পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র • Dinajpur Board • দিনাজপুর বোর্ড ২০১৫

পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

চিত্রে X ও Y সিলিন্ডারে কিছু গ্যাস আছে। যাদের ঘনত্ব p kg/m3p\ kg/m^3

  1. ক)

    ঋণাত্মক কাজ কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    সকল হারমোনিকই উপসুর কিন্তু সকল উপসুর হারমোনিক নয়। ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    X ও Y সিলিন্ডারের গ্যাসের গড় বর্গমূল বেগের তুলনা কর।

    (3)
  4. ঘ)

    X ও Y পাত্র দুটিকে একটি নল দ্বারা যুক্ত করা হলে গ্যাসের অণুগুলো X পাত্র হতে Y পাত্রে যাবে কি? তোমার উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দাও।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    বল প্রয়োগের ফলে যদি বস্তুর সরণ প্রযুক্ত বলের বিপরীত দিকে ঘটে (অর্থাৎ বল ও সরণের মধ্যবর্তী কোণ ৯০০-এর বেশি ও ১৮০০-এর সমান বা কম হয়), তবে সেই বল দ্বারা কৃত কাজকে ঋণাত্মক কাজ বা বলের বিরুদ্ধে কাজ বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    কোনো বাদ্যযন্ত্র বা কম্পনশীল উৎস থেকে উৎপন্ন মূল সুর ব্যতীত অন্য যে কোনো উচ্চ কম্পাঙ্কের সুরকে উপসুর (Overtone) বলে। আর মূল সুরের কম্পাঙ্কের সরল গুণিতক (যেমন- দ্বিগুণ, তিনগুণ ইত্যাদি) উপসুরগুলোকে হারমোনিক (Harmonic) বলে।

    যেহেতু সকল হারমোনিকের কম্পাঙ্ক মূল সুরের চেয়ে বেশি, তাই প্রতিটি হারমোনিকই একেকটি উপসুর। কিন্তু সব উপসুরের কম্পাঙ্ক মূল সুরের পূর্ণ বা সরল গুণিতক নাও হতে পারে; যেসব উপসুর মূল সুরের সরল গুণিতক নয়, তারা হারমোনিক হতে পারে না। সুতরাং, সকল হারমোনিকই উপসুর, কিন্তু সকল উপসুর হারমোনিক নয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    উদ্দীপক অনুসারে,
    X পাত্রের জন্য:
    চাপ, Px=4×105 N m−2P_x = 4 \times 10^5\text{ N m}^{-2}
    আয়তন, Vx=4 litre=4×10−3 m3V_x = 4\text{ litre} = 4 \times 10^{-3}\text{ m}^3
    তাপমাত্রা, Tx=600 KT_x = 600\text{ K}
    ঘনত্ব = ρ\rho

    Y পাত্রের জন্য:
    চাপ, Py=8×105 N m−2P_y = 8 \times 10^5\text{ N m}^{-2}
    আয়তন, Vy=8 litre=8×10−3 m3V_y = 8\text{ litre} = 8 \times 10^{-3}\text{ m}^3
    তাপমাত্রা, Ty=650 KT_y = 650\text{ K}
    ঘনত্ব = ρ\rho

    আমরা জানি, কোনো গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগ (RMS বেগ):
    c=3Pρc = \sqrt{\frac{3P}{\rho}}

    অতএব, X ও Y পাত্রের গ্যাসের RMS বেগের অনুপাত:
    cxcy=3Px/ρ3Py/ρ=PxPy\frac{c_x}{c_y} = \sqrt{\frac{3P_x / \rho}{3P_y / \rho}} = \sqrt{\frac{P_x}{P_y}}

    মান বসিয়ে পাই,
    cxcy=4×1058×105=12=12≈0.707\frac{c_x}{c_y} = \sqrt{\frac{4 \times 10^5}{8 \times 10^5}} = \sqrt{\frac{1}{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}} \approx 0.707

    বা, cy=2 cx≈1.414 cxc_y = \sqrt{2} \, c_x \approx 1.414 \, c_x

    অতএব, Y পাত্রের গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগ X পাত্রের গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগের প্রায় ১.৪১৪ গুণ (বা cx:cy=1:2c_x : c_y = 1 : \sqrt{2})।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    না, X ও Y পাত্র দুটিকে একটি নল দ্বারা যুক্ত করা হলে গ্যাসের অণুগুলো সার্বিকভাবে X পাত্র হতে Y পাত্রে যাবে না; বরং Y পাত্র হতে X পাত্রে প্রবাহিত হবে।

    যুক্তি:
    উদ্দীপক থেকে পাই,
    X পাত্রের চাপ, Px=4×105 N m−2P_x = 4 \times 10^5\text{ N m}^{-2}
    Y পাত্রের চাপ, Py=8×105 N m−2P_y = 8 \times 10^5\text{ N m}^{-2}

    এখানে দেখা যাচ্ছে যে, Py>PxP_y > P_x, অর্থাৎ Y পাত্রের অভ্যন্তরীণ চাপ X পাত্রের অভ্যন্তরীণ চাপ অপেক্ষা বেশি।

    আমরা জানি, কোনো সংযুক্ত নলের মধ্য দিয়ে তরল বা গ্যাসীয় পদার্থ উচ্চ চাপ অঞ্চল থেকে নিম্ন চাপ অঞ্চলের দিকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে প্রবাহিত হয়। যেহেতু Y পাত্রের গ্যাসীয় চাপ (8×105 N m−28 \times 10^5\text{ N m}^{-2}) X পাত্রের চাপ (4×105 N m−24 \times 10^5\text{ N m}^{-2}) অপেক্ষা বেশি, তাই সংযোগকারী নল খুলে দিলে কার্যকরভাবে গ্যাসের অণুগুলো উচ্চ চাপের Y পাত্র থেকে নিম্ন চাপের X পাত্রের দিকে গমন করবে। উভয় পাত্রের চাপ সমান না হওয়া পর্যন্ত এই প্রবাহ অব্যাহত থাকবে।

    সুতরাং, গ্যাসের অণুগুলো X পাত্র হতে Y পাত্রে যাবে না, বরং Y পাত্র হতে X পাত্রে যাবে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন