আপেক্ষিক তাপ কাকে বলে?

আপেক্ষিক তাপ কাকে বলে, আপেক্ষিক তাপ সূত্র, আপেক্ষিক তাপের স্ট্যান্ডার্ড একক এবং আপেক্ষিক তাপ কিসের উপর নির্ভর করে এ-সংক্রান্ত সকল প্রশ্নের উত্তর থাকছে আজকের নিবন্ধে।

আসসালামু আলাইকুম সুপ্রিয় পাঠক বন্ধুরা, আপনারা অনেকেই রয়েছেন যারা আপেক্ষিক তাপ সম্পর্কিত গুরুত্বপূর্ণ বিষয় সম্পর্কে বিভিন্ন প্রশ্ন করেন এবং সেগুলোর উত্তর খোঁজেন। তার সবগুলোই সংগ্রহ করতে পারবেন আমাদের আজকের এই আর্টিকেল থেকে। তাই আসুন আপেক্ষিক তাপের একক ও মাত্রা, সেই সাথে বিভিন্ন পদার্থের আপেক্ষিক তাপের তালিকা সম্পর্কে অবগত হওয়া যাক।

আরো দেখুনঃ জাতীয় শিক্ষক দিবস নিয়ে উক্তি.

Table of Contents

আপেক্ষিক তাপ কাকে বলে?

আপেক্ষিক তাপ হলো এমন একটি বৈশিষ্ট্য, যা কোনো পদার্থের তাপ শোষণের ক্ষমতা নির্ধারণ করে। আপেক্ষিক তাপের মাধ্যমে জানা যায় একটি নির্দিষ্ট ভরের পদার্থের তাপমাত্রা বাড়াতে কতটুকু তাপশক্তি প্রয়োজন।

এক-কথায়, আপেক্ষিক তাপ এমন একটি পরিমাণ, যা একটি বস্তু বা পদার্থকে একক ভর পরিমাণে এক ডিগ্রি সেলসিয়াস বা এক কেলভিন তাপমাত্রা বাড়াতে প্রয়োজন হয়। মানে এটি সেই তাপ শক্তির পরিমাণ যেটা সর্বদা এক কেজি কোন পদার্থের তাপমাত্রা ১° বৃদ্ধি করতে দরকার পরে।

এটাকে যদি সুন্দরভাবে সংজ্ঞায়িত করতে চান তাহলে বলা যেতে পারে – কোন পদার্থের একক ভরের উষ্ণতা এক ডিগ্রি বৃদ্ধি করতে যে তাপের প্রয়োজন হয় তাকে ঐ পদার্থের আপেক্ষিক তাপ বলে।

আপেক্ষিক তাপের সংজ্ঞা ও এর ভৌত অর্থ

ইতিমধ্যে আমরা এটা উল্লেখ করেছি– আপেক্ষিক তাপ (Specific Heat) হলো একটি পদার্থের একক ভরের তাপমাত্রা ১ ডিগ্রি সেলসিয়াস বা ১ কেলভিন বৃদ্ধি করতে প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ। এটি সাধারণত “c” দ্বারা প্রকাশ করা হয় এবং এর একক হলো জুল। প্রতি কিলোগ্রাম, প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াস (J/kg°C) বা জুল প্রতি কিলোগ্রাম, প্রতি কেলভিন (J/kgK)।

আর আপেক্ষিক তাপের ভৌত অর্থ হচ্ছে– আপেক্ষিক তাপ কোনো পদার্থের তাপ গ্রহণ বা তাপ ছাড়ার ক্ষমতাকে নির্দেশ করে। কোনো পদার্থের আপেক্ষিক তাপ যদি বেশি হয়, তাহলে সেই পদার্থটির তাপমাত্রা বাড়াতে তুলনামূলকভাবে বেশি তাপের প্রয়োজন হয়।

উদাহরণস্বরূপ, পানির আপেক্ষিক তাপ বেশি হওয়ার কারণে এটি সহজে তাপমাত্রা পরিবর্তন করে না এবং এটি তাপ ধরে রাখতে সক্ষম। যাইহোক, কখনো কখনো এসআই একক অনুযায়ী আপেক্ষিক তাপের সংজ্ঞা কিছুটা ভিন্নভাবে বলা হয়ে থাকে। এমনকি পরীক্ষায় প্রশ্নতে এমনটাও জিজ্ঞাসাবাদ করা হয়– SI একক অনুযায়ী আপেক্ষিক তাপের সংজ্ঞা দাও।

সেক্ষেত্রে আপনি উত্তর হিসেবে এটা লিখতে পারেন– এস আই একক অনুযায়ী, “ কোন পদার্থের এক কেজি ভরের ১ কেজি উষ্ণতা বৃদ্ধি করতে যে পরিমাণ তাপ লাগে তাকে ওই পদার্থের আপেক্ষিক তাপ বলে”, আর এটিকে ইংরেজিতে বলা হয় Specific Heat.

আপেক্ষিক তাপের বিভিন্ন সংজ্ঞা

আপেক্ষিক তাপের ধারণা হলো একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ পদার্থের তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য প্রয়োজনীয় তাপ শক্তি। এটি সাধারণত পদার্থের তাপীয় বৈশিষ্ট্যের একটি নির্দেশক হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং বিভিন্নভাবে সংজ্ঞায়িত হতে পারে। আপেক্ষিক তাপের সাধারণত দুটি সংজ্ঞা রয়েছে:

1. ভর অনুযায়ী আপেক্ষিক তাপ (Specific Heat Capacity)

✓ একটি পদার্থের ১ কেজি ভরের তাপমাত্রা ১ ডিগ্রি সেলসিয়াস বা কেলভিন বাড়ানোর জন্য যত তাপের প্রয়োজন হয়, তাকে ভর অনুযায়ী আপেক্ষিক তাপ বলা হয়। এর একক হচ্ছে জুল প্রতি কেজি প্রতি কেলভিন (J/kg·K)। এটি গণনা করা হয় নিচের সূত্রের সাহায্য নিয়ে:

c= ————

mΔT

যেখানে,

c= আপেক্ষিক তাপ,
Q= তাপ শক্তি,
m = পদার্থের ভর,
ΔT = তাপমাত্রা পরিবর্তন

2. মোলার আপেক্ষিক তাপ (Molar Specific Heat Capacity)

✓ একটি পদার্থের ১ মোল পরিমাণের তাপমাত্রা ১ ডিগ্রি সেলসিয়াস বা কেলভিন বাড়ানোর জন্য যে পরিমাণ তাপ শক্তি প্রয়োজন হয়, তাকে মোলার আপেক্ষিক তাপ বলা হয়। এর একক হচ্ছে জুল প্রতি মোল প্রতি কেলভিন (J/mol·K)।

আপেক্ষিক তাপ একটি পদার্থের তাপ শোষণের ক্ষমতা বোঝাতে গুরুত্বপূর্ণ, এবং এটি বিভিন্ন পদার্থের জন্য ভিন্ন হয়। যেমন পানি, ধাতু, বায়ু, ইত্যাদি পদার্থের আপেক্ষিক তাপ আলাদা।

আরো দেখুনঃ মুক্তপেশা কাকে বলে

আপেক্ষিক তাপের স্ট্যান্ডার্ড একক এবং সূত্র

আপেক্ষিক তাপের স্ট্যান্ডার্ড একক	আপেক্ষিক তাপের সূত্র
তাপের পরিমাণ (Q): জুল (J)	Q=mc∆T
আপেক্ষিক তাপ ধরনের ক্ষমতা (c ): জুল প্রতি কিলোগ্রাম প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াস বা কেলভিন	এখানে Q হল তাপের পরিমাণ
পদার্থের ভর (m): কিলোগ্রাম (kg)	m হচ্ছে পদার্থের ভর
তাপমাত্রার পরিবর্তন (∆T): ডিগ্রি সেলসিয়াস (°C) বা কেলভিন (K)	c হচ্ছে পদার্থের আপেক্ষিক তাপ ধারণ ক্ষমতা এবং ∆T হচ্ছে তাপমাত্রার পরিবর্তন।

আরো দেখুনঃ ক্রেতা সন্তুষ্টি কি.

তো বন্ধুরা, যেহেতু ইতিমধ্যে আপেক্ষিক তাপের সূত্র সম্পর্কে অবগত হয়েছেন তাহলে এখন আসুন একটি গাণিতিক সমস্যার সমাধান করা যাক। মনে করুন– ৫ কেজি ভরের একটি ধাতু রয়েছে এবং তার তাপমাত্রা প্রায় ২৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে ১০০° সেলসিয়াস পর্যন্ত বৃদ্ধি করতে হবে। তো যদি ধাতুর আপেক্ষিক তাপ ধারণ ক্ষমতা ৪৫০ J/kg ° হয় তাহলে প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ কত হবে?

মূলত এর জন্য আপনাকে প্রথমে আপেক্ষিক তাপের সূত্রটি লিখতে হবে অতঃপর সূত্রের নিয়মে আপনি প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ বের করতে পারবেন। যথা –

Q = mcΔT

Q = ৫ কেজি × ৪৫০ J/kg°C × (১০০°C – ২৫°C)

Q = ৫ × ৪৫০ × ৭৫

Q = ১৬৮,৭৫০ জুল

অতএব ৫ কেজি ধাতুর তাপমাত্রা ২৫°C থেকে ১০০°C পর্যন্ত বাড়াতে প্রায় ১৬৮,৭৫০ জুল তাপ প্রয়োজন হবে।

আপেক্ষিক তাপের গুরুত্ব | আপেক্ষিক তাপের প্রয়োজনীয়তা

আপেক্ষিক তাপের প্রয়োজনীয়তা বা গুরুত্ব বিরাজ করে তাপ পরিবাহিতার ক্ষেত্রে, জলবায়ু নিয়ন্ত্রণে এমন কি শিল্প ও প্রকৌশলে। এছাড়াও একাধিক ক্ষেত্র রয়েছে। একটু চিন্তা করলে আপনার নজরে পড়বে, পদার্থের তাপ সঞ্চালন এবং সংরক্ষণ করার ক্ষমতা নির্ভর করে তার আপেক্ষিক তাপের ওপর। উচ্চ আপেক্ষিক তাপ বিশিষ্ট পদার্থ বেশি তাপ সঞ্চয় করে এবং তাপমাত্রা পরিবর্তন কম হয়।

আর পানির আপেক্ষিক তাপ বেশি হওয়ায় এটি দিন এবং রাতের তাপমাত্রায় পার্থক্য কমায়। ফলে সমুদ্রের তীরবর্তী অঞ্চলের জলবায়ু মৃদু রাতে সাহায্য করে এই আপেক্ষিক তাপ। অনেকেই আবার ভাবতে পারেন শিল্প এবং প্রকৌশলে কিভাবে আপেক্ষিক তাপ ভূমিকা রাখে!

সাধারণত কুলিং সিস্টেমে পানি ব্যবহারের প্রধান কারণ হচ্ছে এর উচ্চ আপেক্ষিক তাপ। এটি তাপ শোষণ করে যন্ত্রপাতি শীতল রাখতে সাহায্য করে থাকে। রান্নার পাত্র এবং হিটার তৈরির জন্য কম আপেক্ষিক তাপ বিশিষ্ট ধাতু ব্যবহার করা হয়। যেমন অ্যালুমিনিয়াম অথবা তামা। এগুলো সাধারণত দ্রুত তাপমাত্রা পরিবর্তন করতে পারে। একইভাবে আপেক্ষিক তাপের প্রভাব বিস্তার করছে বিভিন্ন ক্ষেত্রে।

তাই সহজভাবে আপনি যদি আপেক্ষিক তাপ এর গুরুত্ব লিখতে চান তাহলে পয়েন্ট আকারে এগুলো উল্লেখ করতে পারেন। 👇👇

পদার্থের তাপ ধারণ ক্ষমতা নির্ধারণ করে আপেক্ষিক তাপ।
রাসায়নিক বিক্রিয়া জলবায়ু মৌসুমী পরিবর্তন ইত্যাদি ব্যাখ্যা করতে ব্যবহৃত হয় আপেক্ষিক তাপ।
তাপীয় প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে থাকে আপেক্ষিক তাপ।
বিভিন্ন পদার্থের তাপীয় আচরণ বোঝার জন্য ব্যবহৃত হয় আপেক্ষিক তাপ।

অতএব এই সকল ক্ষেত্রে আপেক্ষিক তাপের গুরুত্ব বা প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। এখন আসুন আলোচনার শেষ পর্যায়ে আপেক্ষিক তাপ নিয়ে জিজ্ঞাসিত কিছু প্রশ্ন ও সেগুলোর উত্তর জানার মাধ্যমে আলোচনার সমাপ্তি টানা যাক।

আরো দেখুনঃ জুলিও কুরি অর্থ

জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী:

১. কোন পদার্থের আপেক্ষিক তাপ বেশি?

✓ পানি এবং হাইড্রোজেন গ্যাসের আপেক্ষিক তাপ সবচেয়ে বেশি।

২. আপেক্ষিক তাপ এবং নির্দিষ্ট তাপের মধ্যে পার্থক্য কি?

পার্থক্যের ধরন

আপেক্ষিক তাপ (Specific Heat)

নির্দিষ্ট তাপ (Heat Capacity)

সংজ্ঞা

কোনো পদার্থের একক ভরের তাপমাত্রা ১°C বা ১ K বৃদ্ধি করতে প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ।

কোনো পদার্থের মোট ভরের তাপমাত্রা ১°C বা ১ K বৃদ্ধি করতে প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ।

ফর্মুলা

c=QmΔTc = \frac{Q}{m \Delta T}c=mΔTQ

C=QΔTC = \frac{Q}{\Delta T}C=ΔTQ

ভর

আপেক্ষিক তাপ সর্বদা একক ভরের জন্য হিসাব করা হয়।

নির্দিষ্ট তাপ নির্ধারণে পদার্থের মোট ভর বিবেচনা করা হয়।

৩. আপেক্ষিক তাপ কম হলে এর প্রভাব কি?

✓ আপেক্ষিক তাপ কম হলে পদার্থ দ্রুত উত্তপ্ত বা শীতল হয়। যেমন ধরুন ধাতু দ্রুত তাপ পরিবহন করে বলে এগুলো রান্নার পাত্র তৈরিতে ব্যবহৃত হয়ে থাকে। আশা করি এটুকুর মাধ্যমে আপনি এর প্রভাব বুঝতে পারছেন।

৪. দৈনন্দিন জীবনে আপেক্ষিক তাপের প্রয়োগ কোথায় দেখা যায়?

✓ দৈনন্দিন জীবনে আপেক্ষিক তাপের বিভিন্ন প্রয়োগ দেখা যায়। যেমন–

রান্নাবান্নার সরঞ্জামে
কুলিং এবং হিটিং সিস্টেমে
খাদ্য সংরক্ষণে
তাপ নিরোধক পদার্থে
শিল্প ক্ষেত্রে এবং গরম পোশাক তৈরিতে পাশাপাশি পরিবেশ ও প্রকৃতিতে।

৫. পানির আপেক্ষিক তাপ কেন বেশি?

✓ পানিতে আপেক্ষিক তাপ বেশি হওয়ার কারণ হলো এর অণুগুলোর মধ্যে শক্তিশালী হাইড্রোজেন বন্ড রয়েছে। এই বন্ড ভাঙতে বেশি পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয় আরে কারণেই পানির আপেক্ষিক তাপ বেশি।

৬. আপেক্ষিক তাপের উপর কি কি বিষয় প্রভাব ফেলে?

✓ আপেক্ষিক তাপের উপর সাধারণত নিচের দুই তিনটি বিষয়ের উপর বেশি প্রভাব ফেলে। সেগুলো হলো–

তাপমাত্রার পরিসর
পদার্থের প্রকৃতি এবং
চাপ ও অবস্থান।

৭. পানি কেন তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের সহায়ক?

✓ পানিতে আপেক্ষিক তাপ বেশি হওয়ায় এটি তাপ সঞ্চয় ও শোষণের কার্যকর। এই গুণের কারণে পানি পরিবেশের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের সাহায্য করে। যেটা আমরা ইতোমধ্যে উল্লেখ করেছি যে সমুদ্রের তীরবর্তী অঞ্চলে মৃদু জলবায়ু বজায় রাখা।

৮. আপেক্ষিক তাপ কোন কোন ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ?

✓ আপেক্ষিক তাপ রান্নার পাত্র তৈরিতে, কুলিং সিস্টেমে, প্রকৃতি ও জলবায়ু নিয়ন্ত্রণে এবং ইঞ্জিনিয়ারিং ও তাপ বিদ্যায় গুরুত্বপূর্ণ।

৯. আপেক্ষিক তাপ ও গরম করার ক্ষমতার মধ্যে পার্থক্য কি?

✓ আপেক্ষিক তাপ একটি নির্দিষ্ট পদার্থের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য, যা একক ভরের তাপমাত্রা ১°C বাড়াতে তাপের প্রয়োজন নির্দেশ করে। গরম করার ক্ষমতা হলো একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ পদার্থের জন্য সরবরাহ করা তাপ।

১০. আপেক্ষিক তাপ কিভাবে মাপা হয়?

✓ আপেক্ষিক তাপ নির্ধারণের জন্য ক্যালোরিমিটার ব্যবহার করা হয়। এতে নির্দিষ্ট ভরের পদার্থ একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে অন্য কোনো পদার্থের সঙ্গে সংস্পর্শে রাখা হয় এবং তাপ বিনিময়ের পরিমাপ করা হয়।

আরও দেখুনঃ

আপেক্ষিক তাপ কাকে বলে?