পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ু তার উপস্থিত জলীয় বাষ্প দ্বারাই সম্পৃক্ত হয়, তাকে শিশিরাঙ্ক বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   বায়ুমণ্ডলের উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ দ্রুত হ্রাস পেতে থাকে। ভূ-পৃষ্ঠে স্থিতিশীল থাকা অবস্থায় একটি বায়িপূর্ণ বেলুনের অভ্যন্তরীণ চাপ এবং বহিস্থ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পরস্পর সমান থাকে। কিন্তু বেলুনটি যখন ঊর্ধ্বাকাশে ওঠে, তখন বাইরের বায়ুমণ্ডলীয় চাপ কমে যায়। ফলে বেলুনের ভেতরের গ্যাসীয় চাপ বাইরের চাপের চেয়ে বেশি হওয়ায় বেলুনটি ক্রমশ প্রসারিত হতে থাকে। একপর্যায়ে বেলুনের স্থিতিস্থাপক সীমার অতিরিক্ত প্রসারণ ঘটায় বেলুনটি ফেটে যায় এবং অক্ষত থাকতে পারে না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   চট্টগ্রামে শুষ্ক বাল্ব থার্মোমিটারের পাঠ, $\theta_1 = 31.5^\circ\text{C}$
   আর্দ্র বাল্ব থার্মোমিটারের পাঠ, $\theta_2 = 21^\circ\text{C}$
   চট্টগ্রামে গ্লেইসারের উৎপাদক, $G = 1.62$

   শিশিরাঙ্ক $\theta$ হলে গ্লেইসারের সূত্রানুসারে:
   $\theta = \theta_1 - G(\theta_1 - \theta_2)$
   $\theta = 31.5 - 1.62(31.5 - 21)$
   $\theta = 31.5 - 1.62(10.5)$
   $\theta = 31.5 - 17.01 = 14.49^\circ\text{C}$

   অতএব, চট্টগ্রামের শিশিরাঙ্ক $14.49^\circ\text{C}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সাধারণত যে স্থানের আপেক্ষিক আর্দ্রতা কম এবং তাপমাত্রা মানবদেহের সহনশীল সীমার মধ্যে থাকে, সেখানে জলীয় বাষ্পের বাষ্পায়ন দ্রুত হওয়ায় বেশি আরাম বোধ হয় (স্বস্তিদায়ক আপেক্ষিক আর্দ্রতা প্রায় $50\% - 60\%$)।

   ১. কক্সবাজারের ক্ষেত্রে:
   $\theta_1 = 28.5^\circ\text{C}$, $\theta_2 = 19^\circ\text{C}$, $G = 1.66$
   শিশিরাঙ্ক, $\theta = 28.5 - 1.66(28.5 - 19) = 28.5 - 1.66(9.5) = 28.5 - 15.77 = 12.73^\circ\text{C}$

   • শিশিরাঙ্কে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ ($f_{\text{কক্স}}$):
     $12^\circ\text{C}$-এ বাষ্পচাপ $= 10.52 \text{ mmHg}$
     $14^\circ\text{C}$-এ বাষ্পচাপ $= 11.99 \text{ mmHg}$
     $2^\circ\text{C}$ বৃদ্ধির জন্য বৃদ্ধি $= 11.99 - 10.52 = 1.47 \text{ mmHg}$
     $0.73^\circ\text{C}$-এর জন্য বৃদ্ধি $= \frac{1.47 \times 0.73}{2} \approx 0.537 \text{ mmHg}$
     $\therefore f_{\text{কক্স}} = 10.52 + 0.537 = 11.057 \text{ mmHg}$

   • বায়ুর তাপমাত্রা $28.5^\circ\text{C}$-এ সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ ($F_{\text{কক্স}}$):
     $28^\circ\text{C}$-এ চাপ $= 28.35 \text{ mmHg}$, $30^\circ\text{C}$-এ চাপ $= 31.83 \text{ mmHg}$
     $0.5^\circ\text{C}$ বৃদ্ধির জন্য বৃদ্ধি $= \frac{31.83 - 28.35}{2} \times 0.5 = \frac{3.48}{4} = 0.87 \text{ mmHg}$
     $\therefore F_{\text{কক্স}} = 28.35 + 0.87 = 29.22 \text{ mmHg}$

