পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো নির্দিষ্ট সময়ে একক আয়তনের বায়ুতে উপস্থিত জলীয় বাষ্পের ভরকে পরম আর্দ্রতা বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   শুষ্ক বায়ুর তুলনায় জলীয় বাষ্পের ঘনত্ব কম, কারণ জলীয় বাষ্পের (H₂O) আণবিক ভর প্রায় 18 g/mol এবং শুষ্ক বায়ুর গড় আণবিক ভর প্রায় 28.8 g/mol। ফলে বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বেড়ে গেলে বা আর্দ্রতা বৃদ্ধি পেলে বায়ুমণ্ডলের কার্যকর ঘনত্ব হ্রাস পায়। বায়ুর ঘনত্ব কমে যাওয়ার কারণে একক ক্ষেত্রফলের ওপর বায়ুর ওজন তথা বায়ুমণ্ডলীয় চাপ হ্রাস পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক মতে,
   প্রাথমিক তাপমাত্রা, T₁ = 27°C = (27 + 273) K = 300 K
   নাইট্রোজেন গ্যাসের আণবিক ভর, M = 28 g mol⁻¹ = 28 × 10⁻³ kg mol⁻¹
   সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, R = 8.314 J mol⁻¹ K⁻¹

   মূল গড় বর্গবেগ (RMS বেগ),
   C_rms = √(3RT₁ / M)
   = √[(3 × 8.314 × 300) / (28 × 10⁻³)]
   = √(7482.6 / 0.028)
   = √267235.71
   ≈ 516.95 m s⁻¹

   অতএব, প্রাথমিক অবস্থায় নাইট্রোজেন গ্যাসের অণুগুলোর মূল গড় বর্গবেগ ছিল 516.95 m s⁻¹।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুযায়ী,
   পাত্রের আয়তন V অপরিবর্তিত থাকে।
   প্রাথমিক চাপ, P₁ = 20 atm
   প্রাথমিক তাপমাত্রা, T₁ = 27°C = 300 K
   প্রাথমিক ভর = m₁

   পরিবর্তিত অবস্থায়:
   অর্ধেক ভর বের করে দেওয়ায় অবশিষ্ট ভর, m₂ = m₁ / 2
   পরিবর্তিত তাপমাত্রা, T₂ = 87°C = (87 + 273) K = 360 K
   ধরি, পরিবর্তিত চাপ = P₂

   আদর্শ গ্যাস সমীকরণ থেকে আমরা জানি,
   P V = (m / M) R T
   যেহেতু V, M এবং R ধ্রুবক, তাই P ∝ m T

   অতএব,
   P₂ / P₁ = (m₂ / m₁) × (T₂ / T₁)
   => P₂ / P₁ = (1 / 2) × (360 / 300)
   => P₂ / P₁ = 0.5 × 1.2 = 0.6
   => P₂ = 0.6 × P₁ = 0.6 × 20 atm = 12 atm

   যেহেতু P₂ = 12 atm এবং P₁ = 20 atm, সুতরাং P₂ < P₁।
   অতএব, পরিবর্তিত অবস্থায় গ্যাসের চাপ পূর্বের চাপের চেয়ে কম হবে (চাপ 8 atm কমে যাবে)।