এনট্রপি

তাপগতিবিদ্যা নিয়ে আলোচনার সময় এনট্রপির কথা প্রায়শই উল্লেখ করা হয় । কোনো তাপগতিবিদ্যাগত বা বদ্ধ সিস্টেমে অব্যবহৃত শক্তির পরিমাপই হলো এনট্রপি, এবং এটিকে প্রায়শই সিস্টেমটির বিশৃঙ্খলার পরিমাপ হিসেবে বিবেচনা করা হয়। এটি সিস্টেমের অবস্থার এমন একটি বৈশিষ্ট্য যা সিস্টেমের তাপের যেকোনো প্রত্যাবর্তী পরিবর্তনের সাথে সরাসরিভাবে অথবা এর তাপমাত্রার সাথে ব্যস্তানুপাতিকভাবে পরিবর্তিত হয়।

এই নিবন্ধে আমরা আপনাকে এনট্রপি সম্পর্কে জেনে রাখা প্রয়োজনীয় সমস্ত কিছু বলতে যাচ্ছি এবং আমরা আপনাকে দৈনন্দিন জীবনে কয়েকটি উদাহরণ দিতে যাচ্ছি।

এনট্রপি সংজ্ঞা

আমরা জানি যে, এনট্রপি হলো একটি বদ্ধ তাপগতিবিদ্যাগত সিস্টেমের মধ্যে অনুপলব্ধ শক্তির পরিমাপ। এনট্রপি ব্যবহারের একটি উপায় হলো কোনো সিস্টেমের বিশৃঙ্খলা পরিমাপ করা। অর্থাৎ, কোনো সিস্টেমের ভেতরের বিশৃঙ্খলা এনট্রপির কারণেই ঘটে থাকে। সাধারণত, তাপমাত্রা বাড়লে বা কমলে, সিস্টেমটি গঠনকারী অণু ও পরমাণুগুলোর মধ্যে বড় ধরনের পরিবর্তন ঘটে।

সহজ কথায়, এনট্রপিকে মহাবিশ্বের পদার্থ ও শক্তির অবক্ষয় ঘটিয়ে এক চূড়ান্ত নিষ্ক্রিয় সমরূপ অবস্থায় পৌঁছানো হিসেবে সংজ্ঞায়িত করা যায়। তাপগতিবিদ্যার প্রেক্ষাপটে , শক্তি প্রক্রিয়া, সেইসাথে বিশৃঙ্খলা ও আলোড়নের মতো ঘটনাগুলো বোঝার ক্ষেত্রে এনট্রপি একটি মৌলিক ভূমিকা পালন করে ।

প্রধান বৈশিষ্ট্য

আমরা এটি দেখতে যাচ্ছি যে প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি যা এনট্রপি দ্বারা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এটির তিনটি প্রধান বৈশিষ্ট্য রয়েছে। তার মধ্যে একটি হ'ল কোনও সিস্টেমের এন্ট্রপি বৃদ্ধি পায় যখন তাপমাত্রা নির্বিশেষে কোনও সিস্টেমে তাপ সরবরাহ করা হয় ফলাফল হিসাবে এটিও একটি। এটি হ'ল যে কোনও সিস্টেমে আমরা তাপের প্রবর্তন করি, সিস্টেমটির এনট্রপি বৃদ্ধি পায়।

যখন আমরা কোনো বাস্তুতন্ত্রে তাপ প্রবেশ করাই, তাপমাত্রা পরিবর্তিত হোক বা না হোক, এই তাপ বর্জিত হলে এনট্রপি হ্রাস পায়। সকল রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায়, সময়ের সাথে সাথে এনট্রপির মান স্থির থাকে। এনট্রপি পরিমাপের জন্য সতর্ক বিবেচনার প্রয়োজন হয়। এর কারণ হলো, এটি পরিমাপ করার সময় যথেচ্ছ সিদ্ধান্ত নিতে হয়, এবং এর মধ্যে কয়েকটি এড়ানো সম্ভব। উদাহরণস্বরূপ, এনট্রপি হার নামক এককটি ব্যবহার করে সূক্ষ্মতার একক নির্ধারণ করা যেতে পারে, কিন্তু অন্য কিছু সীমাবদ্ধতা অনতিক্রম্য।

এটি আরও ভালভাবে স্পষ্ট করার জন্য একটি উদাহরণ রাখি। এনট্রপিটি অগ্রহণযোগ্য নয় বলে কিছু ঘটনা কীভাবে বর্ণনা করতে হয় সে সম্পর্কে যদি আমাদের কোনও চয়ন করতে হয় তবে আমরা একই বস্তুকে একইভাবে বর্ণনা করতে পারি। এটি সাধারণ সীমাবদ্ধতার চেয়ে বৃহত্তর সীমাবদ্ধতা এবং এটি সাধারণত স্বীকৃত যে এনট্রপি পরিমাপ করার জন্য, চিকিত্সার জন্য সমস্যাটির ডোমেনটি অবশ্যই জানা উচিত।

তবে, আমরা এন্ট্রপিকে অত্যন্ত সাধারণ ফাংশন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করতে পারি। এটিতে কেবল একটি লোগারিদম জড়িত রয়েছে এবং কিছু জিনিস যার সংখ্যাতে আগ্রহের কিছু রয়েছে।