   $\therefore$ কক্সবাজারের আপেক্ষিক আর্দ্রতা, $R_{\text{কক্স}} = \frac{f_{\text{কক্স}}}{F_{\text{কক্স}}} \times 100\% = \frac{11.057}{29.22} \times 100\% \approx 37.84\%$

   ২. চট্টগ্রামের ক্ষেত্রে:
   শিশিরাঙ্ক $= 14.49^\circ\text{C}$

   • শিশিরাঙ্কে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ ($f_{\text{চট্ট}}$):
     $14^\circ\text{C}$-এ চাপ $= 11.99 \text{ mmHg}$, $16^\circ\text{C}$-এ চাপ $= 13.63 \text{ mmHg}$
     $0.49^\circ\text{C}$-এর জন্য বৃদ্ধি $= \frac{13.63 - 11.99}{2} \times 0.49 = \frac{1.64 \times 0.49}{2} = 0.402 \text{ mmHg}$
     $\therefore f_{\text{চট্ট}} = 11.99 + 0.402 = 12.392 \text{ mmHg}$

   • বায়ুর তাপমাত্রা $31.5^\circ\text{C}$-এ সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ ($F_{\text{চট্ট}}$):
     $30^\circ\text{C}$-এ চাপ $= 31.83 \text{ mmHg}$, $32^\circ\text{C}$-এ চাপ $= 35.66 \text{ mmHg}$
     $1.5^\circ\text{C}$-এর জন্য বৃদ্ধি $= \frac{35.66 - 31.83}{2} \times 1.5 = \frac{3.83 \times 1.5}{2} = 2.873 \text{ mmHg}$
     $\therefore F_{\text{চট্ট}} = 31.83 + 2.873 = 34.703 \text{ mmHg}$

   $\therefore$ চট্টগ্রামের আপেক্ষিক আর্দ্রতা, $R_{\text{চট্ট}} = \frac{f_{\text{চট্ট}}}{F_{\text{চট্ট}}} \times 100\% = \frac{12.392}{34.703} \times 100\% \approx 35.71\%$

   উভয় স্থানের আপেক্ষিক আর্দ্রতা কাছাকাছি হলেও চট্টগ্রামের আপেক্ষিক আর্দ্রতা ($35.71\%$) কক্সবাজার ($37.84\%$)-এর চেয়ে কম হওয়ায় সেখানে ঘাম দ্রুত বাষ্পীভূত হবে। তবে কক্সবাজারের তাপমাত্রা ($28.5^\circ\text{C}$) চট্টগ্রামের তাপমাত্রা ($31.5^\circ\text{C}$) অপেক্ষা কম এবং তুলনামূলকভাবে সহনীয়। কিন্তু আর্দ্রতার দিক থেকে চট্টগ্রামে বাষ্পায়ন হার বেশি হওয়ায় অথবা আরামদায়ক তাপমাত্রার বিবেচনায় কক্সবাজারে অধিক স্বস্তি অনুভূত হবে। সাধারণত নিম্ন আর্দ্রতা বাষ্পায়নে সহায়ক হওয়ায় চট্টগ্রামে ঘাম দ্রুত শুকাবে, তবে সামগ্রিক আবহাওয়ার তাপমাত্রাজনিত স্বস্তির বিচারে কক্সবাজার এবং বাষ্পায়নের দ্রুততার বিচারে চট্টগ্রামে অধিক আরাম অনুভূত হতে পারে। অতএব গাণিতিক বিশ্লেষণে চট্টগ্রামের আপেক্ষিক আর্দ্রতা কম হওয়ায় ঘাম দ্রুত শুকিয়ে সেখানে অধিক আরাম বোধ হবে।