তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র কি? What is the 2nd law of thermodynamics in Bengali/Bangla?
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র হতে আমরা দেখেছি, তাপকে কাজে এবং কাজকে তাপে রূপান্তরিত করা যায় এবং যেকোনাে শক্তি রূপান্তরের ক্ষেত্রে মােট শক্তি সংরক্ষিত থাকে। তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র মূলত শক্তির সংরক্ষণশীলতা বিধির একটি বিশেষ রূপ। তাপগতীয় এমন অনেক প্রক্রিয়ার কথা আমরা চিন্তা করতে পারি, যেসব ক্ষেত্রে শক্তির সংরক্ষণশীলতা লঙ্ঘিত না হলেও কখনােই ঘটে না। উদাহরণস্বরপ বলা যায়, একটি উষ্ণ বস্তু ও একটি শীতল বস্তুকে পরস্পরের সংস্পর্শে রাখা হলে শীতল বস্তুটি তাপ বর্জন করে আরাে শীতল হচ্ছে এবং ঐ তাপ গ্রহণ করে উষ্ণ বস্তুটি আরাে উষ্ণ হচ্ছে অথবা গরমের দিনে কোনাে পুকুরের পানি পরিবেশকে তাপ প্রদান করে জমে বরফে পরিণত হচ্ছে। এ দুটি ক্ষেত্রে তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র লঙ্ঘিত হয়নি কিন্তু কখনােই এরূপ ঘটে না।
তাপ স্বভাবতই উষ্ণ বস্তু থেকে কম উষ্ণ বস্তুতে সঞ্চালিত হয় যতক্ষণ না তাদের তাপমাত্রা সমান হয় এবং তাপমাত্রা সমান হলে তাপ সঞ্চালন বন্ধ হয়ে যায়। আবার কোনাে কাজ বা শক্তির তাপে রূপান্তরের একটা স্বাভাবিক প্রবণতা আছে , তাই যেকোনাে পরিমাণ কাজ বা শক্তিকে সম্পূর্ণরূপে তাপে রূপান্তরিত করা সম্ভব কিন্তু তাপ শক্তি অন্য শক্তিতে রূপান্তরের স্বাভাবিক প্রবণতা নেই তাই তাপকে সম্পূর্ণরূপে কাজে রূপান্তরিত করা সম্ভব নয়। যেমন, শীতলতর বস্তু হতে তাপ সংগ্রহ করে তা কাজে রূপান্তরিত করা যায় না। কারণ শীতলতর বস্তু হতে তাপ উষ্ণতর বক্ততে কখনােই স্বতঃস্ফূর্তভাবে সঞ্চালিত হয় না। তাপকে যেকোনো অবস্থাতে কাজে রূপান্তরিত করা সম্ভব নয় অর্থাৎ তাপকে কাজে রূপান্তরের ক্ষেত্রে একটি সীমাবদ্ধতা আছে, কতগুলো শর্ত সাপেক্ষ তাপকে কাজে রূপান্তরিত করা যায়।
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রে তাপকে শক্তিতে রূপান্তরের সম্ভাব্যতা সম্পর্কে অর্থাৎ কোন শর্তে তাপকে কাজে রূপান্তর সম্ভব এবং কোন শর্তে সম্ভব নয় সে সম্পর্কে কিছুই বলা হয়নি। তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রে তাপকে কাজে রূপান্তরের সম্ভাব্যতা সম্পর্কে বলা হয়েছে। তাপকে কখনোই সম্পূর্ণরূপে কাজে রূপান্তরিত করা সম্ভব নয় এবং তাপ কখনোই স্বতঃস্ফূর্তভাবে শীতলতর বস্তু হতে উষ্ণতর বস্তুতে সঞ্চালিত হয় না। এসব বাস্তব ধারণা থেকেই মূলত তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রের অবতারণা। তাপ গতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রকে বিভিন্ন বিজ্ঞানী বিভিন্নভাবে বিবৃতি করেছেন। এর মধ্যে প্ল্যাঙ্ক, কেলভিন এবং ক্লাসিয়াসের বিবৃতি সর্বাধিক প্রসিদ্ধ।
এগুলো নিচে আলোচনা করা হলো-
কার্নোর বিবৃতি : কোনাে নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপশক্তিকে সম্পূর্ণরূপে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরে সক্ষম এমন যন্ত্র নির্মাণ সব নয়।
প্ল্যাঙ্কের বিবৃতি : এমন কোনাে ইঞ্জিন তৈরি করা সম্ভব নয়, যেটা কোনাে বস্তু থেকে তাপ গ্রহণ করে অবিরামভাবে কাজে পরিণত করবে অথচ পরিবেশের কোনাে পরিবর্তন হবে না।
ক্লসিয়াসের বিবৃতি : বাইরের শক্তির সাহায্য ছাড়া কোনাে স্বয়ংক্রিয় যন্ত্রের পক্ষে নিম্ন উষ্ণতার বস্তু হতে উচ্চতর উষ্ণতার বস্তুতে তাপের স্থানান্তর করা সম্ভব নয়।
কেলভিনের বিবৃতি : কোনাে বস্তুকে এর পরিপার্শ্বের শীতলতম অংশ হতে অধিকতর শীতল করে শক্তির অবিরাম সরবরাহ পাওয়া সম্ভব নয়।