HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (Srijonshil) সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তর অধ্যায়-০১ pdf download

এইচএসসি পরীক্ষার পূর্ণাঙ্গ প্রস্তুতি

পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র

১ম অধ্যায়

সৃজনশীল প্রশ্ন ও উত্তর

HSC Physics 2nd Paper pdf download

Chapter-01

Srijonshil

Question and Answer

ক. জ্ঞানমূলক প্রশ্নোত্তরঃ

প্রশ্ন-১. থার্মমিটার কাকে বলে?

উত্তর: যে যন্ত্রের সাহায্যে কোনো বস্তুরতাপমাত্রা সঠিকভাবে পরিমাপ করা যায় এবং বিভিন্ন বস্তুরতাপমাত্রার পার্থক্য নির্ণয় করা যায় তাকে থার্মোমিটার বলে।

প্রশ্ন-২. কেলভিনের পরম তাপগতীয় স্কেল কী?

উত্তর: 273.16°C তাপমাত্রাকে শূন্য ধরে যে তাপমাত্রা স্কেল নির্ধারন করা হয় তাই কেলভিনের পরম তাপগতীয় স্কেল।

প্রশ্ন-৩. এক কেলভিনের সঙ্গা দাও।

উত্তর: পানির ত্রৈধ বিন্দুর তাপমাত্রার 1/273.16° অংশকে এক (1K)কেলভিন বলে।

প্রশ্ন-৪. এক ডিগ্রি ফারেনহাইট কাকে বলে?

উত্তর: যে স্কেলে বরফবিন্দুকে 32 এবং স্টিম বিন্দুকে 212 ধরে মেীলিক ব্যবধানকে সামান ভাগে ভাগ করা হয় সেই স্কেলের প্রতি ভাগকে এক ডিগ্রি ফারেনহাইন বলে।

প্রশ্ন-৫. তাপমাত্রার আমত্মর্জাতিক স্কেল কাকে বলে?

উত্তর: পানির ত্রৈধ বিন্দুর তাপমাত্রাকে 273.16k ধরে এবং ঐ তাপমাত্রার 1/273.16 কে এক কেলভিন ধরে এবং আরও কতকগুলো সহজলব্ধ স্থির বিন্দু নির্ধারণ করে আমত্মর্জাতিক ওৎন ও পরিমাপ সংস্থা তাপমাত্রা পরিমাপের যে ব্যবহারিক স্কেল অনুমোদন করেছে তাকে তাপমাত্রার আমত্মর্জাতিক স্কেল বলে।

প্রশ্ন-৬. তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্কের মান কত?

উত্তর: তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্কের মান 4.2 জুল/ক্যালরি।

প্রশ্ন-৭. পরিপাশ্ব কী?

উত্তর: একটি সিস্টেমের বতির্ভূত আশেপাশের সবকিছুকে বলা হয় পরিপাশ্ব।

প্রশ্ন-৮. তাপীয় সাম্যাবস্থা কী?

উত্তর: কোনো বিচ্ছিন্ন সিস্টেমের চুড়ান্ত অবিচল অবস্থা হলো তাপীয় সাম্যবস্থা।

প্রশ্ন-৯. মেয়ারের প্রকল্প কী?

উত্তর: কোনো নির্দিষ্ট পরিমাণ গ্যসের অভ্যন্তরীণ শক্তি শুধুমাত্র এর তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। এর চাপ বা আয়তনের উপর নির্ভর করে না। এটিই মেয়ারের প্রকল্প।

প্রশ্ন-১০. বহুপারমাণবিক গ্যাসের ক্ষেত্রে Y এর মান কত?

উত্তর: বহুপারমাণবিক গ্যাসের ক্ষেত্রে Y এর মান 1.33.

প্রশ্ন-১১. এনট্রপির এস.আই একক কী?

উত্তর: এনট্রপির এস.আই একক JK-1 ।

প্রশ্ন-১২. কার্যকৃত সহগ কী?

উত্তর: কার্যকৃত সহগ হলো রেফ্রিজারেটর হতে অপসারিত তাপ ও কম্প্রেসার কর্তৃক সরবরাহকৃত যান্ত্রিক কাজের অনুপাত।

প্রশ্ন-১৩. তরলীকরণ কাকে বলে?

উত্তর: বাষ্পচাপ পদ্ধতিতে রাসায়নিক পদার্থকে বাষ্প থেকে তরলে রূপামত্মরের প্রক্রিয়াকে তরলীকরণ বা কনডেনসেশন বলে।

এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র

অধ্যায়-১

HSC Physics 2nd Paper Chapter-1

Srijonshil Question and Answer

খ. অনুধাবনমূলক প্রশ্নোত্তরঃ

প্রশ্ন-১. কখন ∆Q ধনাত্মক ধরা হয়?

উত্তর: যদি কোনো সিস্টেমে ∆Q পরিমাণ তাপশক্তি সরবরাহয় করার ফলে সিস্টেমের অমত্মঃস্থ শক্তির পরিবর্তন ∆U এবং সিস্টেম কর্তৃক পরিবেশের উপর বাহ্যিক কৃতকাজের পরিমাণ ∆W হয়, তাহলে, তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রানুসারে,

∆Q = ∆U + ∆W যদি সিস্টেমে তাপ সরবরাহ করা হয় তবে ∆Q ধনাত্মক হবে।

প্রশ্ন-২. স্থির চাপে মোলার আপেক্ষিক তাপ বলতে কী বুঝায়?

উত্তর: স্থির চাপে এক মোল গ্যাসের তাপমাত্রা এক কেলভিন বাড়াতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয় তাকে স্থির চাপে মোলার আপেক্ষিক তাপ বলে। একে Cp দ্বারা প্রকাশ করা হয়। চাপ স্থির রেখে m মোল গ্যাসের তাপমাত্রা ∆T কেলভিন বৃদ্ধি করতে যদি ∆Q জুল তাপশক্তি প্রয়োজন হয়, তবে সংজ্ঞানুসারে, Cp = ∆Q/m∆T

মোলার আপেক্ষিক তাপের একক Jmol-1K-1।

প্রশ্ন-৩. অভ্যন্তরীণ শক্তি বলতে কী বোঝায়?

উত্তর: প্রত্যেক বস্তুর মধ্যে এশাট সহজাত শক্তি নিহিত থাকে, যা কাজ সম্পাদন করতে পারে যা অন্য শক্তিতে রূপামত্মরিত হতে পারে। বস্তুরঅভ্যন্তরীস্থ অণু, পরমাণু ও মৌলিক কণা সমূহের রৈখিক গতি, স্পন্দন গতি ও আবর্তন গতি এবং তাদের মধ্যকার পারস্পরিক বলের কারণে উদ্ভূত এই শক্তিকেই অভ্যন্তরীণ বা অমত্মঃস্থ শক্তি বলে।

অভ্যন্তরীন শক্তি মমেণাক্ত দুই ধরনের শক্তির যোগফল।

১. তাপীয় শক্তি যা এলোমেলোভাবে বিচরণশীল অণুগলোর গতিশক্তি এবং

২. আণবিক স্থিতিশক্তি। অনুর মধ্যে যে সকল পরমাণু থাকে তাদের মধ্যে ক্রিয়াশীল বল এবং আমত্মঃআণবিক বলের কারণে আনবিক স্থিতিশক্তি উৎপত্তি হয়।

প্রশ্ন-৪. তাপীয় সাম্যবস্থা বলতে কী বুঝায়?

উত্তর: কোনো বিচ্ছিন্ন সিস্টেমের চুড়ান্তঅবিচল অবস্থাকে তাপগতীয় সাম্যাবস্থা বলে। তপীয় সাম্য বস্থায় সিস্টেমের সকল বিন্দুতে চাপ (P), আয়তন (V) এবং তাপমাত্রা (T) এর মান অপরিবর্তিত থাকে। কোনো সিস্টেমের বিভিন্ন অংশ যদি পরিবেশের সাথে একই তাপমাত্রায় থাকে এবং এদের মধ্যে কোনো তাপ বিনিময় না ঘটে তাহলে সিস্টেমটি পরিবেশের সাথে তাপীয় সাম্যাবস্খায় আছে বলা যায়।

প্রশ্ন-৫. সমোষ্ণ প্রক্রিয়া বলতে কী বোঝ?

