দশম শ্রেণীর গ্যাসের আচরণ প্রশ্ম ও উত্তর | Madhyamik Physical Science chapter 2

Last Updated on July 6, 2024 by Science Master

গ্যাসের আচরণ (Behaviour of Gase)

Physical Science chapter 2

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদের দশম শ্রেণীর ভৌত বিজ্ঞান বিষয়ের (Physical Science Chapter 2) দ্বিতীয় অধ্যায় “গ্যাসের আচরণ ” এর কিছু গুরুত্বপূর্ণ বহু বিকল্পভিত্তিক প্রশ্ন, অতিসংক্ষিপ্ত প্রশ্ন , সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন এবং তার উত্তর করে দেওয়া হয়েছে। তার সঙ্গে কিছু গুরুত্বপূর্ণ গাণিতিক সমস্যার সমাধান করে দেওয়া হয়েছে। আশাকরছি ছাত্র-ছাত্রীদের মধ্যমিক পরীক্ষার প্রস্তুতির জন্য খুব কাজে লাগবে।

◼️ ভৌত বিজ্ঞান বিষয়ের দ্বিতীয় অধ্যায় এর কিছু গুরুত্বপূর্ণ বহু বিকল্পভিত্তিক প্রশ্ন এবং তার উত্তর ( Multiple Choice Questions and Answers on Physical Science chapter -2)

1. সেলসিয়াস স্কেলে পরম শূন্য উষ্ণতার মান -273.15^oC . [ সত্য / মিথ্যা ]

উঃ– সত্য।

2. স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের V বনাম T লেখচিত্রটি হল– মূল বিন্দুগামী সরলরেখা / অক্ষের সমান্তরাল / উপবৃত্তাকার / সমপরাবৃত্ত ।

উঃ– মূল বিন্দুগামী সরলরেখা।

3. 16 গ্রাম O₂ গ্যাসের অবস্থার সমীকরণটি হল– PV=RT / 2PV=RT / PV=2RT / PV=4RT .

উঃ– 2PV=RT

4. কোনো একদিনের উষ্ণতা 30^oC হলে, কেলভিন স্কেলে পাঠ হবে– 30 / 300 / 303 / 313.

উঃ– 303

5. 303K উষ্ণতা সেলসিয়াস স্কেলে কত?

উঃ– 30^oC

6. বয়েলের সূত্রে গ্যাসের ভর ধ্রুবক রাশি। [ সত্য / মিথ্যা ]

উঃ– সত্য

7. PV = n RT সমীকরণে কোন রাশিটি স্থির– P / V / T / R.

উঃ– R

8. নিচের কোনটি 290K এর মান সমান – 30^oC /17 ^oC / 0^oC / 27^oC

উঃ– 17^oC

9. কোন লেখচিত্রটি সরলরৈখিক নয়– P বনাম T , V বনাম T, V বনাম 1/ P, V বনাম P.

উঃ– V বনাম P.

10. 0^oC উষ্ণতার পরম স্কেলে মান কত? 273K / 263K / 298K / 373K.

উঃ– 273K

11. কোন শর্তে সমস্ত বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাস সমীকরণ মেনে চলে – নিন্ম চাপ ও নিন্ম উষ্ণতায় / উচ্চ চাপ ও উচ্চ উষ্ণতায় / নিন্ম চাপ ও উচ্চ উষ্ণতায় / উচ্চ চাপ ও নিন্ম উষ্ণতায়।

উঃ– নিন্ম চাপ ও উচ্চ উষ্ণতায় ।

12. SI পদ্ধতিতে চাপের একক কোনটি- Nm / Nm² / Nm^-2 / N

উঃ– Nm^-2 ।

13.উষ্ণতা বৃদ্ধিতে গ্যাসীয় পদার্থের অণুর গতিশক্তি – হ্রাস পায় / বৃদ্ধি পায় / একই থাকে / শূন্য হয়।

উঃ– বৃদ্ধি পায় ।

14. আদর্শ গ্যাসের PV বনাম P লেখচিত্র হল – P-অক্ষের সমান্তরাল / PV -অক্ষের সমান্তরাল / সমপরাবৃতাকার / অধিবৃত্তাকার।

উঃ– P-অক্ষের সমান্তরাল ।

15. স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ দ্বিগুণ করলে এর আয়তন- চারগুন হবে / অর্ধেক হবে / দ্বিগুণ হবে / একই থাকবে।

উঃ- অর্ধেক হবে ।

16. গ্যাস সংক্রান্ত বয়েলের সূত্রের লেখচিত্রটি হল- [MP-22]

 উঃ- (b)

17. 4 g H2 গ্যাসের জন্য STP তে PV এর মান কত? [MP-2023] – RT / 2RT / 4 RT / 0.5 RT

উঃ- 2RT

◼️ ভৌত বিজ্ঞান বিষয়ের দ্বিতীয় অধ্যায় এর কিছু গুরুত্বপূর্ণ অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন এবং তার উত্তর (Very Short Answer type Questions and Answers on Physical Science chapter 2)

আরও দেখুনঃ দশম শ্রেণীর পরিবেশের জন্য ভাবনা অধ্যায়ের কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন ও উত্তর |

1. বয়েলের সূত্রে কি কি ধ্রুবক থাকে?

উঃ– গ্যাসের উষ্ণতা এবং ভর ।

2. PV=nRT সমীকরণে R এর SI একক কি?

উঃ– জুল/ কেল্ভিন / মোল ।

3. সেলসিয়াস স্কেলে দুটি পদার্থের উষ্ণতার পার্থক্য 10^o হলে কেলভিন স্কেলে পদার্থ দুটির উষ্ণতার পার্থক্য কি হবে? [MP-16]

উঃ– উষ্ণতার পার্থক্য একই থাকবে।

4. কোন শর্তে বাস্তব গ্যাস, আদর্শ গ্যাসের মতো আচরন করে?

উঃ– খুব নিম্ন চাপে ও উচ্চ উষ্ণতায় বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাসের মতো আচরন করে।

5.পরম শূন্য উষ্ণতার মান সেলসিয়াস স্কেলে কত?

উঃ– -273.15^oC

6. কোন উষ্ণতায় গ্যাসের অনুগুলির গতিবেগ শূন্য হয়?

উঃ– -273^oC

7. স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের ক্ষেত্রে ঘনত্ব ও চাপের সম্পর্ক কী?

উঃ– বয়েলের সূত্র থেকে পাই,

PV = K আবার, d = W/V বা V = W/d

P. (W/d) = K

P = d.(K/W)

P ∝ d

স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের ঘনত্ব , চাপের সমানুপাতিক।

8. PV = RT সমীকরণে SI এককে PV এর একক কি?

উঃ– R এর SI একক হল – জুল/ কেলভিন / মোল

PV =জুল/ কেলভিন / মোল x কেলভিন

PV=জুল / মোল

অতএব, PV এর SI একক হল জুল / মোল

9. ……… উষ্ণতায় গ্যাসের আয়তন শূন্য হয় ।

উঃ– -273^oC

10. উষ্ণতার পরম স্কেলে জলের স্ফুটনাঙ্ক কত?

উঃ– t^oC = (t+273) K , জলের স্ফুটনাঙ্ক 100^oC

অতএব, উষ্ণতার পরম স্কেলে জলের স্ফুটনাঙ্ক 373 K

11. কোন স্কেলে তাপমাত্রার মান ঋণাত্মক হওয়া সম্ভব নয় ?

উঃ– সেলসিয়াস স্কেলে ।

12. 30^oC এবং 303 K এর মধ্যে কোন উষ্ণতাটি বেশি?

উঃ– t^oC = (t+273) K

30^oC = (30+273) K = 303K

30^oC এবং 303K দুটি উষ্ণতায় সমান।

13. কোন শর্তে বাস্তব গ্যাস, বয়েল ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে।

উঃ– খুব নিম্ন চাপে ও উচ্চ উষ্ণতায় বাস্তব গ্যাস, বয়েল ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে।

14. PV = (W/M) RT সমীকরণে M একক কি হবে। [MP-18]

উঃ– গ্রাম / মোল ।

15. উষ্ণতার পরম স্কেলে জলের হিমাঙ্কের কত?

উঃ– t^oC = (t+273) K , জলের হিমাঙ্ক 0^oC

0^oC = (0+273) K = 273 K

উষ্ণতার পরম স্কেলে জলের হিমাঙ্ক 273 K ।

16. বয়েল ও চার্লসের সূত্র দুটিতেই যে ভৌত রাশিকে ধ্রুবক ধরা হয় তার নাম লেখো।

উঃ- গ্যাসের ভর।

17. স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তনের সঙ্গে পরম উষ্ণতার কি?

উঃ– স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তনের সঙ্গে পরম উষ্ণতা সমানুপাতিক।

18. স্থির চাপে কত ডিগ্রী সেলসিয়াস উষ্ণতায় চার্লস সূত্র অনুসারে কোনো আদর্শ গ্যাসের আয়তন শূন্য হবে ? [MP-18]

উঃ– -273^oC

19. 327 ^oC কে কেল্ভিনে প্রকাশ করো। [MP-15]

উঃ– t^oC = (t+273) K

327 ^oC = (327+273) K

=600 K

20. একই উষ্ণতা ও চাপে সমআয়তন CO₂ এবং N₂ গ্যাসের মধ্যে অনুর সংখ্যা পৃথক । [ সত্য / মিথ্যা ]

উঃ- মিথ্যা।

21. SI পদ্ধতিতে গ্যাসের চাপের একক কী ? [MP-22]

উঃ- প্যাস্কেল।

22. চার্লসের সূত্রের ধ্রুবক কী কী? [MP-22]

উঃ- গ্যাসের চাপ এবং গ্যাসের ভর।

23. উষ্ণতার কেলভিন স্কেলের প্রতি ডিগ্রি ব্যবধান সেলসিয়াস স্কেলের প্রতি ডিগ্রি ব্যবধানের সমান। [সত্য / মিথ্যা] [MP-22]

উঃ- মিথ্যা।

24. কোনও চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনও গ্যাসের 0^oC উষ্ণতায় আয়তন V₀; চাপ অপরিবর্তিত রেখে গ্যাসটির 1^oC উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে চার্লসের সূত্র অনুযায়ী গ্যাসটির আয়তন বৃদ্ধির পরিমান কত হবে? [MP-2023]

উঃ- V₀/273

25. আদর্শ গ্যাস কী? [MP-2023]

উঃ- যেসব গ্যাস সব অবস্থাতেই বয়েল ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে, তাদের আদর্শ গ্যাস বলে।

26. STP তে 1 L H₂ গ্যাসে ও 4 L CO₂ গ্যাসে উপস্থিত অণুর সংখ্যার অনুপাত কত? [MP-2023]

উঃ-

STP \;তে \;1 \;L \;H_2\; গ্যাসে\;অণু \; আছে= \frac{6.023\times 10^{23}}{22.4}

STP \;তে \;4 \;L \;CO_2\; গ্যাসে\;অণু \; আছে= \frac{4\times 6.023\times 10^{23}}{22.4}

H_2:CO_2=\frac{6.023\times 10^{23}}{22.4}:\frac{4\times6.023\times 10^{23}}{22.4}

\therefore H_2:CO_2=1:4       

◼️ ভৌত বিজ্ঞান বিষয়ের দ্বিতীয় অধ্যায় এর কিছু গুরুত্বপূর্ণ সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন এবং তার উত্তর (Short Answer type Questions and Answers on Physical Science chapter -2)

1. উষ্ণতার সেলসিয়াস ও পরম স্কেলের মধ্যে সম্পর্ক নির্ণয় করো।

উঃ– সেলসিয়াস স্কেলের এক ডিগ্রী এবং কেলভিন স্কেলের এক ডিগ্রীর মান সমান । কিন্তু -273^oC কে 0 K ধরা হয়। কাজেই সেলসিয়াস স্কেলে উষ্ণতা 273^oC বাড়লে কেলভিন স্কেলেও উষ্ণতা 273 K বাড়ে।

ধরা যাক, একই উষ্ণতার মান সেলসিয়াস স্কেলে t^oC এবং কেলভিন স্কেলে T K ।

এখন , -273^oC = 0 K ,

0^oC = (0+273) বা 273 K এবং

t^oC = (t+273) K ।

অতএব, T= t+273

2. বয়েল ও চার্লসের সূত্রের সমম্বয় রূপটি প্রতিষ্ঠা করো।

উঃ– ধরা যাক, গ্যাসের পরিমান = n মোল

চাপ= P , আয়তন= V , এবং উষ্ণতা = T,

বয়েলের সূত্রানুযায়ী,

V ∝ 1/ P [ যখন n এবং T অপরিবর্তিত ] …………(1)

পরম স্কেলে চার্লসের সূত্রানুযায়ী,

V ∝ T [যখন n এবং P অপরিবর্তিত ] ……….(2)

(1) এবং (2) নং সম্পর্কের সমম্বয় করে পাই,

V ∝ T .1/ P [ P , T উভয়ই পরিবর্তিত , কিন্তু n অপরিবর্তিত ]

বা, V = K. T/ P

বা, P V = K. T [ T- সমানুপাতিক ধ্রুবক ]

3. -27^oC উষ্ণতার পরম স্কেলে মান কত হবে?

উঃ– t^oC = (t+273) K

-27^oC = (-27 + 273 ) K

= 246 K

4. গ্যাস সংক্রান্ত বয়েল সূত্রটি লেখো এবং গাণিতিক্রুপে প্রকাশ করো। [MP-17,15] .V বনাম P লেখচিত্র আঁকো।

উঃ– স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন গ্যাসটির চাপের সঙ্গে ব্যস্তানুপাতে পরিবর্তিত হয়।

স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন =V এবং চাপ = P হলে,

সূত্রানুযায়ী, V ∝ 1/ P , V = K. 1/P , PV = K . স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ P₁ এবং আয়তন V₁ । একই উষ্ণতায় চাপ P₂ হলে আয়তন V₂ হয়।

সুতরাং , বয়েলের সূত্র অনুযায়ী, প্রাথমিক অবস্থায় P₁V₁= K এবং পরবর্তিত অবস্থায় P₂ V₂= K । সুতরাং , P₁ V₁= P₂ V

5. চার্লসের সূত্রটি বিবৃত করো। [MP-17,16]এই সূত্র থেকে কিভাবে পরম শূন্য উষ্ণতার ধারনা পাওয়া যায় দেখাও।

উঃ– স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন, প্রতি 1^oC উষ্ণতা বৃদ্ধি বা হ্রাসের জন্য, 0^oC উষ্ণতায় ওই গ্যাসের যে আয়তন ছিল তার 1/273 অংশ বৃদ্ধি বা হ্রাস পায়।

চার্লসের সূত্র অনুযায়ী, V_t = (1 + t/273)V₀ সমীকরণ থেকে দেখা যায় যে,

-273^oC উষ্ণতায় স্থির চাপে গ্যাসের আয়তন, V_-273= (1 – 273/273)V₀ =0 ।

প্রকৃতপক্ষে, -273^oC উষ্ণতায় পৌঁছানোর আগেই সমস্ত গ্যাস , তরল ও কঠিনে পরিণত হয়। তরল ও কঠিনের ক্ষেত্রে চার্লসের সূত্র প্রযোজ্য হয় না । যদি কোনো গ্যাস -273^oC উষ্ণতায় গ্যাসীয় অবস্থায় থাকত তাহলে তার আয়তন শূন্য হত। আবার উষ্ণতা -273^oC এর চেয়ে কম হলে গ্যাসের আয়তন ঋণাত্মক হয়, যা একটি অবাস্তব ব্যাপার। কাজেই বাস্তবে কখনই গ্যাসের আয়তন শূন্যে আনা সম্ভব নয়। তাই এই উষ্ণতাকে পরম শূন্য উষ্ণতা বলে।

6. সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক কাকে বলে?

উঃ– আদর্শ গ্যাস সমীকরণ PV=nRT তে ধ্রুবক R এর মান গ্যাসের রাসায়নিক প্রকৃতির উপর নির্ভর করে না এবং এটির মান এক মোল অনু পরিমান সকল গ্যাসের ক্ষেত্রে সমান । তাই R কে সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক বলে ।

7. গে–লুসাকের গ্যাস আয়তন সূত্রটি লেখো।

উঃ– একই চাপ ও উষ্ণতায় গ্যাসীয় বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী বিকারক গ্যাস গুলি তাদের আয়তনের সরল অনুপাতে বিক্রিয়া করে এবং উৎপন্ন পদার্থ গ্যাসীয় হলে ওই একই চাপ ও উষ্ণতায় উৎপন্ন গ্যাসের আয়তনও বিকারক গ্যাস গুলির সঙ্গে সরল অনুপাতে থাকে।

8. স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের PV বনাম P লেখচিত্র অঙ্কন করো।

উঃ-

9. চার্লসের সূত্র থেকে পরম শূন্য উষ্ণতার সংজ্ঞা দাও।

উঃ– চার্লসের সূত্র অনুযায়ী, স্থির চাপে যে উষ্ণতায় সকল গ্যাসের আয়তন শূন্য হয়ে যায়, তাকে পরম শূন্য উষ্ণতা বলে। এই সূত্র থেকে দেখা যায়, -273^oC উষ্ণতায় সকল গ্যাসের আয়তন শূন্য হয়ে যায়।

10. দেখাও যে, d=PM/RT

উঃ– PV = nRT , আমরা জানি, n=W/M ,

PV = (W/M) RT

বা, PM = (W/V) RT

বা, PM = d RT [আবার, d=W/V]

d = PM/RT

11. পরম শূন্য উষ্ণতা বলতে কি বোঝ। [MP-16]

উঃ– চার্লসের সূত্র অনুযায়ী, স্থির চাপে , -273^oC উষ্ণতায় সকল গ্যাসের আয়তন শূন্য হয়ে যায়। তাই -273^oC উষ্ণতাকে পরম শূন্য উষ্ণতা বলে।

12. বয়েলের সূত্র, চার্লসের সূত্র ও অ্যাভোগাড্রো সূত্র প্রয়োগ করে আদর্শ গ্যাস সমীকরণ প্রতিষ্ঠা করো।

উঃ– ধরা যাক, গ্যাসের পরিমান = n মোল

চাপ= P , আয়তন= V , এবং উষ্ণতা = T,                 

বয়েলের সূত্রানুযায়ী,

V ∝ 1/ P [ যখন n এবং T অপরিবর্তিত ]

চার্লসের সূত্রানুযায়ী,

V ∝ T [যখন n এবং P অপরিবর্তিত ]

অ্যাভোগাড্রো সূত্রানুযায়ী, V∝ n [যখন T এবং P অপরিবর্তিত ]

যৌগিক ভেদের নিয়মানুযায়ী, V ∝ n.T/ P

V=K. nT/P [K- সমানুপাতিক ধ্রুবক ]

