারে। 1 গ্রাম জলের তাপমাত্রা 1 ডিগ্রি সেলসিয়াস বাড়াতে যে পরিমাণ শক্তি প্রয়োজন তা হল একটি ক্যালোরি। অতএব, এক ক্যালোরি 4,184 জুলের সমান.

জুলস বা ক্যালোরি ছাড়াও, কিছু প্রসঙ্গে অন্যান্য ইউনিটগুলিও ব্যবহার করা হয় যেমন ব্রিটিশ থার্মাল ইউনিট (বিটিইউ), যা প্রায় 1.055 জুলের সমতুল্য এবং হিটিং বা কুলিং সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।

দৈনন্দিন জীবনে তাপ শক্তির উদাহরণ

তাপ শক্তি অনেক সাধারণ ঘটনা এবং ডিভাইসে উপস্থিত থাকে। এখানে কিছু উদাহরণ আছে:

• মানুষ এবং উষ্ণ রক্তের প্রাণীদের মধ্যে. আমরা আমাদের শরীরের তাপমাত্রা ধ্রুবক বজায় রাখি, যা তাপ শক্তির একটি ক্রমাগত ব্যয় বোঝায় যা আমরা খাদ্য ভাঙ্গার সময় উৎপন্ন করি।
• সূর্যের সংস্পর্শে আসা ধাতুগুলির উপর. গরমের দিনে, গাড়ির ধাতু বা অন্য কোনো ধাতব পৃষ্ঠ উত্তপ্ত হয়, সূর্যের তাপ শক্তি শোষণ করে।
• গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি. চুল্লি, রেডিয়েটার এবং হিটারগুলি কাজ করার জন্য তাপ শক্তি ব্যবহার করে।
• কাঠ বা কয়লার দহনে. আমরা যখন ক্যাম্প ফায়ার বা বারবিকিউ জ্বালাই, তখন উৎপন্ন তাপ শক্তি পরিবেশকে উত্তপ্ত করে এবং খাবার রান্না করে।

তাপ এবং তাপমাত্রার মতো পদগুলির সাথে ঘন ঘন বিভ্রান্তি

তাপ শক্তি বা তাপের সাথে তাপ শক্তিকে বিভ্রান্ত করা সাধারণ। যদিও এই পদগুলি সম্পর্কিত, তারা ঠিক একই জিনিস মানে না:

• তাপ শক্তি এটি তার কণার চলাচলের কারণে একটি সিস্টেমে থাকা মোট শক্তি।
• তাপ এটি একটি উচ্চ তাপমাত্রার শরীর থেকে একটি নিম্ন তাপমাত্রার সাথে তাপ শক্তির স্থানান্তর।
• তাপমাত্রা এটি একটি শরীরের কণার গড় তাপ শক্তির পরিমাপ।

এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে, যদিও তাপ এবং তাপ শক্তি সম্পর্কিত, তাপ একটি শরীরের অন্তর্নিহিত সম্পত্তি নয়, বরং একটি স্থানান্তর প্রক্রিয়া, যখন তাপ শক্তি পদার্থের একটি সম্পত্তি।

তাপ শক্তির সাথে সম্পর্কিত অন্যান্য শক্তি

তাপ শক্তি অন্যান্য ধরণের শক্তির সাথে যুক্ত, এটি বিভিন্ন প্রয়োগে রূপান্তরিত হতে দেয়। এখানে আমরা সেই সম্পর্কের কিছু বিশদ বিবরণ দিই:

তাপীয় সৌর শক্তি

সৌর তাপ শক্তি হল এক ধরনের নবায়নযোগ্য শক্তি যা সূর্যের শক্তিকে তাপে রূপান্তরিত করে। এই ধরনের শক্তি সাধারণত জন্য ব্যবহৃত হয় জল গরম করুন বাড়িতে বা সোলার থার্মাল প্ল্যান্টের মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা।

ভূতাত্ত্বিক শক্তি

এই শক্তি পৃথিবীর অভ্যন্তরে সঞ্চিত তাপ থেকে আসে। ভূ-তাপীয় শক্তি একটি পরিষ্কার এবং আরও টেকসই উপায়ে বিদ্যুৎ বা গরম করার জন্য এই প্রাকৃতিক তাপের সুবিধা নেয়।

বৈদ্যুতিক শক্তি

তাপ শক্তিকে তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা যেতে পারে, যেখানে তাপ বাষ্প তৈরি করতে এবং বিদ্যুৎ উৎপন্ন টারবাইন চালনা করতে ব্যবহৃত হয়, এটি জীবাশ্ম জ্বালানি বা পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে সাধারণ প্রক্রিয়া।

আমাদের দৈনন্দিন জীবনে কীভাবে শক্তি উৎপন্ন হয় এবং ব্যবহার করা হয় তা বোঝার জন্য তাপ শক্তির অধ্যয়ন অপরিহার্য। সূর্যের তাপ থেকে শুরু করে আমরা রান্নার জন্য যে শক্তি ব্যবহার করি, তাপ শক্তি আমাদের পরিবেশ এবং আমাদের জীবনযাত্রার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে।