তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র

তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র নিয়ে আমরা এখানে জানবো। পরিপার্শ্বের তুলনায় গরম একটি বস্তুকে যদি খোলা স্থানে রেখে দেওয়া হয়, তবে দেখা যায় যে গরম বস্তু তাপ হারাতে থাকে এবং যতক্ষণ পর্যন্ত গরম বস্তুর তাপমাত্রা পরিপার্শ্বের তাপমাত্রার সমান না হয় ততক্ষণ পর্যন্ত তাপ হারানো চলতে থাকে। অনুরূপ ঘটনা লক্ষ করা যায় যদি দুটি ভিন্ন তাপমাত্রার বস্তুর মধ্যে তাপীয় সংযোগ করা হয়। তবে উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু হতে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুতে তাপ প্রবাহিত হয় এবং এক সময় উভয় বস্তুই একই তাপমাত্রায় উপনীত হয়। একে তাপীয় সাম্যাবস্থা বলে।

ভিন্ন তাপমাত্রার দুটি বস্তু পরস্পর তাপীয় সংস্পর্শে আসার পর যখন সম তাপমাত্রায় উপনীত হয় তখন ঐ অবস্থাকে তাপীয় সমতা বা সাম্যাবস্থা বলে ।

মনে কর, দুটি বস্তু A ও B ভিন্ন ভিন্ন তাপমাত্রায় আছে। এখন A কে স্পর্শ করলে ঠাণ্ডা এবং B কে স্পর্শ করলে গরম অনুভূত হয়। বস্তু দুটিকে একত্রে রাখার বেশ কিছুক্ষণ পর তাদের মিলিত তাপমাত্রা একই পাওয়া যাবে। এ অবস্থায় A ও B বস্তু দুটি তাপীয় সাম্যে আছে বলা হয়।

তাপীয় সাম্যের যুক্তিসঙ্গত কার্যকরী পরীক্ষার জন্য তৃতীয় একটি বস্তু ব্যবহার করা হয় এবং সমগ্র ব্যবস্থাটিকে সূত্রের আকারে বিবৃত করা যায়, যাকে বিজ্ঞানী আর এইচ ফাউলার তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র নামে অভিহিত করেন।

তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র

দুটি বস্তু যদি তৃতীয় কোনো বস্তুর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে তবে প্রথমোক্ত বস্তু দুটি পরস্পরের সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকবে। একে তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র বলা হয়।

ব্যাখ্যা : দুটি বস্তু সাম্যাবস্থায় আছে, তা নির্ধারণের জন্য তৃতীয় একটি বস্তু ব্যবহার করা হয়। ধরা যাক A ও B দুটি বস্তু একটি কুপরিবাহী দেওয়াল দিয়ে পৃথক করা অবস্থায় তৃতীয় একটি বস্তু C-এর সংস্পর্শে রাখা হলো। কিছুক্ষণ পরে দেখা যাবে A ও B উভয়ই তৃতীয় বস্তু C-এর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় পৌঁছবে। এখন কুপরিবাহী দেওয়ালটি সরিয়ে নিলেও A ও B-এর তাপমাত্রায় কোনো পরিবর্তন হবে না। এ থেকে বুঝা যাচ্ছে যে দেওয়াল সরানোর আগেই A ও B পরস্পরের তাপীয় সাম্যাবস্থায় পৌঁছেছে। এই উদাহরণ থেকেই তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র প্রমাণিত হয়। এই সূত্রের উপর ভিত্তি করেই থার্মোমিটার তৈরি করা হয়েছে।