অতএব, V= R. nT/P

PV= nRT

এক মোল অনু পরিমান যে কোনো গ্যাসের ক্ষেত্রে K-কে R দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা হয়।

13. চার্লসের সূত্র থেকে প্রমান করো কোনো গ্যাসের আয়তন পরম উষ্ণতা সমানুপাতিক ।

উঃ– স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের 0_oC উষ্ণতায় আয়তন V₀ , t₁^oC উষ্ণতায় আয়তন V₁ এবং t₂^oC উষ্ণতায় আয়তন V₂ । t₁^oC এবং t₂^oC এর কেলভিন স্কেলে মান T₁K এবং T₂K ।

অতএব, T₁ = ( 273 + t₁) এবং T₂= ( 273 + t₂)

সুতরাং , চার্লসের সূত্র অনুযায়ী,

V₁= ( 273 + t₁) V₀ /273 এবং V₂ =( 273 + t₂) V₀ /273

V₁= (T₁/273) V₀ এবং V₂ =( T₂ /273) V₀

V₁/ V₂ = T₁/ T₂

অতএব, V ∝ T

অর্থাৎ, স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন ওই গ্যাসের পরম উষ্ণতার সমানুপাতিক।

14. একটি ফুটবলকে পাম্প করার সময় তার ভিতরের আয়তন ও চাপ দুই ই বাড়ে । এই ঘটনা কি বয়েলের সূত্রের বিরোধী ?

উঃ– না এই ঘটনা বয়েলের সূত্রের বিরোধী নয়। একটি ফুটবলকে পাম্প করার সময় তার ভিতরের আয়তন যেমন বাড়ে তেমনি সেই সঙ্গে ভেতরের বায়ুর ভরও বেড়ে যায়। বয়েলের সূত্র অনুযায়ী ভর অপরিবর্তিত থাকে। তাই এক্ষেত্রে বয়েলের সূত্র প্রযোজ্য হবে না।

15. চার্লসের সূত্র থেকে V বনাম T লেখচিত্র অঙ্কন করো। [MP-17]

উঃ- চার্লসের সূত্রে বিকল্পরুপ থেকে পাই, , V∝ T । অর্থাৎ, স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন ওই গ্যাসের পরম উষ্ণতার সমানুপাতিক।

16. অ্যাভোগাড্রো সূত্রটি বিবৃত করো। [MP-15]

উঃ– স্থির উষ্ণতা ও চাপে কোনো গ্যাসের আয়তন গ্যাসটির মোল অনুসংখ্যার সঙ্গে সমানুপাতিক।

স্থির উষ্ণতা ও চাপে কোনো গ্যাসের আয়তন V এবং মোল অনুসংখ্যা n হলে,

সূত্র অনুযায়ী, V ∝ n

17. বয়েল সূত্র ও চার্লসের সূত্রের সমম্বিত রূপটি প্রতিষ্ঠা করো। [MP-22]

উঃ- ধরি, গ্যাসের পরিমান =n মোল, চাপ = P, আয়তন = V, এবং উষ্ণতা= T

বয়েলের সূত্রানুযায়ী, অপরিবর্তিত উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন প্রযুক্ত চাপের সঙ্গে সমানুপাতিক হারে পরিবর্তিত হয়।

সুতরাং, V ∝ 1/P যখন n এবং T অপরিবর্তিত থাকে। ………( i)

চার্লসের সূত্রানুযায়ী, অপরিবর্তিত চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন তার কেলভিন উষ্ণতার সমানুপাতিক।

সুতরাং, V ∝ T যখন n এবং P অপরিবর্তিত থাকে। ………( ii)

( i) এবং ( ii) নং সমীকরনের সমম্বয় করে পাওয়া যায়,

P এবং T উভয়ই পরিবর্তিত হলে কিন্তু n অপরিবর্তিত থাকলে,

V ∝ T/P বা, V=kT/P বা, PV=kT [যেখানে k সমানুপাতিক ধ্রুবক]

যদি n মোল গ্যাসের P₁ চাপে ও T₁ উষ্ণতায় আয়তন V₁ এবং P₂ চাপে ও T₂ উষ্ণতায় আয়তন V₂ হলে, P₁V₁/T₁ = K এবং P₂V₂/T₂=K সুতরাং, P₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂

18. একটি আবদ্ধ পাত্রে রক্ষিত কোনও গ্যাসের উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে গ্যাসটির চাপের ওপর তার প্রভাব কী? যুক্তিসহ উত্তর দাও। [MP-2023]

উঃ- আবদ্ধ পাত্রে রক্ষিত গ্যাসের উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে গ্যাসের অণুগুলির গতিশক্তি বৃদ্ধি পায়। যার ফলে অণুগুলি পাত্রের দেওয়ালে আরও বেশি পরিমান বল প্রয়োগ করে। অণুগুলির পাত্রের দেওয়ালের বেশি বল প্রয়োগ করার ফলে গ্যাসের চাপ বৃদ্ধি পায়। অর্থাৎ উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে আবদ্ধ পাত্রে রক্ষিত গ্যাসের চাপ বৃদ্ধি পায়।

“গে-লুসাকের চাপের সূত্র অনুযায়ী, স্থির আয়তনে নির্দিষ্ট ভরের কোনও গ্যাসের চাপ ওর পরম উষ্ণতার সঙ্গে সমানুপাতিক।”

◼️ ভৌত বিজ্ঞান বিষয়ের দ্বিতীয় অধ্যায় এর কিছু গুরুত্বপূর্ণ কিছু গুরুত্বপূর্ণ গাণিতিক সমস্যা ও তার সমাধান – ( Some Mathematical Problem and its Answers on Physical Science chapter -2)

1. নির্দিষ্ট চেপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের 0^oC উষ্ণতা 30^oC থেকে করা হলে, ওই দুই উষ্ণতায় গ্যাসের আয়তনের অনুপাত কি হবে।

উঃ- গ্যাসের প্রাথমিক উষ্ণতা (T₁)= (0+273)K=273K

       গ্যাসের অন্তিম উষ্ণতা (T₂) = (30+273)K =303K

আমরা \;জানি, \;\frac{V_1}{V_2}=\frac{T_1}{T_2}\\\frac{V_1}{V_2}=\frac{273}{300}\; ,\\V_1:V_2=91:101

V₁:V₂ = 91 : 101

অতএব,   দুই উষ্ণতায় গ্যাসের আয়তনের অনুপাত হবে 91 : 101

2. 27^oC উষ্ণতায় 76 cm Hg চাপে নির্দিষ্ট পরিমান গ্যাসের আয়তন 900 cc । কোন উষ্ণতায় 57 cmHg চাপে ওই গ্যাসের আয়তন 400cc হবে।

উঃ- গ্যাসের,   প্রাথমিক উষ্ণতা (T₁)= (27+273)K=300K,

প্রাথমিক আয়তন (V₁)= 900 cc ,

প্রাথমিক চাপ (P₁)= 76 cmHg,

আবার, গ্যাসের,  

অন্তিম আয়তন (V₂)= 400 cc ,

অন্তিম চাপ (P₂)= 57 cmHg, 

অন্তিম উষ্ণতা (T₂)= ??

আমরা \;জানি,  \;\frac{P_1V_1}{T_1}=\frac{P_2V_2}{T_2}\\\frac{76\times900}{300}=\frac{57\times400}{T_2}\\T_2=100

অতএব, নির্ণেয় উষ্ণতা = 100K

3. যে উষ্ণতায় 28 গ্রাম N₂ গ্যাসের আয়তন 2.56 atm চাপে 10L হবে, সেই উষ্ণতাটি নির্ণয় করো।

উঃ- N₂ গ্যাসের মোল সংখ্যা(n)= 28/28 = 1

গ্যাসের আয়তন(V)=10 L , গ্যাসের চাপ (P)=2.56 atm

PV = n.R.T

T=\frac{P.V}{n.R}\\T=\frac{2.56\times10}{1\times0.082}\\T=312.2\;K

অতএব, নির্ণেয় উষ্ণতা = 312.2 K

4. একটি ফ্লাক্সের আয়তন 500cc । স্থির চাপে ফ্লাক্সটির তাপমাত্রা 27^oC থেকে 52^oC করলে ওই ফ্লাক্স থেকে কত আয়তন বাতাস বেরিয়ে যাবে।

উঃ- ফ্লাক্সের প্রাথমিক আয়তন (V₁)= 500 cc এবং
প্রাথমিক উষ্ণতা (T₁) = (27+273)K=300K
ফ্লাক্সের অন্তিম উষ্ণতা (T₂) =(52+273)K=325K
অন্তিম আয়তন (V₂)=??

আমরা\; জানি, \frac{V_1}{V_2} =\frac{T_1}{T_2} ,\\\frac{ 500}{V_2} =\frac{300}{325} ,\\ V2= \frac{500 ×325}{300} = 541.67 cc

ফ্লাক্স থেকে (541.67-500) cc=41.67 cc বাতাস বেরিয়ে যাবে।

5. 27^oC উষ্ণতায় ও 570 mm Hg চাপে 2.2 gm CO₂ এর আয়তন কত?

উঃ- CO₂ গ্যাসের মোল সংখ্যা(n)= 2.2/44 = 1/20,

  গ্যাসের চাপ (P)=570/760 =3/4 atm , উষ্ণতা(T)= (27+273)K=300K,

 গ্যাসের আয়তন(V)=??

PV = n.R.T 

V=\frac{nRT}{P}\\V=\frac{1  × 0.82 ×300 ×4 }{20×3 }\\V=16.4\;L

অতএব, গ্যাসের আয়তন(V)= 1.64 L 

6. -3^oC উষ্ণতার কিছু পরিমান গ্যাসের আয়তন 750 cm³ । চাপ অপরিবর্তিত রেখে ওর আয়তন 1 লিটার করলে, গ্যাসটির অন্তিম উষ্ণতা কত হবে?

গ্যাসের প্রাথমিক আয়তন (V₁)= 750 cm³ =(750/1000)= 1L এবং

প্রাথমিক উষ্ণতা (T₁)= (-3+273)K=270K

অন্তিম আয়তন (V₂)= 1L

গ্যাসের অন্তিম উষ্ণতা (T₂)=??

\frac{V_1}{V_2}=\frac{T_1}{T_2}\\\frac{750}{1000}=\frac{270}{T_2}\\T_2=\frac{270\times1000}{750}\\T_2=360\;K

T₂ = 360 K =87^oC

7. 2 atm চাপে 20^oC উষ্ণতায় 10gm O₂ গ্যাসের আয়তন 3.76 L হলে R এর মান নির্ণয় করো।

উঃ- O₂ গ্যাসের মোল সংখ্যা (n)= (10/32)

  গ্যাসের চাপ (P)=2 atm , উষ্ণতা (T)= (20+273)K=293K,

 গ্যাসের আয়তন (V)=3.76 L

PV = n.R.T

R=\frac{PV}{nT}\\R=\frac{2 × 3.76 }{(10/32)×293}\\R=0.0821\;L.atm/K/mol

অতএব, গ্যাসের R = 0.0821 L.atm/K/mol

8. চাপ স্থির রেখে গ্যাসের উষ্ণতা 0^oC থেকে 273^oC করলে গ্যাসটির অন্তিম আয়তন প্রাথমিক আয়তনের কতগুন হবে?

উঃ- প্রাথমিক উষ্ণতা (T₁)= (0+273)K=273K

প্রাথমিক আয়তন = V₁

অন্তিম আয়তন = V₂

গ্যাসের অন্তিম উষ্ণতা (T₂)=(273+273)K=546K ,

\frac{V_1}{V_2}=\frac{T_1}{T_2}\\\frac{V_1}{V_2}=\frac{273}{546},\frac{V_1}{V_2}=\frac{1}{2}\\V_2=2V_1

অতএব, গ্যাসটির অন্তিম আয়তন প্রাথমিক আয়তনের দ্বিগুন হবে।

9. 760 mmHg চাপে 0^oC উষ্ণতায় কিছু পরিমান গ্যাসের আয়তন 300 cm³ । একই চাপে 546^oC উষ্ণতায় ওই গ্যাসের আয়তন কি হবে?

উঃ- প্রাথমিক উষ্ণতা (T₁)= (0+273)K=273K

প্রাথমিক আয়তন ( V₁) = 300 cm³

অন্তিম উষ্ণতা (T₂)=(546+273)K=819K

অন্তিম আয়তন (V₂) =??

\frac{V_1}{V_2}=\frac{T_1}{T_2}\\\frac{300}{V_2}=\frac{273}{819}\\V_2=\frac{300\times819}{273}\\V_2=900\;cm^3

গ্যাসের আয়তন (900-300) cm³= 600 cm³ বাড়বে।

10. 0^oC উষ্ণতার নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসকে উত্তপ্ত করলে গ্যাসের চাপ ও আয়তন উভয়েই দ্বিগুণ হয়। গ্যাসের চুড়ান্ত তাপমাত্রা নির্ণয় করো।

উঃ- প্রাথমিক উষ্ণতা (T₁)= (0+273)K=273K

প্রাথমিক আয়তন ( V₁) = V

প্রাথমিক চাপ (P₁) = P

অন্তিম উষ্ণতা (T₂)=??

অন্তিম আয়তন (V₂) =2V

অন্তিম চাপ (P₂) = 2P         

আমরা \;জানি, \frac{P_1V_1}{T_1}=\frac{P_2V_2}{T_2}, বা\; \frac{PV}{273}=\frac{2P.2V}{T_2}\\বা\; T_2=4\times273= 1092

অতএব, গ্যাসের চুড়ান্ত তাপমাত্রা হবে (1092-273)K = 819K

11. একটি গ্যাসের পরম উষ্ণতা ও চাপ উভয়ই দ্বিগুণ করা হল। গ্যাসটির অন্তিম আয়তন ও প্রাথমিক আয়তনের অনুপাত লেখো।

উঃ- গ্যাসের প্রাথমিক উষ্ণতা (T₁)= T  , প্রাথমিকচাপ (P₁) = P , প্রাথমিক আয়তন = V₁

       গ্যাসের অন্তিম উষ্ণতা (T₂) = 2T K ,  অন্তিম চাপ (P₂) = 2P , অন্তিম আয়তন =V₂

আমরা \;জানি, \;\frac{P_1V_1}{T_1}=\frac{P_2V_2}{T_2}\\\frac{P.V_1}{T}=\frac{2P.V_2}{2T}\\\frac{V_1}{V_2}=\frac{1}{1}\\V_1:V_2=1:1

অতএব,  গ্যাসটির অন্তিম আয়তন ও প্রাথমিক আয়তনের অনুপাত 1 : 1

12. ঘরের তাপমাত্রায় 76 cmHg চাপে কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন 1L, তাপমাত্রা অপরিবর্তিত রাখলে 19 cmHg চাপে ওই গ্যাসের আয়তন কত হবে?

