পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র • Barishal Board • বরিশাল বোর্ড ২০১৭

পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

0∘C 0^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রার 505 g 505 \mathrm{~g} বরফকে 47.5∘C 47.5^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রার 4.8 kg 4.8 \mathrm{~kg} পানির সাথে মেশানো হলো। [বরফ গলনে আপেক্ষিক সুপ্ততাপ Lf=3,36,000 \mathrm{L}{f}=3,36,000 Jkg−1 \mathrm{J} \mathrm{kg}^{-1} , পানির আপেক্ষিক তাপ, S=4200 J kg−1 K−1 \mathrm{S}=4200 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1} ও পানির বাষ্পীভবনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ, Lv=22,68,000 J kg−1] \left.\mathrm{L}{\mathrm{v}}=22,68,000 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1}\right]

  1. ক)

    হল ক্রিয়া কী?

    (1)
  2. খ)

    ধাতুসমূহের সূচন কম্পাঙ্ক না থাকলে কী ঘটত ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকে শুধুমাত্র বরফ গলার ফলে এন্ট্রপির কত পরিবর্তন হবে?

    (3)
  4. ঘ)

    তুমি কীভাবে উদ্দীপকের মিশ্রণের মোট এন্ট্রপির পরিবর্তন নির্ণয় করবে তা গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    কোনো তড়িৎবাহী পরিবাহীকে চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করলে তড়িৎ প্রবাহ ও চৌম্বক ক্ষেত্র উভয়ের সাথে লম্ব বরাবর যে বিভব পার্থক্য সৃষ্টি হয়, তাকে হল ক্রিয়া বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    ধাতুসমূহের সূচনা কম্পাঙ্ক না থাকলে যেকোনো ক্ষুদ্র কম্পাঙ্কের (বা ক্ষুদ্র শক্তির) আলোক ফোটন আপতিত হলেই ধাতু থেকে ইলেকট্রন নির্গমন ঘটত। ফলে ধাতুর নির্দিষ্ট কার্য-অপেক্ষকের কোনো প্রাসঙ্গিকতা থাকত না এবং আলোর কোয়ান্টাম তত্ত্ব ও আলোকতড়িৎ প্রভাবের মৌলিক শর্ত লঙ্ঘিত হতো।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    বরফের ভর, m=505 g=0.505 kgm = 505\text{ g} = 0.505\text{ kg}
    গলনাঙ্ক, T=0∘C=273 KT = 0^\circ\text{C} = 273\text{ K}
    বরফ গলনের সুপ্ততাপ, Lf=3,36,000 J kg−1L_f = 3,36,000\text{ J kg}^{-1}

    বরফ গলতে প্রয়োজনীয় তাপ, dQ=mLf=0.505×3,36,000=1,69,680 JdQ = m L_f = 0.505 \times 3,36,000 = 1,69,680\text{ J}

    শুধুমাত্র বরফ গলার ফলে এন্ট্রপির পরিবর্তন,
    ΔS=dQT=1,69,680273≈621.54 J K−1\Delta S = \frac{dQ}{T} = \frac{1,69,680}{273} \approx 621.54\text{ J K}^{-1}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    ধরি, মিশ্রণের চূড়ান্ত তাপমাত্রা θ∘C\theta^\circ\text{C}।
    বরফ গলতে ও θ∘C\theta^\circ\text{C} তাপমাত্রা প্রাপ্ত হতে প্রয়োজনীয় তাপ:
    Q1=m1Lf+m1S(θ−0)=0.505×336000+0.505×4200×θ=169680+2121θQ_1 = m_1 L_f + m_1 S (\theta - 0) = 0.505 \times 336000 + 0.505 \times 4200 \times \theta = 169680 + 2121\theta

    গরম পানি কর্তৃক বর্জিত তাপ:
    Q2=m2S(47.5−θ)=4.8×4200×(47.5−θ)=957600−20160θQ_2 = m_2 S (47.5 - \theta) = 4.8 \times 4200 \times (47.5 - \theta) = 957600 - 20160\theta

    ক্যালরিমিতির নীতি অনুসারে, Q1=Q2Q_1 = Q_2
    ⇒169680+2121θ=957600−20160θ⇒22281θ=787920⇒θ≈35.36∘C\Rightarrow 169680 + 2121\theta = 957600 - 20160\theta \Rightarrow 22281\theta = 787920 \Rightarrow \theta \approx 35.36^\circ\text{C}
    মিশ্রণের তাপমাত্রা, T=273+35.36=308.36 KT = 273 + 35.36 = 308.36\text{ K}

    এন্ট্রপির পরিবর্তনসমূহ:
    ১. বরফ গলনে: ΔS1=m1Lf273=169680273≈621.54 J K−1\Delta S_1 = \frac{m_1 L_f}{273} = \frac{169680}{273} \approx 621.54\text{ J K}^{-1}
    ২. গলিত পানির তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে: ΔS2=m1Sln⁡(308.36273)=0.505×4200×ln⁡(308.36273)≈258.33 J K−1\Delta S_2 = m_1 S \ln\left(\frac{308.36}{273}\right) = 0.505 \times 4200 \times \ln\left(\frac{308.36}{273}\right) \approx 258.33\text{ J K}^{-1}
    ৩. গরম পানির শীতলীকরণে: ΔS3=m2Sln⁡(308.36320.5)=4.8×4200×ln⁡(308.36320.5)≈−778.20 J K−1\Delta S_3 = m_2 S \ln\left(\frac{308.36}{320.5}\right) = 4.8 \times 4200 \times \ln\left(\frac{308.36}{320.5}\right) \approx -778.20\text{ J K}^{-1}

    মোট এন্ট্রপির পরিবর্তন:
    ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=621.54+258.33−778.20=+101.67 J K−1\Delta S = \Delta S_1 + \Delta S_2 + \Delta S_3 = 621.54 + 258.33 - 778.20 = +101.67\text{ J K}^{-1}।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন