পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র • Dhaka Board • ঢাকা বোর্ড ২০২৩
পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন
গ্রীষ্মের কোন একদিনের প্রচণ্ড তাপদাহে মিমি ও তার সহপাঠী পরীক্ষাগারে একটি সিলিন্ডারে 1000 gm মিথেন গ্যাস নিয়ে পরীক্ষা করছিল যার আণবিক ভর 16 gm mol-1। আবহাওয়ার এই অবস্থার প্রেক্ষিতে শিক্ষক ছাত্রছাত্রীদের বললেন কোনো স্থানে আপেক্ষিক আর্দ্রতা 70% অতিক্রম করলেই বৃষ্টি হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। ঐ স্থানের শিশিরাঙ্ক 12.5°C এবং বায়ুর তাপমাত্রা 20.6°C। 12°C, 13°C, 20°C ও 21°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পচাপ যথাক্রমে 10.85mmHg, 14.5 mmHg, 18.5 mmHg ও 20.55 mmHg।
- ক)(1)
স্থিতিস্থাপক সীমা কি?
- খ)(2)
পূর্ণ দৃঢ় বস্তুর পীড়ন ও বিকৃতির লেখচিত্র অংকন করে প্রকৃতি ব্যাখ্যা কর।
- গ)(3)
সিলিন্ডারে রক্ষিত মিথেন গ্যাসের গতিশক্তি নির্ণয় কর।
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের ঐ স্থানে ঐদিন বৃষ্টি হওয়ার সম্ভাবনা আছে কিনা গাণিতিক বিশ্লেষণের আলোকে ব্যাখ্যা কর।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
বাহ্যিক বল অপসারণ করলে কোনো বিকৃত বস্তু যে সীমা পর্যন্ত তার আগের আকার বা আয়তন ফিরে পায়, তাকে স্থিতিস্থাপক সীমা বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
পূর্ণ দৃঢ় বস্তু (Perfectly rigid body) হলো এমন বস্তু যার ওপর বাহ্যিক বল প্রয়োগ করা সত্ত্বেও কোনো প্রকার বিকৃতি (Strain) ঘটে না। অর্থাৎ বিকৃতির মান সর্বদা শূন্য হয়।
যদি পীড়নকে Y-অক্ষে এবং বিকৃতিকে X-অক্ষে স্থাপন করে লেখচিত্র অঙ্কন করা হয়, তবে বিকৃতি শূন্য থাকায় লেখটি সম্পূর্ণভাবে পীড়ন অক্ষ (Y-অক্ষ) বরাবর একটি উল্লম্ব সরলরেখা হবে। অর্থাৎ যেকোনো পরিমাণ পীড়ন প্রয়োগ করলেও বিকৃতি শূন্য থাকবে। - গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
আমরা জানি, গ্যাসের মোট গতিশক্তি E = (3/2) nRT
এখানে,
মিথেন গ্যাসের ভর, m = 1000 g
আণবিক ভর, M = 16 g mol⁻¹
মোল সংখ্যা, n = m / M = 1000 / 16 = 62.5 mol
সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, R = 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹
বায়ুর তাপমাত্রা, T = 20.6°C = (20.6 + 273.15) K = 293.75 K (অথবা 20.6 + 273 = 293.6 K)
T = 293.75 K ধরে পাই,
E = (3/2) × 62.5 × 8.314 × 293.75
E ≈ 2.289 × 10⁵ J বা 228.94 kJ।
অতএব, সিলিন্ডারে রক্ষিত মিথেন গ্যাসের গতিশক্তি 2.289 × 10⁵ J। - ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর
শিশিরাঙ্ক 12.5°C এ সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ (f) নির্ণয়:
12°C ও 13°C তাপমাত্রার পার্থক্য = 1°C
চাপের পার্থক্য = 14.5 - 10.85 = 3.65 mmHg
0.5°C বৃদ্ধির জন্য চাপের বৃদ্ধি = 3.65 × 0.5 = 1.825 mmHg
∴ 12.5°C তাপমাত্রায় বাষ্পচাপ, f = 10.85 + 1.825 = 12.675 mmHgবায়ুর তাপমাত্রা 20.6°C এ সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ (F) নির্ণয়:
20°C ও 21°C তাপমাত্রার পার্থক্য = 1°C
চাপের পার্থক্য = 20.55 - 18.5 = 2.05 mmHg
0.6°C বৃদ্ধির জন্য চাপের বৃদ্ধি = 2.05 × 0.6 = 1.23 mmHg
∴ 20.6°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ, F = 18.5 + 1.23 = 19.73 mmHgআপেক্ষিক আর্দ্রতা, R = (f / F) × 100%
= (12.675 / 19.73) × 100% ≈ 64.24%যেহেতু নির্ণীত আপেক্ষিক আর্দ্রতা 64.24%, যা 70% অপেক্ষা কম, সেহেতু ঐ স্থানে ঐদিন বৃষ্টি হওয়ার সম্ভাবনা নেই।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও