মেধা ঘর

বিজ্ঞানী রেনো (Regnault) ক্যালোরিমিটার উদ্ভাবন করেন, যা তাপ পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়।

কোনো বস্তুর সামগ্রিক তাপমাত্রা $1\text{ K}$ বৃদ্ধি করতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয়, তাকে ঐ বস্তুর তাপধারণ ক্ষমতা (Heat Capacity) বলে। এর একক $\text{JK}^{-1}$।

বস্তুর প্রতি একক ভরের তাপমাত্রা $1\text{ K}$ বাড়াতে যে তাপের প্রয়োজন হয় অর্থাৎ একক ভরের তাপধারণ ক্ষমতাকেই আপেক্ষিক তাপ (Specific Heat) বলে।

আপেক্ষিক তাপ বস্তুর ভরের ওপর নির্ভর করে না, এটি বস্তুর উপাদানের একটি অনন্য প্রাকৃতিক বৈশিষ্ট্য। ভিন্ন ভিন্ন উপাদানের আপেক্ষিক তাপ ভিন্ন হয়।

পানির আপেক্ষিক তাপ অত্যন্ত উচ্চ এবং এর মান নির্দিষ্টভাবে $4200\text{ Jkg}^{-1}\text{K}^{-1}$।

ক্যালরিমিটির মূল নীতি হলো: যদি বাইরে থেকে কোনো তাপ ভেতরে না আসে বা ভেতর থেকে তাপ বাইরে না যায়, তবে গরম বস্তুর বর্জিত তাপ = শীতল বস্তুর গৃহীত তাপ।

তাপ পরিমাপের যন্ত্রের নাম ক্যালোরিমিটার। উল্লেখ্য, থার্মোমিটার দিয়ে তাপমাত্রা পরিমাপ করা হয়।

আমরা জানি, গৃহীত বা বর্জিত তাপ, $Q = ms\Delta\theta$। অতএব, আপেক্ষিক তাপ $s = \frac{Q}{m\Delta\theta}$।

রেনোর ক্যালোরিমিটারের প্রধান তিনটি অংশ হলো: ক্যালোরিমিটার (বিক্ষোভকসহ), বাষ্প উত্তাপক বা হিটার এবং একটি সুবেদী থার্মোমিটার।

আপেক্ষিক তাপ বেশি হলে বস্তুর তাপমাত্রা $1\text{ K}$ বৃদ্ধি করতে বেশি তাপের প্রয়োজন হয়, তাই একে উত্তপ্ত করতে বেশি সময় লাগে অর্থাৎ উত্তপ্ত করা কঠিন হয়।

ক্যালরিমিটির মূলনীতি তথা 'গৃহীত তাপ = বর্জিত তাপ' মূলত শক্তির নিত্যতা বা সংরক্ষণশীলতা নীতিরই একটি বিশেষ রূপ (যেখানে তাপীয় শক্তি অন্য শক্তিতে রূপান্তরিত বা নষ্ট হয় না)।

তাপধারণ ক্ষমতা $C = ms$। অর্থাৎ এটি বস্তুর ভর ($m$) এবং বস্তুর উপাদানের আপেক্ষিক তাপ ($s$) উভয়ের ওপরই নির্ভর করে। তাই সঠিক উত্তর (ক ও গ)।

মানবদেহের আপেক্ষিক তাপের মান হলো $৩৪৭০\text{ Jkg}^{-1}\text{K}^{-1}$।