একটি কার্নো ইঞ্জিনের জন্য যদি তাপ উৎসের তাপমাত্রা অপরিবর্তিত রেখে তাপ গ্রাহকের তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা ধীরে ধীরে কমানো হয় তাহলে ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা কেমনভাবে পরিবর্তিত হবে?
DUUnit-Aপদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্রতাপগতিবিদ্যাকার্নো ইঞ্জিন ও তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতা (Topic Practice)DU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
A.
বৃদ্ধি পায়
Explanation: প্রশ্ন বিশ্লেষণ: একটি কার্নো ইঞ্জিনের কার্যক্ষমতা তার তাপ উৎসের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা ধীরে ধীরে কমানোর ফলে ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা বাড়বে। অপশন বিশ্লেষণ: A. বৃদ্ধি পায়: সঠিক, এটি সঠিক উত্তরের মত মনে হচ্ছে। B. অপরিবর্তিত থাকে: ভুল, এটি সঠিক নয়। C. কমতে থাকবে: ভুল, এটি সঠিক নয়। D. বলা সম্ভব নয়: ভুল, এটি নির্দিষ্টভাবে জানা যায়। নোট: তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা কমালে কার্নো ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা বৃদ্ধি পায়।
Another Explanation (5):
কার্নো ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা: তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রভাব 🌡️
কার্নো ইঞ্জিন একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিন যা সর্বোচ্চ তাত্ত্বিক কর্মদক্ষতা প্রদান করে। এর কর্মদক্ষতা নিম্নলিখিত বিষয়গুলোর উপর নির্ভর করে:
- উত্তাপ উৎসের তাপমাত্রা (TH): যে উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু থেকে ইঞ্জিন তাপ গ্রহণ করে। 🔥
- তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা (TC): যে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুতে ইঞ্জিন তাপ বর্জন করে। ❄️
কার্নো ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা (Efficiency, η) নির্ণয়ের সূত্রটি হলো:
η = 1 - (TC / TH)
এখানে, TC এবং TH কেলভিন স্কেলে প্রকাশিত তাপমাত্রা।
তাপ গ??রাহকের তাপমাত্রা কমালে কর্মদক্ষতার পরিবর্তন 📉📈
যদি তাপ উৎসের তাপমাত্রা (TH) অপরিবর্তিত থাকে এবং তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা (TC) ধীরে ধীরে কমানো হয়, তাহলে ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা বৃদ্ধি পাবে। কারণ:
- TC এর মান কমলে, TC / TH এর মানও কমবে।
- ফলে, 1 - (TC / TH) এর মান বাড়বে, যা কর্মদক্ষতা (η) নির্দেশ করে। 🎉
বিষয়টি একটি উদাহরণের সাহায্যে বোঝা যাক:
| তাপ উৎসের তাপমাত্রা (TH) [কেলভিন] | তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা (TC) [কেলভিন] | কর্মদক্ষতা (η) |
|---|---|---|
| 500 | 300 | 1 - (300/500) = 0.4 (40%) |
| 500 | 200 | 1 - (200/500) = 0.6 (60%) |
| 500 | 100 | 1 - (100/500) = 0.8 (80%) |
উপরের টেবিল থেকে স্পষ্ট যে, TH স্থির রেখে TC কমালে কর্মদক্ষতা বাড়ছে। 😊
গুরুত্বপূর্ণ বিষয় 🤔
- বাস্তবে কার্নো ইঞ্জিনের মতো আদর্শ ইঞ্জিন তৈরি করা সম্ভব নয়। 😔
- অন্যান্য সীমাবদ্ধতার কারণে বাস্তব ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা কার্নো ইঞ্জিনের চেয়ে কম হয়। ⚙️
- তাপমাত্রা কমানোরও একটা সীমা আছে। পরম শূন্য তাপমাত্রায় (0 কেলভিন বা -273.15 ডিগ্রি সেলসিয়াস) পৌঁছানো সম্ভব নয়। 🧊
সুতরাং, কার্নো ইঞ্জিনের ক্ষেত্রে তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা কমালে কর্মদক্ষতা তাত্ত্বিকভাবে বৃদ্ধি পায়। 👍