পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকা কোনো গতিশীল ব্যবস্থার মোট শক্তি তার স্বাধীন মাত্রার (degrees of freedom) মধ্যে সমানভাবে বণ্টিত হয় এবং প্রতি স্বাধীনতার মাত্রার বিপরীতে শক্তির পরিমাণ হয় 1/2 kT, যেখানে k হলো বোল্টজম্যান ধ্রুবক এবং T হলো পরম তাপমাত্রা। এটিই শক্তির সমবিভাজন নীতি।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কক্সবাজার সমুদ্র উপকূলবর্তী অঞ্চল হওয়ায় সেখানকার বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বা আপেক্ষিক আর্দ্রতা ঢাকা অপেক্ষা অনেক বেশি থাকে। আপেক্ষিক আর্দ্রতা বেশি থাকলে বায়ুর বাষ্পায়ন ক্ষমতা কমে যায়, যার ফলে মানব শরীর থেকে ঘাম সহজে বাষ্পীভূত হতে পারে না। ঘাম বাষ্পীভূত না হলে শরীর শীতল হতে পারে না। ফলে একই তাপমাত্রায় ঢাকা অপেক্ষা কক্সবাজারে বেশি অস্বস্তিকর অনুভূতি হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   শুষ্ক বাল্বের তাপমাত্রা, $\theta_1 = 28^\circ\text{C}$
   সিক্ত বাল্বের তাপমাত্রা, $\theta_2 = 26^\circ\text{C}$
   $28^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় গ্লেইসারের উৎপাদক, $G = 1.65$

   শিশিরাঙ্ক $\theta$ হলে গ্লেইসারের সূত্রানুযায়ী,
   $\theta_1 - \theta = G(\theta_1 - \theta_2)$
   বা, $28 - \theta = 1.65 \times (28 - 26)$
   বা, $28 - \theta = 1.65 \times 2 = 3.3$
   বা, $\theta = 28 - 3.3 = 24.7^\circ\text{C}$

   অতএব, রংপুরে ঐ দিনের শিশিরাঙ্ক $24.7^\circ\text{C}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   রংপুরের ক্ষেত্রে:
   বায়ুর তাপমাত্রা $\theta_1 = 28^\circ\text{C}$
   'গ' হতে পাই, শিশিরাঙ্ক $\theta = 24.7^\circ\text{C}$
   উদ্দীপক অনুসারে,
   $24^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ $= 22.38\text{ mm Hg}$
   $25^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ $= 24.21\text{ mm Hg}$
   $28^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ $F = 27.78\text{ mm Hg}$

   তাপমাত্রার ব্যবধান $(25 - 24) = 1^\circ\text{C}$ এর জন্য বাষ্পচাপের বৃদ্ধি $= (24.21 - 22.38) = 1.83\text{ mm Hg}$
   সুতরাং, $0.7^\circ\text{C}$ বৃদ্ধির জন্য বাষ্পচাপ বৃদ্ধি $= 1.83 \times 0.7 = 1.281\text{ mm Hg}$
   অতএব, শিশিরাঙ্কে ($24.7^\circ\text{C}$) সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ অর্থাৎ বায়ুর উপস্থিত বাষ্পচাপ,
   $f = 22.38 + 1.281 = 23.661\text{ mm Hg}$

   রংপুরের আপেক্ষিক আর্দ্রতা,
   $R_{\text{রংপুর}} = \frac{f}{F} \times 100\% = \frac{23.661}{27.78} \times 100\% \approx 85.17\%$

   উদ্দীপক অনুসারে, বরিশালের আপেক্ষিক আর্দ্রতা, $R_{\text{বরিশাল}} = 65\%$

   দেখা যাচ্ছে যে, $R_{\text{রংপুর}} > R_{\text{বরিশাল}}$।
   যে স্থানের আপেক্ষিক আর্দ্রতা কম, সেখানের বায়ু বেশি শুষ্ক হওয়ায় বাষ্পায়ন দ্রুত ঘটে। যেহেতু বরিশালের আপেক্ষিক আর্দ্রতা রংপুরের চেয়ে কম, তাই বরিশালে বাষ্পায়ন দ্রুত ঘটবে এবং ভিজা কাপড় বরিশালে তাড়াতাড়ি শুকাবে।