তাপ খুব সহজেই পাওয়া যায়। (Heat is easily found.) যে কোনো জ্বালানি পোড়ালেই তাপ উৎপন্ন হয়। (Heat is generated whenever something burns.) আবার একটি উষ্ণতর বস্তু ঠাণ্ডা হওয়ার সময় তাপ আপনাআপনি বেরিয়ে আসে। (Similarly, heat dissipates automatically when a hot object cools down.) অন্য কোনো শক্তি তাপের ন্যায় এত সহজে মেলে না। (Other forms of energy do not easily convert to heat.) তাই বৈজ্ঞানিকদের প্রথম প্রচেষ্টাই হলো কত বেশি পরিমাণ তাপকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা যায় তার উপায় বের করা। (So, scientists first tried to find out how much heat could be converted into mechanical energy and how to do it.)
প্রকৃতিতে প্রতিনিয়ত অসংখ্য ঘটনা ঘটছে। (In nature, countless events occur constantly.) এসব ঘটনা কিন্তু খেয়াল খুশি মতো ঘটতে পারে না। (However, these events do not always happen as expected.) প্রাকৃতিক প্রতিটি ঘটনাই কোনো না কোনো নিয়ম মেনে চলে। (Every natural event follows some sort of rule.) বস্তুত প্রকৃতির রাজ্য নিয়মের অধীন, সবকিছুই শৃঙ্খলা মেনে চলে। (In reality, everything in nature follows a certain order.) আর সেই নিয়মগুলো অপরিবর্তনীয়। (And these rules are immutable.) যেমন পাহাড়ের ওপর থেকে পাথর গড়িয়ে নিচে পড়ে। (For example, a rock falls when dropped from a mountain top.) অতীতেও এমন হয়েছে ভবিষ্যতেও হবে। (This has happened in the past and will happen in the future.) কেওকারাডাং থেকেও পড়বে, হিমালয় থেকেও পড়বে। (It will happen from K2 to the Himalayas.) শক্তির রূপান্তরকেও কোনো না কোনো নিয়ম মেনে চলতে হয়। (Similarly, energy transformations also follow certain rules.) এই নিয়মগুলোকে বলা হয় তাপগতিবিদ্যার সূত্রাবলি। (These rules are called the principles of thermodynamics.) আমরা দেখেছি তাপ যান্ত্রিক শক্তি বা কাজে রূপান্তরিত হতে পারে। (We have seen that heat can be converted into mechanical work or energy.) আজ যে পরিমাণ তাপ খরচ করে একটা কাজ পাওয়া গেল, কাল আবার সেই কাজটি করতে গেলে সেই একই পরিমাণ তাপ প্রয়োজন হবে। (Today, if a certain amount of heat is expended to do a task, the same amount of heat will be needed to do the same task tomorrow.) পরিমাণের ব্যতিক্রম হতে পারবে না। (There won’t be any deviation in the amount.) বহু রকমের পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে এটা জানা গেছে। (Various experiments have shown this.)
সূত্র : যান্ত্রিক শক্তি তথা কাজকে তাপে বা তাপ শক্তিকে কাজে তথা যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা হলে যান্ত্রিক শক্তি ও তাপ পরস্পরের সমানুপাতিক হবে।
এই সূত্রানুসারে, 𝑊∝𝐻
𝑊=𝐽𝐻
এখানে W হলো কাজের পরিমাণ, H হলো তাপের পরিমাণ এবং J হচ্ছে জুলের ধ্রুবক, একে বলা হয় তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্ক বা সমতা। উপরিউক্ত সমীকরণে H = 1 একক হলে W = J হয়। একক তাপ উৎপন্ন করতে যে পরিমাণ কাজ করতে হয় বা একক তাপ দ্বারা যে পরিমাণ কাজ করা যায় তাকে তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্ক বা সমতা বলে।