পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র • Jashore Board • যশোর বোর্ড ২০২২

পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

200gm 200 \mathrm{gm} নাইট্রোজেন গ্যাস ভর্তি একটি বেলুনকে সমুদ্রের তলদেশে নিয়ে যাওয়ায় আয়তন অর্ধেক হয়ে গেল। সমুদ্র পৃষ্ঠের চাপ 105Nm−2 10^{5} \mathrm{Nm}^{-2} এবং তাপমাত্রা 30∘C 30^{\circ} \mathrm{C} । সমুদ্রের তলদেশের তাপমাত্রা 15∘C 15^{\circ} \mathrm{C} । পানির ঘনত্ব 1000kgm−3, g=9.8 ms−2 1000 \mathrm{kgm}^{-3}, \mathrm{~g}=9.8 \mathrm{~ms}^{-2} , R=8.314Jmol−1 K−1 \mathrm{R}=8.314 \mathrm{Jmol}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}

  1. ক)

    আপেক্ষিক আর্দ্রতার সংজ্ঞা দাও।

    (1)
  2. খ)

    আকাশ মেঘলা থাকলে শিশির পড়ে না কেন? ব্যাখ্যা করো।

    (2)
  3. গ)

    সমুদ্র পৃষ্ঠে নাইট্রোজেনের মোট গতিশক্তি নির্ণয় করো ।

    (3)
  4. ঘ)

    তাপমাত্রার পরিবর্তন বিবেচনায় সমুদ্রের গভীরতা নির্ণয় করা সম্ভব কি? গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    কোনো নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ুতে উপস্থিত জলীয়বাষ্পের ভর এবং ঐ তাপমাত্রায় উক্ত আয়তনের বায়ুকে সম্পৃক্ত করতে প্রয়োজনীয় জলীয়বাষ্পের ভরের অনুপাতকে আপেক্ষিক আর্দ্রতা বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    শিশির সৃষ্টির জন্য ভূপৃষ্ঠ এবং তার সংলগ্ন বায়ুর তাপমাত্রা বিকিরণের মাধ্যমে হ্রাস পেয়ে শিশিরাঙ্কে পৌঁছানো প্রয়োজন। কিন্তু আকাশ মেঘলা থাকলে মেঘ একটি তাপ কুপরিবাহী আচ্ছাদন হিসেবে কাজ করে এবং ভূপৃষ্ঠ কর্তৃক বিকীর্ণ তাপকে মহাশূন্যে যেতে বাধা দিয়ে পুনরায় ভূপৃষ্ঠে প্রতিফলিত করে। ফলে বায়ুমণ্ডলের তাপমাত্রা হ্রাস পেতে পারে না এবং শিশিরাঙ্কের নিচে নামতে পারে না। একারণে আকাশ মেঘলা থাকলে শিশির পড়ে না।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    দেওয়া আছে,
    নাইট্রোজেনের ভর, m=200 gm=0.2 kgm = 200\text{ gm} = 0.2\text{ kg}
    নাইট্রোজেনের আণবিক ভর, M=28 gm mol−1=28×10−3 kg mol−1M = 28\text{ gm mol}^{-1} = 28 \times 10^{-3}\text{ kg mol}^{-1}
    মোল সংখ্যা, n=mM=20028=7.143 moln = \frac{m}{M} = \frac{200}{28} = 7.143\text{ mol}
    সমুদ্র পৃষ্ঠে তাপমাত্রা, T1=30∘C=(30+273) K=303 KT_1 = 30^\circ\text{C} = (30 + 273)\text{ K} = 303\text{ K}
    গ্যাস ধ্রুবক, R=8.314 J mol−1 K−1R = 8.314\text{ J mol}^{-1}\text{ K}^{-1}

    আমরা জানি, মোট গতিশক্তি,
    Ek=32nRT1E_k = \frac{3}{2} n R T_1
    Ek=32×7.143×8.314×303E_k = \frac{3}{2} \times 7.143 \times 8.314 \times 303
    Ek≈26992.8 J=2.699×104 JE_k \approx 26992.8\text{ J} = 2.699 \times 10^4\text{ J}

    অতএব, সমুদ্র পৃষ্ঠে নাইট্রোজেনের মোট গতিশক্তি প্রায় 2.70×104 J2.70 \times 10^4\text{ J}।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর

    হ্যাঁ, তাপমাত্রার পরিবর্তন বিবেচনায় নিয়ে সমুদ্রের গভীরতা নির্ণয় করা সম্ভব।

    গাণিতিক বিশ্লেষণ:
    ধরি,
    সমুদ্র পৃষ্ঠে আয়তন =V1= V_1
    সমুদ্র তলদেশে আয়তন, V2=V12V_2 = \frac{V_1}{2}

    সমুদ্র পৃষ্ঠের তাপমাত্রা, T1=30∘C=303 KT_1 = 30^\circ\text{C} = 303\text{ K}
    সমুদ্রের তলদেশের তাপমাত্রা, T2=15∘C=288 KT_2 = 15^\circ\text{C} = 288\text{ K}

    সমুদ্র পৃষ্ঠে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ, P1=105 N m−2P_1 = 10^5\text{ N m}^{-2}
    পানির ঘনত্ব, ρ=1000 kg m−3\rho = 1000\text{ kg m}^{-3}
    অভিকর্ষজ ত্বরণ, g=9.8 m s−2g = 9.8\text{ m s}^{-2}
    সমুদ্রের গভীরতা = hh

    সমুদ্রের তলদেশে মোট চাপ, P2=P1+hρgP_2 = P_1 + h\rho g

    আদর্শ গ্যাসের সমন্বয় সূত্রানুসারে,
    P1V1T1=P2V2T2\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2}
    P1V1T1=P2×(V1/2)T2\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 \times (V_1 / 2)}{T_2}
    P1T1=P22T2\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{2 T_2}
    P2=2P1×T2T1P_2 = 2 P_1 \times \frac{T_2}{T_1}

    মান বসিয়ে পাই,
    P2=2×105×288303≈1.90099×105 N m−2P_2 = 2 \times 10^5 \times \frac{288}{303} \approx 1.90099 \times 10^5\text{ N m}^{-2}

    এখন,
    P1+hρg=P2P_1 + h\rho g = P_2
    hρg=P2−P1h\rho g = P_2 - P_1
    h=P2−P1ρgh = \frac{P_2 - P_1}{\rho g}
    h=1.90099×105−1051000×9.8h = \frac{1.90099 \times 10^5 - 10^5}{1000 \times 9.8}
    h=900999800≈9.19 mh = \frac{90099}{9800} \approx 9.19\text{ m}

    অতএব, তাপমাত্রার পরিবর্তন বিবেচনা করে সমুদ্রের গভীরতা প্রায় 9.19 m9.19\text{ m} নির্ণয় করা সম্ভব।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

অ্যাপ ডাউনলোড করোওয়েবে খুলো

সম্পর্কিত প্রশ্ন