উঃ-কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের,

প্রাথমিকচাপ (P₁) =76 cm Hg

প্রাথমিক আয়তন ( V₁) = 1 L

অন্তিম চাপ (P₂) = 19 cm Hg    

অন্তিম আয়তন (V₂) =?

\frac{V_1}{V_2}=\frac{P_2}{P_1},বা \;\frac{1}{V_2}=\frac{19}{76},বা \;V_2=\frac{76}{19}, বা \;V_2=4

তাপমাত্রা অপরিবর্তিত রাখলে 19 cmHg চাপে ওই গ্যাসের 4 L হবে.

13. কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের 90 cmHg চাপে আয়তন 500 cm³ হলে ওই উষ্ণতায় এবং 60 cmHg চাপে গ্যাসটির আয়তন কত হবে?

উঃ- প্রাথমিক চাপ (P₁) =90 cm Hg

প্রাথমিক আয়তন ( V₁) = 500 cm³

অন্তিম চাপ (P₂) = 60 cm Hg

অন্তিম আয়তন (V₂) =?

\frac{V_1}{V_2}=\frac{P_2}{P_1}\\\frac{500}{V_2}=\frac{60}{90}\\V_2=\frac{500\times90}{60}\\V_2=750\;cm^3

গ্যাসটির আয়তন 750 cm³ হবে.

14. 770 mmHg চাপে 27 ^oC উষ্ণতায় কোনও নির্দিষ্ট ভরের হাইড্রোজেন গ্যাস 75 cm³ আয়তন অধিকার করে। ওই উষ্ণতায় 750 mmHg চাপে ওই ভরের হাইড্রোজেন গ্যাস কত আয়তন অধিকার করবে? [MP-22]

উঃ- P₁=770 mmHg, P₂ = 750 mmHg, V₁ = 75 cm³ , V₂=?

আমরা\;জানি,  \frac{V_1}{V_2}=\frac{P_2}{P_1}, বা, \frac{75}{V_2}=\frac{750}{770},\\ V_2=\frac{75\times770}{750};\\V_2=77\;cm^3

ভরের হাইড্রোজেন গ্যাস 75 cm³ আয়তন অধিকার করবে।

15. 2 অ্যাটমস্ফিয়ার চাপে ও 300 K উষ্ণতায় 64g O₂ গ্যাসের (O=16)আয়তন কত হবে? (R=0.082L-atm.K^-1.mol^-1) [MP-22]

উঃ- P= 2 atm, T= 300 K, n = (64/32)= 2, R= 0.082 L.atm/K/mol, V=?

আমরা \; জানি, PV=nRT\\V=\frac{nRT}{P}\\V=\frac{2\times0.082\times300}{2}\\V=24.6\;L\\\thereforeগ্যাসের\;আয়তন\;হবে \;24.6\;লিটার। 

16. 17^oC উষ্ণতায় ও 750 mmHg চাপে নির্দিষ্ট ভরের একটি গ্যাস 580 cm³ আয়তন অধিকার করে। ওই চাপে 47^oC উষ্ণতায় গ্যাসটির কত আয়তন অধিকার করবে? [MP-2023]

উঃ- P₁ = 750 mm Hg; V₁ = 580 cm³; T₁ = 17^oC = (17+273)K = 290 K

P₂ = 750 mm Hg; T₁ = 47^oC = (47+273)K = 320 K; V₂ = ?

\frac{P_1.V_1}{T_1}=\frac{P_1.V_1}{T_1}\\\frac{750\times580}{290}=\frac{750\times V_2}{320}\\\frac{320\times580}{290}=V_2\\640=V_2\\\therefore V_2= 640 \;cm^3

ওই চাপে 47^oC উষ্ণতায় গ্যাসটির 640 cm³ আয়তন অধিকার করবে।

17. সমভরের দুটি গ্যাস STP তে যথাক্রমে 4480 mL এবং 5600 mL আয়তন অধিকার করে। গ্যাসদুটির মোলার ভরের অনুপাত নির্ণয় করো। [MP-2023]

 ➤ আমাদের পোষ্টের লেটেস্ট আপডেট পেতে আমাদের ফেসবুক পেজ জয়েন করুন এবং টেলিগ্রাম চ্যানেল জয়েন করুন।