Q = mcΔT কীভাবে ব্যবহার করবেন

সূত্র

Q = m × c × ΔT

• Q: গৃহীত (ধনাত্মক) বা বর্জিত (ঋণাত্মক) তাপ, জুলে
• m: ভর, গ্রামে
• c: আপেক্ষিক তাপ, 1 g-কে 1 °C গরম করতে লাগা তাপ, J/(g·°C)-এ
• ΔT: শেষ তাপমাত্রা বিয়োগ শুরুর তাপমাত্রা। 1 °C পরিবর্তন আর 1 K পরিবর্তন একই, তাই ΔT-র জন্য যেকোনো একক চলে।

সাজিয়ে লিখলে: c = Q ÷ (m × ΔT), m = Q ÷ (c × ΔT) আর ΔT = Q ÷ (m × c)।

উদাহরণ: পানি গরম করা

250 g পানিকে 20 °C থেকে 80 °C পর্যন্ত গরম করতে কত তাপ লাগে? Q = 250 × 4.184 × (80 − 20) = 62,760 J, অর্থাৎ 62.8 kJ।

উদাহরণ: ধাতু চেনা

100 g-এর একটি ধাতুর টুকরো 40 °C ঠান্ডা হতে গিয়ে 1,800 J ছাড়ে। c = 1,800 ÷ (100 × 40) = 0.45 J/(g·°C), যা লোহার সাথে মেলে।

উদাহরণ: ক্যালরিমিটারের অঙ্ক

100.0 °C-এ থাকা 50.0 g ধাতুর নমুনা 20.0 °C-এর 100.0 g পানিতে ফেলা হলো, আর দুটোই শেষে 23.5 °C-এ পৌঁছাল। ধাতু যত তাপ হারায়, পানি তত পায়:

1. পানি: Q = 100.0 × 4.184 × (23.5 − 20.0) = 1,464 J।
2. ধাতু: ΔT = 100.0 − 23.5 = 76.5 °C।
3. c = 1,464 ÷ (50.0 × 76.5) = 0.383 J/(g·°C), তামার কাছাকাছি।

সাধারণ পদার্থের আপেক্ষিক তাপ

কখন Q = mcΔT খাটে না

সূত্রটি শুধু একই অবস্থার ভেতরে তাপমাত্রার পরিবর্তন ধরে। বরফ গলার বা পানি ফোটার সময় তাপ ঢোকে কিন্তু তাপমাত্রা বদলায় না, তাই তখন লীন তাপ নিন: বরফ গলাতে প্রায় 334 J/g আর পানি বাষ্প করতে 2,260 J/g। −10 °C-এর বরফকে 110 °C-এর বাষ্পে নিতে পাঁচটি ধাপ: বরফ গরম করা, গলানো, পানি গরম করা, বাষ্প করা, বাষ্প গরম করা। আপেক্ষিক তাপ তাপমাত্রার সাথেও একটু বদলায়, যা শুধু বড় তাপমাত্রার পরিসরে গুরুত্বপূর্ণ।

হিসাবের টুল

আপেক্ষিক তাপের হিসাব Q = mcΔT-কে চারটি রাশির যেকোনোটির জন্য সমাধান করে, আর সাধারণ পদার্থগুলো আগে থেকেই দেওয়া থাকে।