পদার্থের ভৌত অবস্থার উপর তাপের প্রভাব

তাপের প্রভাবে পদার্থের তাপমাত্রা এবং ভৌত অবস্থা—দুটিই পরিবর্তিত হতে পারে। তাপমাত্রা বৃদ্ধি ও অবস্থার পরিবর্তন এক ঘটনা নয়। তাপ গ্রহণ করে একই অবস্থায় তাপমাত্রা বাড়লে কণার গতিশক্তি বাড়ে। কিন্তু বিশুদ্ধ পদার্থের গলন বা স্ফুটন চলাকালে তাপ গ্রহণ করলেও তাপমাত্রা স্থির থাকতে পারে।

কঠিনে কণাগুলো প্রবল আন্তঃকণা আকর্ষণের কারণে নির্দিষ্ট অবস্থানে থেকে কম্পন করে। উত্তপ্ত করলে কম্পন বাড়ে। গলনের সময় কণা নির্দিষ্ট অবস্থানের বাধা অতিক্রম করে স্থান পরিবর্তনের সুযোগ পায়। ফলে কঠিন তরলে পরিণত হয়। তরল আরও তাপ নিয়ে গ্যাস হলে কণা আকর্ষণ থেকে প্রায় মুক্ত হয়ে দূরে দূরে বিক্ষিপ্তভাবে চলতে থাকে।

বিপরীতভাবে তাপ সরালে গ্যাস ঠান্ডা হয়ে তরলে পরিণত হতে পারে; এটি ঘনীভবন। তরল থেকে তাপ সরিয়ে কঠিনে পরিণত করাকে কঠিনীভবন বলা হয়। ফ্রিজে পানি জমে বরফ হওয়া এর পরিচিত উদাহরণ। বাষ্প ঠান্ডা হয়ে রান্নার হাঁড়ির ঢাকনায় পানির ফোঁটা হওয়া ঘনীভবনের উদাহরণ।

স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে বরফ গলার সময় তাপমাত্রা $0^\circ\mathrm{C}$ থাকে। তখন বরফ ও পানি একসঙ্গে থাকে। পানি ফোটার সময় তাপমাত্রা $100^\circ\mathrm{C}$ থাকে এবং পানি ও বাষ্প একসঙ্গে থাকে। অবস্থার পরিবর্তনের সময় সরবরাহ করা তাপ তাপমাত্রা না বাড়িয়ে পদার্থের অবস্থার রূপান্তরে ব্যবহৃত হয়। সব বরফ গলে গেলে বা সব পানি বাষ্প হলে পরবর্তী তাপে আবার তাপমাত্রা বাড়তে পারে।

একটি উদাহরণ: ধরা যাক, ফ্রিজ থেকে আনা বরফের তাপমাত্রা $-12^\circ\mathrm{C}$। তাপ দিলে প্রথমে বরফের তাপমাত্রা $-12^\circ\mathrm{C}$ থেকে বেড়ে গলনাঙ্ক $0^\circ\mathrm{C}$-এ পৌঁছায়; অর্থাৎ তাপমাত্রা বাড়ে $12$ ডিগ্রি। এরপর গলনের পুরো সময় তাপমাত্রা $0^\circ\mathrm{C}$ এই থাকে, যদিও তাপ দেওয়া চলছে।

সাধারণ ভুল হলো, তাপ দিতে থাকলেই থার্মোমিটারের পাঠ বাড়বে ধরে নেওয়া। তাপীয় লেখচিত্রের সমতল অংশে তাপ দেওয়া বন্ধ নয়; সেখানে অবস্থার পরিবর্তন চলছে।

মনে রাখো: সরবরাহ করা তাপ কখনো তাপমাত্রা বাড়ায়, আবার অবস্থার পরিবর্তনের সময় তাপমাত্রা স্থির রেখেও কাজ করে।