T1 ও T2 তাপমাত্রার দুটি বস্তুর অভ্যন্তরীণ শক্তি যথাক্রমে U1 ও U2 ;যেখানে T1>T2। বিচ্ছিন্ন সিস্টেমে বস্তুদ্বয় তাপীয় সাম্যাবস্থায় আসলে নিচের কোনটি ঘটে?
U1 হ্রাস U2 বৃদ্ধি
প্রথমে, ধরা যাক দুটি বস্তু, বস্তু 1 এবং বস্তু 2, যাদের অভ্যন্তরীণ শক্তি যথাক্রমে \( U_1 \) ও \( U_2 \)। যেখানে \( T_1 > T_2 \)।
বিচ্ছিন্ন সিস্টেমে, তাপের যোগফল অপরিবর্তিত থাকে এবং তাপের স্থানান্তর ঘটে যতক্ষণ না তাপীয় সমতা স্থাপন হয়। অর্থাৎ, তাপের আদান প্রদান হয়, যেখানে বস্তু 1 থেকে বস্তু 2 তে তাপ স্থানান্তরিত হয়।
তবে, অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তনের জন্য, মূল সূত্রটি হলো:
\[ \Delta U = Q - W \]এখানে, \( Q \) হলো তাপ, এবং \( W \) হলো কাজ। যেহেতু সিস্টেম বিচ্ছিন্ন, কাজ বা বাহ্যিক শক্তি বিনিময় হয় না, তাহলে:
\[ \Delta U = Q \]তাহলে, তাপ স্থানান্তরিত হয়, যেখানে বস্তু 1 থেকে বস্তু 2 তে তাপ যায়।
বস্তুর অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন নির্ভর করে তাদের তাপমাত্রার পার্থক্যের ওপর। সাধারণত, তাপমাত্রা বেশি থাকলে অভ্যন্তরীণ শক্তি বেশি হয়। যখন তাপীয় সমতা আসে, তখন উভয় বস্তুর তাপমাত্রা সমান হয়।
তাহলে, তাপ নেয়া বা দেয়া দুটি বস্তুই হবে:
- উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু (T1) এর অভ্যন্তরীণ শক্তি কমে যায়, অর্থাৎ, U1 হ্রাস পায়।
- নিচু তাপমাত্রার বস্তু (T2) এর অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায়, অর্থাৎ, U2 বৃদ্ধি পায়।
অতএব, উত্তর হলো: "U1 হ্রাস, U2 বৃদ্ধি".