উত্তর: যে প্রকৃয়ায় কোনো গ্যাসের চাপ ও আয়তনের পরিবর্তন হয়, কিন্তু তাপমাত্রা অপরিবর্তিত অর্থ্যাৎ স্থির থাকে, সে প্রক্রিয়াকে সমোষ্ণ প্রকিৃয়া এবং পরিবর্তনকে সমোষ্ণ পরিবর্তন বলে।

প্রশ্ন-৬. ধ্রুবক আয়তন প্রক্রিয়া বলতে কী বোঝ?

উত্তর: যে প্রক্রিয়ায় কোনো সিস্টেমের আয়তন ধ্রুবক থাকে তাকে ধ্রুবক আয়তন প্রক্রিয়া বলে। এ প্রক্রিয়ায় আয়তন ধ্রবক থাকে বলে dV = 0 হয়।

অতএব, কাজের পরিমাণ, dW = pdV = P ✕ 0

.'. dW = 0

তাপগতিবিদ্যার ১ম সূত্রানুসারে,

dQ = dU + dW = dU = 0 = dU

অর্থাৎ ধ্রুব আয়তন প্রক্রিয়ায় অমত্মঃস্থ শক্তির বৃদ্ধি সরবরাহকৃত তাপশক্তির সমান।

এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র

অধ্যায়-১

HSC Physics 2nd Paper Chapter-1

Srijonshil Question and Answer

১নং সৃজনশীল প্রশ্নঃ

প্রত্যেক পদার্থের অভ্যন্তর অণু, পরমাণু এবং মৌলিক কণাসমূহ বিদ্যমান। এ অণু, পরমাণু এবং মৌলিক কণাসমূহের রৈখিক গতি, স্পন্দন ও ঘূর্ণনগতি এবং তাদের মধ্যকার বলের কারণে শক্তির উদ্ভব হয়।

ক) ᵧ কী?

খ) কখন ∆W ধনাত্মক বা ঋনাত্মক হবে? ব্যাখ্যা কর।

গ) উদ্ভূত শক্তির নির্ভরশীলতা বর্ণনা কর।

ঘ) উদ্দীপকের উদ্ভূত শক্তির হ্রাস বা বৃদ্ধি করা সম্ভব কি- না? আলোচনা কর।

১নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (ক).

স্থির চাপে গ্যাসের মোলার আপেক্ষিক তাপ CP এবং স্থির আয়তনে গ্যাসের মোলার আপেক্ষিক তাপ CV এর অনুপাত হলো ᵧ।

১নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (খ).

যদি কোনো সিস্টেম ∆Q পরিমাণ তাপশক্তি সরবরাহ করার ফলে সিস্টেমের অমত্মঃস্থ শক্তির পরিবর্তন ∆U এবং সিস্টেম কর্তৃক পরিবেশের উপর বাহ্যিক কৃতকাজের পরিমাণ ∆W হয় তাহলে তাপ গতিবিদ্যার প্রথম সূত্রানুসারে, ∆Q=∆U+∆W সিস্টেম কর্তৃক পরিবেশের উপর কাজ সম্পাদিত হলে ∆W ধনাত্মক হবে এবং পরিবেশ কর্তৃক সিস্টেমের উপর কাজ সম্পাদিত হরে W∆ ঋনাত্মক হবে।

১নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (গ).

উদ্দীপকের উদ্ভূত শক্তি হলো অভ্যন্তরীণ শক্তি। অভ্যন্তরীণ শক্তির নির্ভরশীলতা নিচে বর্ণনা করা হলো-

সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ গঠনের উপর এ শক্তি নির্ভরশীল। সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ গঠন অপরিবর্তিত থাকলে অমত্মর্নিহিত শক্তি আয়তন (V) চাপ (P) এবং তাপমাত্রার (T) সাথে সাথে আরও কিছু ভৌত ধর্ম যেমন আপেক্ষিক তাপ, প্রসারণ-সহগ ইত্যাদির উপর অভ্যন্তরীণ শক্তি নির্ভরশীল। যেমন,

১. আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে অণুগুলোর তাপীয় গতিশক্তির মানই অভ্যন্তরীণ শক্তি। এ মান গ্যাসের তাপমাত্রা এবং অুর সংখ্যার উপর নির্ভর করে, এর চাপ বা আয়তনের উপর নির্ভর করে না। একে মেয়ারের প্রকল্প বলা হয়।

উদাহরণস্বরূপ বলা যায়, গ্যাস ভর্তি একটি সিলিন্ডারকে গাড়িতে কোনো স্থানে নেওয়ার সময় এর গতিশক্তি স্থির অবস্থানের চেয়ে বেশি হয়। কিন্তু সিলিন্ডারের সাপেÿÿ অুর গতি এবং তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে।

২. তরল পদার্থের ক্ষেত্রে অণুর গতিশক্তিই অভ্যন্তরীণ শক্তি।

৩. কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রে অণুগুলোর স্থির অবস্থানের কম্পনের গতিশক্তিই অভ্যন্তরীন শক্তি।

১নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (ঘ).

উদ্দীপকের উদ্ভূত শক্তি অর্থাৎ অভ্যন্তরীণ শক্তির হ্রাস বা বৃদ্ধি করা সম্ভব। নিচের এটি আলোচনা করা হলো-

তাপ হচ্ছে একটি প্রক্রিয়া যা বস্তুরঅভ্যন্তরীন শক্তির হ্রাস বৃদ্ধি ঘাঁয়। কোনো বস্তুকে যখন উত্তপ্ত করা হয় তখন এর অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং এ শক্তি হ্রাস পায় যখন একে শীতল কর হয় একটি বস্তুথেকে অন্য বস্তুতে তাপশক্তি স্থানামত্মরের ফলে বস্তুরঅভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন হয়। বস্তুরঅভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন হলেই তার তাপমাত্রার পরিবর্তন হয়।

কাজের দ্বারা কোনো বস্তুরঅভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি করা যায়। যেমন একটি সাইকেলের পাম্পারকে চাপ প্রয়োগ করলে এর ভেতরের তাপমাত্রা বেড়ে যায়। এখানে সংকোচন বলের দ্বারা সম্পন্ন কাজই বায়ুর অভ্যন্তরীন শক্তিতে পরিণত হয় এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে। সুতরাং তাপ সঞ্চালন ছাড়াও অভ্যন্তরীন শক্তি বৃদ্ধির ফলে একটি বস্তু উত্তপ্ত হতে পারে।

অনেক সময় বলা হয় এক কাপ ফুটন্ত পানি একটি উত্তপ্ত ধাতুর স্ফুলিঙ্গের চেয়েও বেশি তাপ ধারণ করে। প্রকৃতপক্ষে ফুটন্ত পানির অভ্যন্তরীণ শক্তি বেশি এবং স্ফুলিঙ্গ অপেক্ষা বেশি তাপ এ থেকে গ্রহণ করা যাবে।

অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন কোনো ব্যবস্থার প্রাথমিক ও চুড়ান্তঅবস্থার উপর নির্ভর করে; কোন পথে চূড়ান্ত অবস্থায় পৌছাল তার উপর নির্ভর করে না।

এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র

অধ্যায়-১

HSC Physics 2nd Paper Chapter-1

Srijonshil Question and Answer

২নং সৃজনশীল প্রশ্নঃ

27ºC তাপমাত্রা এবং 1.0×105 Pa চাপে 28g আণবিক ভরবিশিষ্ট একটি আদর্শ গ্যাসের আয়তন 0.04 m3। আয়তন 0.05 m3 বৃদ্ধি না হওয়া পর্যমত্ম ধ্রবক চাপে গ্যাসটিকে উত্তপ্ত করা হলো। গ্যাসটির ভর 45g এবং ধ্রবক আয়তনের গ্রাম আণবিক আপেক্ষিক তাপ 0.6 J mol-1k-1।

ক) এক পরমাণু বিশিষ্ট গ্যাসের ক্ষেত্রে ᵧ এর মান কত?

খ) সমোষ্ণ প্রক্রিয়ার শর্তগুলো কী কী?

গ) গ্যাসের নতুন তাপমাত্রা নির্ণয় কর।

ঘ) গ্যাসের তাপের পরিমাণ গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

২নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (ক).

এক পরমাণু বিশিষ্ট গ্যাসের ক্ষেত্রে ᵧ এর মান 1.67।

২নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (খ).

সমোষ্ণ প্রক্রিয়ার শর্তগুলো হলো-

১. গ্যাসকে একটি সুপরিবাহী পাত্রে রাখতে হবে।

২. পাত্রের চতুষ্পাশর্স্থ মাধ্যমের তাপগ্রহীতা বৃ তাপধারন ক্ষমতাউচ্চ হতে হবে।

৩. চাপের পরিবর্তন ধীরে ধীরে সংঘটিত করতে হবে।

৪. প্রয়োজনীয় তাপ গ্রহন বা বর্জনের দ্বারা তাপমাত্রা স্থির থাকবে।

২নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (গ).

উদ্দীপক অনুসারে গ্যাসের প্রাথমিক আয়তন, V1=0.04 m3 পরিবর্তিত আয়তন, V2=0.05 m3

প্রাথমিক তাপমাত্রা, T1=27ºC=(27+273)K=300K

নতুন তাপমাত্রা, T2=?

আমরা জানি,

বা, T2V1=V2T1।

বা,

বা, T2=375 K = (375-273)º C

T2=102ºC

সুতরাং গ্যাসের নতুন তাপমাত্রা 102ºC ।

২নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (ঘ).

উদ্দীপকের ঘটনায় গ্যাসের আয়তন 0.04 m3 থেকে 0.05 m3 এ পরিবর্তিত হয়েছে। এক্ষেত্রে বাহ্যিক কিছু কাজ সম্পাদিত হয় এবং এ কাজ তাপ প্রয়োগের ফলে সম্পাদিত হয়েছে।

ধরি, গ্যাসে প্রদত্ত মোট তাপের পরিমাণ dQ

তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র হতে,

Dq=dU+dW..........................(১)

এখানে dW হলো বাহ্যিক সম্পাদিত কাজ এবং dU অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন।

উদ্দীপক অনুসারে, আদি আয়তন, V1=0.04 m3

চুড়ান্ত আয়তন, V2=0.05 m3

ধ্রুপ চাপ, P=1.0×105 Pa

গ্রাম আণবিক আপেক্ষিক তাপ, CV=0.6 J mol-1K-1

আদি তাপমাত্রা, T1=27ºC = (27+273) K = 300 K

গ্যাসের আণবিক ভর, M=25g mol-1

গ্যাসের ভর, m=45g

গ্যাসের মোল সংখ্যা,

চুড়ান্ত তাপমাত্রা, T2=100ºC = (102+273) K = 375 K

আমরা জানি, dW=PdV

= P(V2-V1) = 1.0×105 Pa×(0.05 m3- 0.04 m3)

dW=1000 J

আবার, অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন

dU

dU = 72.45 J

সুতরাং গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি 72.45 J

(১) নং সমীকরণ হতে পাই,

dQ= 72.45 J +1000 J = 1072.45 J।

অতএব, গ্যাসের মোট তাপের পরিমাণ 1072.45 J।

এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র

অধ্যায়-১

HSC Physics 2nd Paper Chapter-1

Srijonshil Question and Answer

৩নং সৃজনশীল প্রশ্নঃ

1 kW ক্ষমতার একটি ইলেকট্রিক কেটলীতে গ্রীষ্মকালে 1 লিটার পানি 5 মিনিটে ফুটে। কিন্তু শীতকালে একই পরিমাণ পানি ফুটতে 1 মিনিট সময় বেশি লাগে। কক্ষতাপমাত্রার তারতম্যের কারণে এরূপ হয়ে থাকে।

ক) রূদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া কী?