এন্ট্রপির বৈশিষ্ট্য

চলুন আমাদের দৈনন্দিন অভিজ্ঞতায় এনট্রপির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলো বর্ণনা করে শুরু করা যাক। একে এমন এক ওজনহীন বস্তু হিসেবে উপস্থাপন করা যেতে পারে যা আমাদের জগতের সবকিছুর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। এটি কোনো বস্তুর মধ্যে থাকা পদার্থের পরিমাণের সাথে সম্পর্কিত একটি বৈশিষ্ট্য, যা মহাকাশের একটি অঞ্চলকে বোঝায় এবং যাকে মূলত একটি পদার্থ হিসেবে গণ্য করা যেতে পারে। এনট্রপি পদার্থের কোনো একটি অঞ্চলের মধ্যে বণ্টিত হতে পারে, যা ব্যস্তানুপাতিকভাবে বা সমানুপাতিকভাবে সঞ্চিত হয় । একে নিষ্কাশন, মুক্ত বা অন্য কোনো বস্তুতে স্থানান্তরও করা যেতে পারে। এইভাবে, আমরা একে শক্তির সাথে যুক্ত করতে পারি।

আমরা জানি যে এনট্রপি কোনো বস্তুর অবস্থাকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করে। যখন কোনো বস্তুতে এনট্রপি কম থাকে, তখন সেটিকে ঠান্ডা বলে মনে হয়। বস্তুটিতে যত বেশি এনট্রপি থাকে, সেটিকে তত ঠান্ডা বা এমনকি গরম বলেও মনে হতে পারে। সুতরাং, আমরা জানি যে সমস্ত তাপীয় বিষয়ে এনট্রপি একটি মৌলিক ভূমিকা পালন করে এবং এই প্রভাবগুলির কারণ হিসাবে একে বিবেচনা করা যেতে পারে। এটি ছাড়া কোনো তাপমাত্রা বা তাপের অস্তিত্ব নেই। এনট্রপি সাধারণত একটি সমসত্ত্ব বস্তুর সর্বত্র ছড়িয়ে পড়ার প্রবণতা দেখায় এবং এর আয়তন জুড়ে কমবেশি দ্রুত ও সুষমভাবে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ধ্বংস হয়ে যায়।

এই প্রক্রিয়ায়, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে এনট্রপি গরম বস্তু থেকে ঠান্ডা বস্তুতে প্রবাহিত হয়। কিছু পদার্থ আছে যেগুলো ভালো পরিবাহী, যেমন রূপা, তামা, হীরা এবং অ্যালুমিনিয়াম, এবং কিছু পদার্থ আছে যেগুলো খারাপ পরিবাহী এবং ধীরগতিতে প্রবাহিত হয়, যেমন কাঠ, প্লাস্টিক বা বাতাস। দৈনন্দিন জীবনে আমরা বিদ্যুৎ স্থানান্তরের জন্য ভালো পরিবাহী ব্যবহার করলেও, খারাপ পরিবাহীকে অন্তরক হিসেবে ব্যবহার করি।

একটি বিদ্যুৎ কেন্দ্রের হিটিং কয়েলে প্রচুর পরিমাণে এনট্রপি উৎপন্ন হয়। এটি একটি ফুয়েল বার্নারের শিখায় এবং ডিস্ক ব্রেক সিস্টেমের ঘর্ষণ পৃষ্ঠেও উৎপন্ন হয়। আরেকটি স্থান যেখানে প্রচুর পরিমাণে এনট্রপি উৎপন্ন হয়, তা হলো একজন ক্রীড়াবিদের পেশী, যিনি ক্রমাগত গতিশীল থাকেন। মস্তিষ্কেও একই ঘটনা ঘটে। যখন আমরা চিন্তা করি, তখন প্রচুর পরিমাণে এনট্রপি উৎপন্ন হয়।

তাপমাত্রা এবং প্রকৃতি

আমরা জানি যে প্রকৃতির প্রায় প্রতিটি ক্ষেত্রেই উৎপাদন ঘটে। যেখানেই পরিবর্তন ঘটে, সেখানেই এনট্রপি জড়িত থাকে। এর সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হলো, জীবনের প্রায় সমস্ত প্রক্রিয়ায়, তা অল্প বা বেশি পরিমাণেই হোক না কেন, এটি ঘটে থাকে। বর্তমানে এমন কোনো পদ্ধতি জানা নেই, যার মাধ্যমে একবার এনট্রপি উৎপাদিত হলে তাকে ধ্বংস করা যায় না। এর মোট পরিমাণ কেবল বাড়তেই পারে, কখনো কমতে পারে না।

যে কোনো প্রক্রিয়া যা এনট্রপি উৎপন্ন করে, তা সেই শক্তি নির্গত করতে পারে না, কারণ এটি একটি অপরিবর্তনীয় ব্যবস্থা। এর মানে এই নয় যে বস্তুটি তার প্রাথমিক অবস্থায় ফিরে আসতে পারে না, বরং এর অর্থ হলো এই পরিমাণ তাপ বস্তুটি থেকে বেরিয়ে যায়। তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রে বলা হয়েছে যে এটি বাড়ে কিন্তু কমে না। যদি এনট্রপি সঞ্চয় করার কোনো জায়গা না থাকে, তবে বস্তুটির পক্ষে তার প্রাথমিক অবস্থায় ফিরে আসা অসম্ভব।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, এটি এমন একটি বৈশিষ্ট্য যা বর্ণনা করা বেশ কঠিন কিন্তু দৈনন্দিন জীবনে খুবই কার্যকর। আমি আশা করি এই তথ্যের মাধ্যমে আপনি এই বিষয় সম্পর্কে আরও জানতে পারবেন।