30°C তাপমাত্রার 150 g পানিতে 75°C তাপমাত্রার লোহার দণ্ড নিমজ্জিত করা হলো এবং চূড়ান্ত তাপমাত্রা 56°C হলো। পানির আপেক্ষিক তাপ 4200Jkg−1 K−$1 4200 \mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}$ , লোহার আপেক্ষিক তাপ ও ঘনত্ব যথাক্রমে 450Jkg−1 K−$1 450 \mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}$ এবং $7800 \mathrm{kgm}^{-3}$ ।উক্ত ঘটনায়-i. লোহার দণ্ডের বর্জিত তাপ = পানির গৃহীত তাপii. লোহার ভর = 9 × পানির ভরiii. পানির তাপধারণ ক্ষমতা

Question

30°C তাপমাত্রার 150 g পানিতে 75°C তাপমাত্রার লোহার দণ্ড নিমজ্জিত করা হলো এবং চূড়ান্ত তাপমাত্রা 56°C হলো। পানির আপেক্ষিক তাপ 4200Jkg−1 K−$1 4200 \mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}$ , লোহার আপেক্ষিক তাপ ও ঘনত্ব যথাক্রমে 450Jkg−1 K−$1 450 \mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}$ এবং $7800 \mathrm{kgm}^{-3}$ ।উক্ত ঘটনায়-i. লোহার দণ্ডের বর্জিত তাপ = পানির গৃহীত তাপii. লোহার ভর = 9 × পানির ভরiii. পানির তাপধারণ ক্ষমতা < লোহার দণ্ডের তাপধারণ ক্ষমতানিচের কোনটি সঠিক?

Accepted Answer

গ. i ও iii

ব্যাখ্যা: মূল ব্যাখ্যা:
ক্যালরিমিতির মূলনীতি অনুসারে, তাপের কোনো অপচয় না ঘটলে:
১. বর্জিত তাপ = গৃহীত তাপ ($Q_{	ext{lost}} = Q_{	ext{gain}} = 16380 	ext{ J}$)। তাই (i) নং তথ্যটি সঠিক।

২. লোহার ভর নির্ণয়:
লোহার বর্জিত তাপ, $Q = m_i \cdot s_i \cdot \Delta T_i$
$\Rightarrow 16380 = m_i 	imes 450 	imes (75 - 56)$
$\Rightarrow 16380 = m_i 	imes 450 	imes 19$
$\Rightarrow 16380 = 8550 \cdot m_i$
$\Rightarrow m_i = \frac{16380}{8550} \approx 1.916 	ext{ kg}$
যেহেতু পানির ভর $0.15 	ext{ kg}$, তাই লোহার ভর পানির ভরের $1.916 / 0.15 \approx 12.77$ গুণ, ৯ গুণ নয়। তাই (ii) নং তথ্যটি ভুল।

৩. তাপধারণ ক্ষমতা ($C = m \cdot s$):
পানির তাপধারণ ক্ষমতা $C_w = 0.15 	imes 4200 = 630 	ext{ J/K}$
লোহার তাপধারণ ক্ষমতা $C_i = 1.916 	imes 450 \approx 862.2 	ext{ J/K}$
এখানে, $C_w < C_i$ অর্থাৎ পানির তাপধারণ ক্ষমতা লোহার তাপধারণ ক্ষমতার চেয়ে কম। তাই (iii) নং তথ্যটি সঠিক।

সুতরাং সঠিক উত্তর (গ) i ও iii।

**একই ধরনের প্রশ্ন**:
প্রশ্ন: ক্যালরিমিতির মূলনীতিটি উল্লেখ করো।
উত্তর: যদি বাইরে থেকে তাপ গ্রহণ বা বাইরে তাপ বর্জন না হয়, তবে মোট বর্জিত তাপ = মোট গৃহীত তাপ।

পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

সম্পর্কিত প্রশ্ন