খ) গ্যাসের ক্ষেত্রে দুটি আপেক্ষিক তাপ থাকে কেন?

গ) শীতকালে কেটলীতে কত ক্যালরি তাপ উৎপন্ন করে?

ঘ) উদ্দীপকের আলোকে কক্ষতাপমাত্রার তারতম্য নির্ণয় করে শেষোক্ত উক্তিটির যথার্থতা যাচাই কর।

৩নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (ক).

যে প্রক্রিয়ায় সিস্টেম থেকে তাপ বাইরে যায় না বা বাইরে থেকে কোনো তাপ সিস্টেম আসে না তাকে রম্নদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া বলে।

৩নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (খ).

গ্যাসকে তাপ দিলে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে এর আয়তন ও চাপ উভয়ই বৃদ্ধি পায়। তাই গ্যাসের ক্ষেত্রে আপেক্ষিক তাপের সংজ্ঞায় এর আয়তন ও চা উলেস্নখ করতে হয়। আয়তন ও চাপের মধ্যে কষনও আয়তনকে আবার কষনও চাপকে স্থির রাখা হয় বলে গ্যাসের দুটি আপেক্ষিক তাপ থাকে। এরা হলো-

(i) স্থির আয়তনে গ্যাসের আপেক্ষিক তাপ ও

(ii) স্থির চাপে গ্যাসের আপেক্ষিক তাপ।

৩নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (গ).

কেটলি দ্বারা শীতকালে উৎপন্ন তাপ,

W= Pt joule এখানে,

= 1000× 360 joule ক্ষমতা, P= l kW = 1000 watt

= 3.6× 105 joule সময়, t = 6 min

= 3.6×105×0.24 cal = 60×6s=360 s

= 8.64× 104 cal তাপ উৎপন্ন, W = কত?

অতএব, শীতকালে কেটলীতে উৎপন্ন তাপে পরিমাণ 8.64× 104 cal ।

৩নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (ঘ).

এখানে, পানির ভর m= 1 litre = 1 kg

পানির আপেক্ষিক তাপ, S = 4200 J kg-1K-1

গ্রীষ্মকালের কক্ষ তাপমাত্রা = θ1ºC

ফুটন্ত পানির তাপমাত্রা 100ºC

∆θ=(100 – θ1)ºC বা (100 - θ1) K

সময়, t=5 min = 300 s

গ্রীষ্মকালের জন্য, H= P × t = mS∆θ

বা, 1000×300 = 1 × 4200 × (100 – θ1)

বা, 1000×300 = 4200 (100 – θ1)

বা, 100 – θ1=71.43

বা, θ1=28.57ºC

কক্ষ তাপমাত্রা 28.57ºC

আবার শীতকালের জন্য,

H= P ×t = mS∆θ এখানে, কক্ষতাপমাত্রা = θ2ºC

বা, 1000×360 ফুটন্ত পানির তাপমাত্রা = 100ºC

= 1×4200×(100-θ2) ∆θ = (100 – θ2)ºC

বা, 100-θ2 = 85.71 = (100 - θ2) K

বা, θ2= 100 – 85.71 সময়, t = 6 min = 360s

θ2 = 14.29ºC

কক্ষতাপমাত্রার পরিবর্তন = 28.57ºC - 14.29ºC

= 14.28ºC

কক্ষতাপমাত্রার তারতম্যের করণেই শীতকালে সময় বেশি লাগে।

এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র

অধ্যায়-১

HSC Physics 2nd Paper Chapter-1

Srijonshil Question and Answer

৪নং সৃজনশীল প্রশ্নঃ

একটি Carnot engine 500 K তাপমাত্রা উৎস থেকে 1250 J তাপ গ্রহণ করে এবং তাপ ধারকে 700 J তাপ বর্জন করে।

ক) পানির ত্রৈধ বিন্দু কী?

