পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সমুদ্রপৃষ্ঠে $45^\circ$ অক্ষাংশে $0^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় $76\text{ cm}$ বা $760\text{ mm}$ পারদ স্তম্ভ যে চাপ প্রয়োগ করে, তাকে প্রমাণ চাপ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   গ্যাসের গতিতত্ত্ব অনুযায়ী, গ্যাসের অণুসমূহ সর্বদা বিশৃঙ্খলভাবে গতিশীল থাকে। অণুগুলোর গড় গতিশক্তি পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক, অর্থাৎ $E_k = \frac{3}{2} k_B T$ বা $E_k \propto T$।

   সুতরাং তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে অণুগুলোর গড় গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় এবং তাপমাত্রা হ্রাস পেলে অণুগুলোর গড় গতিশক্তি হ্রাস পায়। অর্থাৎ, গ্যাসের তাপমাত্রা মূলত তার অণুগুলোর গতিশক্তির একটি সামগ্রিক পরিমাপ।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   ঘরের ভেতরের শুষ্ক বাল্ব থার্মোমিটারের পাঠ, $\theta_1 = 25^\circ\text{C}$
   আর্দ্র বাল্ব থার্মোমিটারের পাঠ, $\theta_2 = 20^\circ\text{C}$
   $25^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় গ্লেসিয়ারের উৎপাদক, $G = 1.70$

   গ্লেসিয়ারের সমীকরণ অনুযায়ী শিশিরাঙ্ক $\theta$ হলে,
   $\theta_1 - \theta = G(\theta_1 - \theta_2)$
   বা, $25 - \theta = 1.70(25 - 20)$
   বা, $25 - \theta = 1.70 \times 5 = 8.5$
   বা, $\theta = 25 - 8.5 = 16.5^\circ\text{C}$

   অতএব, ঘরের ভিতরের শিশিরাঙ্ক $16.5^\circ\text{C}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   জলীয় বাষ্পের প্রবাহ কোন দিকে ঘটবে তা নির্ধারণ করতে ঘরের ভেতরের ও বাইরের প্রকৃত জলীয় বাষ্পের চাপ নির্ণয় করতে হবে।

   ঘরের ভিতরের ক্ষেত্রে:
   শিশিরাঙ্ক, $\theta = 16.5^\circ\text{C}$
   $16^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ, $f_{16} = 13.63\text{ mm Hg}$
   $18^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ, $f_{18} = 15.48\text{ mm Hg}$
   $2^\circ\text{C}$ তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য চাপ বৃদ্ধি $= 15.48 - 13.63 = 1.85\text{ mm Hg}$
   $\therefore 0.5^\circ\text{C}$ তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য বৃদ্ধি $= \frac{1.85 \times 0.5}{2} = 0.4625\text{ mm Hg}$
   সুতরাং ঘরের শিশিরাঙ্কে ($16.5^\circ\text{C}$) বা ঘরের অভ্যন্তরে প্রকৃত বাষ্পচাপ,
   $f_{\text{in}} = 13.63 + 0.4625 = 14.0925\text{ mm Hg}$

   ঘরের বাইরের ক্ষেত্রে:
   বাইরের তাপমাত্রা, $\theta_{\text{out}} = 15^\circ\text{C}$
   $14^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ, $F_{14} = 11.99\text{ mm Hg}$
   $16^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ, $F_{16} = 13.63\text{ mm Hg}$
   $2^\circ\text{C}$ পার্থক্যের জন্য চাপ বৃদ্ধি $= 13.63 - 11.99 = 1.64\text{ mm Hg}$
   $\therefore 1^\circ\text{C}$ পার্থক্যের জন্য বৃদ্ধি $= 0.82\text{ mm Hg}$
   সুতরাং $15^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ,
   $F_{\text{out}} = 11.99 + 0.82 = 12.81\text{ mm Hg}$
   বাইরের আপেক্ষিক আর্দ্রতা, $R_{\text{out}} = 70\% = 0.70$
   অতএব বাইরের প্রকৃত বাষ্পচাপ,
   $f_{\text{out}} = R_{\text{out}} \times F_{\text{out}} = 0.70 \times 12.81 = 8.967\text{ mm Hg}$

   দেখা যাচ্ছে, $f_{\text{in}} > f_{\text{out}}$ (যেহেতু $14.0925\text{ mm Hg} > 8.967\text{ mm Hg}$)।
   যেহেতু ঘরের ভেতরের জলীয় বাষ্পের চাপ বাইরের চেয়ে বেশি, তাই ঘরের জানালা খুলে দিলে জলীয় বাষ্প ঘর থেকে বাইরের দিকে প্রবাহিত হবে।