খ) সকল স্বতঃস্ফুর্ত পরিবর্তন অপ্যত্যাগামী কেন?

গ) তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা নির্ণয় কর।

ঘ) উদ্দীপকের engine টির দক্ষতা 20% বৃদ্ধি করতে কী ব্যবস্থা গ্রহন করতে হবে বলে তুমি মনে কর- গাণিতিক ভাবে বিশ্লেষণ সহ মতামত দাও।

৪নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (ক).

4.58 mm পারদ চাপে যে তাপমাত্রা বিশুদ্ধ বরফ, বিশুদ্ধ পানি ও সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্প একই তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে তাকে পানির ত্রৈধ বিন্দু বলে।

৪নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (খ).

যে প্রক্রিয়া বিপরীতমুখী হয়ে প্রত্যাবর্তন করতে পারে না অর্থাৎ সম্মুখবর্তী ও বিপরীতমুখী প্রতি সত্মরে তাপ ও কাজের ফলাফল সমান ও বিপরীত হয় না তাকে অপ্রত্যাগামী প্রক্রিয়া বলে।

স্বতঃস্ফুর্ত পরিবর্তনগুলোতে দেখা যায় যে, এগুলো সর্বদা একটি নির্দিষ্ট দিকে পরিচালিত হয়। যেমন, তাপ উচ্চতর তাপমাত্রা থেকে নিম্নতর তাপমাত্রার দিকে সঞ্চালিত হয়। একটি জড়বস্তু সুযোগ পেলেই উঁচু থেকে নিচুতে পড়তে থাকে। প্রকৃতিতে এসব ঘটনা কখনো স্বাভাবিকভাবে বিপরীত দিকে প্রত্যাবর্তন করে আদি অবস্থায় যায় না। তাই বলা হয়, সকল স্বতঃস্ফুর্ত পরিবর্তন অপ্রত্যাগামী।

৪নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (গ).

আমরা জানি,

উদ্দীপকে,

উৎসের তাপমাত্রা T1=500 K

গৃহীত তাপ, Q1 = 1250 J

বর্জিত তাপ, Q2 = 700 J

তাপ গ্রাহকে তাপমাত্রা, T2=?

অর্থাৎ তাপ গ্রাহকে তাপমাত্রা

৪নং সৃজনশীল প্রশ্নের উত্তরঃ (ঘ).

উদ্দীপকের engine টির দক্ষতা 20% বৃদ্ধি করতে হলে তাপ উৎসের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে হবে ।

উদ্দীপক অনুসারে,

তাপ উৎসের তাপমাত্রা, T1= 500 K

‘গ’ হতে প্রাপ্ত নিমণ তাপমাত্রার তাপাধারের তাপমাত্রা, T2= 280 K

দক্ষতা ƞ হলে,

Ƞ=

engine টির দক্ষতা 44%

দক্ষতা 20% বৃদ্ধির পর নতুন দক্ষতা ƞ1= (44+20)% = 64%

এক্ষেত্রে engine টির নিমণ তাপমাত্রার তাপাধারের তাপমাত্রা স্থির রেখে তাপ উৎসের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে হবে।

ধরি, পরিবর্তিত তাপ উৎসের তাপমাত্রা T.

আবার, ƞ1=

সুতরাং উৎসের তাপমাত্রা 777.78 K.

অতএব, তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে হবে = (T-T1) K

= (777.78-500) K

= 277.78 K

অতএব, উপরের আলোচনা হতে বলা যায়, engine টির দক্ষতা 20% বৃদ্ধি করতে হলে তাপ উৎসের তাপমাত্রা 277.78 K বাড়াতে হবে।