তাপের ঘটনাসমূহ-ভৌত বিজ্ঞান প্রশ্ম উত্তর | Thermal Phenomena Chapter 4 Class 10 physical Science

পশ্চিমবঙ্গ মধ্য শিক্ষা পর্ষদের দশম শ্রেণীর ভৌত বিজ্ঞান বিষয়ের চতুর্থ অধ্যায় ” তাপের ঘটনাসমূহ ” (Thermal Phenomena Chapter 4 Class 10 physical Science) থেকে সমস্ত রকম গুরুত্বপূর্ণ MCQ, VSAQ, SAQ, LAQ প্রশ্ন উত্তর দেওয়া। যে সমস্ত ছাত্র-ছাত্রী মাধ্যমিক পরীক্ষা দেবে তারা ভৌত বিজ্ঞান বিষয়ের চতুর্থ অধ্যায় ” তাপের ঘটনাসমূহ ” (Thermal Phenomena Chapter Class 10 physical Science) থেকে দেওয়া এই প্রশ্ন উত্তর গুলি প্র্যাকটিস করে নাও। এখানে বিভিন্ন সালের প্রশ্ন উত্তরের আপডেট দেওয়া আছে।

তাপের ঘটনাসসমূহ (Thermal Phenomena)

⬜ তাপের ঘটনাসসমূহ অধ্যায়ের কিছু ‘ সঠিক উত্তর নির্বাচনধর্মী ‘ প্রশ্ম এবং তার উত্তর (MCQ s and Answers on Thermal Phenomena Chapter 4 )-    

1.কোনো কঠিনের রৈখিক প্রসারণ গুনাঙ্কের একক হল – $m / m^{-1} / ^oC^{-1} / ^oC$ [MP-18]

উঃ- ^oC^-1

2. নীচের কোনটির ওপর ধাতুর পরিবাহিতাঙ্ক নির্ভর করে ? উষ্ণতা / দৈর্ঘ্য / উপাদানের প্রকৃতি / প্রস্থচ্ছেদ । [MP-17]

উঃ-  উপাদানের প্রকৃতি ।

3. নীচের পদার্থ গুলির মধ্যে কোনটির তাপ পরিবাহিতা সর্বাধিক ? রূপা / হীরা / তামা / অ্যালুমিনিয়াম। [MP-20]

উঃ- হীরা।

4. কঠিনের কত প্রকার তাপীয় প্রসারণ গুনাঙ্ক আছে ? এক / দুই / তিন / চার। 

উঃ- তিন।

5. তরলের আপাত প্রসারণ  (γ_a)   ও প্রকৃত প্রসারণ  ( γ_r )   এর মধ্যে সম্পর্ক- 

 γ_a >γ_r ,   γ_a = γ_r ,  γ_a < γ_r ,    γ_a / γ_r  =ধ্রুবক । 

উঃ-  γ_a < γ_r 

6. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের মান –  $\frac{1}{273^oC^{-1}}\; , \frac{1}{237^oC^{-1}}\; , \frac{1}{173^oC^{-1}}\; , \frac{1}{137^oC^{-1}}\; ,$

উঃ- $\frac{1}{273^oC^{-1}}$

7. γ_r , γ_a  , γ_g এর মধ্যে সম্পর্ক হল- 

γ_a  = γ_r + γ_g , γ_r = γ_a  + γ_g , γ_g =γ_a +γ_r , γ_r = γ_a +γ_g 

উঃ- γ_r = γ_a  + γ_g 

8. পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক K হলে, তাপীয় রোধাঙ্ক হবে-

K , 1/K² , K² , 1/K

উঃ- 1/K

9. তরলের প্রকৃত প্রসারণ, আপাত প্রসারণের থেকে- বেশি, কম, সমান, কম বা বেশি।

উঃ- বেশি।

10.তাপ পরিবাহিতাঙ্কের SI একক হল- [MP-26]

(a) ওয়াট. মিটার^-1 (b) ক্যালোরি. মিটার^-1 (c) ওয়াট.মিটার.কেলভিন (d) ওয়াট. মিটার^-1 কেলভিন^-1

উঃ- ওয়াট. মিটার^-1 কেলভিন^-1

11. তাপ পরিবাহিতাঙ্ক নির্ভর করে- [MP-25]

(a) পরিবাহীর দুই প্রান্তের তাপমাত্রার পার্থক্যের উপর (b) পরিবাহীর উপাদানের প্রকৃতির উপর (c) পরিবাহীর দৈর্ঘ্যের উপর (d) পরিবাহীর প্রস্তুছেদের ক্ষেত্রফলের উপর

উঃ- (b) পরিবাহীর উপাদানের প্রকৃতির উপর

12. তরলের কত প্রকার তাপীয় প্রসারণ গুণাঙ্ক আছে? [MP-23]

(a) 0 (b) 1 (c) 2 (d) 3

উঃ- (c) 2

⬜ তাপের ঘটনাসসমূহ অধ্যায়ের কিছু ‘ অতি সংক্ষিপ্ত  উত্তরধর্মী ‘ প্রশ্ম এবং তার উত্তর (VSAQ s and Answers on Thermal Phenomena Chapter 4 )- 

1. তরলের আপাত ও প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্কের মধ্যে কোনটি তরলের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য ? [MP-17]

উঃ- তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক তার নিজস্ব ধর্ম।

2. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের SI একক কী ? [MP-17, 18]

উঃ- J.S^-1.m^-1.K^-1 বা W.m^-1.K^-1

3. উচ্চ তাপ পরিবাহিতা বিশিষ্ট একটি অধাতুর নাম করো।  [MP-17]

উঃ- গ্রাফাইট।

4. লোহা, ইনভার ও তামার মধ্যে সবচেয়ে কম দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক কোনটির ? [MP-18]

উঃ- ইনভার ।

5. তাপের পরিবহন প্রক্রিয়ায় বস্তুটির উপাদান কণাগুলি স্থান পরিবর্তন করে। সত্য / মিথ্যা। [MP-19]

উঃ- মিথ্যা।

6. কোনো তরলের প্রকৃত প্রসারণ, তরলটি যে পাত্রে রাখা হয়, তার প্রসারণের ওপর নির্ভর করে। সত্য / মিথ্যা। [MP-18]

উঃ- সত্য।

7. আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের একক কী ? [MP-20]

উঃ- ^oC^-1

8. তাপ প্রয়োগে তরলের আয়তন প্রসারণের একটি উদাহরণ দাও। [MP-20]

উঃ- থার্মোমিটারের কুণ্ডটি কোনো উষ্ণ বস্তুর সংস্পর্শে এলে কুণ্ডের ভেতরে থাকা তরল উত্তপ্ত হয়ে প্রাসারিত হয়।

9. কোনো পরিবাহীর রোধ এবং প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অপরিবর্তিত থাকলে ওই পরিবাহির তাপীয় রোধ এবং তাপ পরিবাহিতার মধ্যে সম্পর্ক কী? [MP-19]

উঃ-

তাপীয় \;রোধ \;∞\; \frac{1}{তাপ \;পরিবাহিতার}

10. কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রে দৈর্ঘ্য , ক্ষেত্রফল ও আয়তন  প্রসারণ গুনাঙ্কের মধ্যে সম্পর্কটি লেখো। 

উঃ- দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক= ∝, ক্ষেত্রফল প্রসারণ গুনাঙ্ক= β , আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক= γ

\alpha = \frac{\beta}{2}=\frac{\gamma}{3}

11. তাপ পরিবাহিতাঙ্ক কাকে বলে ?  

উঃ- স্থির উষ্ণতায় একক দৈর্ঘ্য ও একক প্রস্থচ্ছেদ বিশিষ্ট কোনো পরিবাহীর মধ্যে দিয়ে একক সময়ে যে তাপ প্রবাহিত হয়, তাকে তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলে।

\frac{Q}{t}=\frac{KA(\theta_1-\theta_2)}{l}\\যেখানে\; K \; সমানুপাতিক \;ধ্রুবক, একে \;পদার্থের\;তাপ\;পরিবাহিতা\;বা\;তাপ\;পরিবাহিতাঙ্ক \;বলে। 

12. লোহার ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক 24 x10^-6 / ^oC  হলে লোহার আয়তন  প্রসারণ গুনাঙ্কের মান কত? 

উঃ- ক্ষেত্রফল প্রসারণ গুনাঙ্ক= β , আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক= γ

\frac{\beta}{2}=\frac{\gamma}{3},\therefore \gamma=\frac{3\beta}{2}\\\gamma=\frac{3\times24\times10^{-6}}{2}\\\gamma=36\times10^{-6}/^oC

13. কোনো পদার্থে তাপ কোন পদ্ধতিতে সঞ্চালিত হয়?

উঃ- পরিবহণ পদ্ধতিতে।

14. কোনো তরলের প্রকৃত প্রসারণ ওই তরলটি যে পাত্রে রাখা হয় তার প্রসারণের উপর নির্ভর করে। [সত্য না মিথ্যা লেখো] [MP-26]

উঃ- মিথ্যা।

15. দ্বিধাতব পাতের একটি ব্যবহার লেখো।

উঃ- অগ্নিসংকেত যন্ত্রে দ্বিধাতব পাত (Bimetallic Strip) ব্যবহার করা হয়।

16. গ্যাসের প্রসারন গুনাঙ্কের মান লেখো।

উঃ- গ্যাসের প্রসারন গুনাঙ্ক (γ_p) = 1/273 ^oC^-1

17. SI পদ্ধতিতে কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারন গুনাঙ্কের একক লেখো।

উঃ- K^-1

18. কোন পরিবাহীর বেধ এবং প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অপরিবর্তিত থাকলে ওই পরিবাহীর তাপীয় রোধ এবং তাপ পরিবাহিতার মধ্যে সম্পর্ক কি? [MP-26]

উঃ- ব্যাস্তানুপাতিক।

19. লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 1.2×10^-5 /°C হলে, লোহার আয়তন প্রসারণ গুণানঙ্ক 3.6×10^-5 /°C হবে। [সত্য না মিথ্যা] [MP-25]

উঃ- সত্য।

20. Wm^-1K^-1 এটি কোন ভৌতরাশির একক? [MP-25]

উঃ- তাপ পরিবাহিতাঙ্ক (K)

21. অ্যালুমিনিয়ামের দৈর্ঘ্য-প্রসারণ গুণাঙ্ক 24 × 10^-6 °C^-1 হলে, SI এককে এর মান কত হবে? [MP-24]

উঃ- 24 x 10^-6 K^-1

22. কোন সূত্র থেকে গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মান পাওয়া যায়? [MP-24]

Ans:- চার্লসের সূত্র।

আরও দেখুনঃ বিগত ৫ বছরের মাধ্যমিক ভৌত বিজ্ঞান সমাধান | Madhyamik Physical Science 5 Yesrs Solution

⬜ তাপের ঘটনাসসমূহ অধ্যায়ের কিছু ‘ সংক্ষিপ্ত  উত্তরধর্মী ‘ প্রশ্ম এবং তার উত্তর (SAQ s and Answers on Thermal Phenomena Chapter 4 )-

1. স্থির চাপে গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক কাকে বলে ?  এর মান কত ?  [MP-17]

উঃ- চাপ স্থির রেখে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের উষ্ণতা থেকে বৃদ্ধি করলে তার প্রতি একক আয়তনে যে আয়তন বৃদ্ধি হয়, তাকে ওই গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক বলে।

গ্যাসের প্রসারন গুনাঙ্ক (γ_p) = 1/273 ^oC^-1

2. তাপ পরিবহন ও তড়িৎ পরিবহনের মধ্যে দুটি সাদৃশ্য উল্লেখ করো।  [MP-17]

উঃ- (১) কোনো পরিবাহীর দুই প্রান্তে বিভব প্রভেদ না থাকলে যেমন তড়িৎ প্রবাহণ হয় না ঠিক তেমনি পরিবাহীর দুই প্রান্তে উষ্ণতার পার্থক্য না থাকলে তাপ পরিবহণ হয় না।

(২) তাপ পরিবহনের সময় পরিবাহীর তাপীয় রোধ সৃষ্টি হয় এবং তড়িৎ পরিবহনের সময় পরিবাহীর তড়িৎ রোধ সৃষ্টি হয়।

4. কঠিনের ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের সংজ্ঞা দাও। এর SI একক কী ?  [MP-18]

উঃ- প্রতি এক ডিগ্রি উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক ক্ষেত্রফলে যে ক্ষেত্র প্রসারণ হয়, তাকে ওই পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক বলে।

পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের SI একক হল K^-1।

5. কঠিন পদার্থের মধ্যে দিয়ে তাপের পরিবহন কোন তিনটি বিষয়ের ওপর নির্ভর করে লেখো। [MP-20]

উঃ- কঠিন পদার্থের মধ্যে দিয়ে তাপের পরিবহন যে তিনটি বিষয়ের ওপর নির্ভর করে তা হল-

১) কঠিন পদার্থের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল।

২) কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য।

৩) কঠিন পদার্থের দুই প্রান্তের উষ্ণতার পার্থক্য।

6. একটি কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রফল  T₁ উষ্ণতায়  A₁ বর্গমিটার ও T₂ উষ্ণতায়  A₂ বর্গমিটার । ওই কঠিন পদার্থটির ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের গাণিতিক রূপটি একক সহ লেখো। [MP-20]

উঃ- কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রফল  T₁ উষ্ণতায়  A₁ বর্গমিটার এবং T₂ উষ্ণতায়  A₂ বর্গমিটার হলে ওই কঠিন পদার্থটির ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক (β) হবে-

\beta=\frac{A_2-A_1}{A_1\times(T_2-T_1)}

7. তাপ প্রবাহমাত্রা ও তড়িৎ প্রবাহমাত্রার গাণিতিক রূপটি তুলনা করে তাপীয় রোধের রাশিমালাটি নির্ণয় করো। 

উঃ- একটি কঠিন পদার্থের ব্লকের দৈর্ঘ্য I, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A এবং দুই প্রান্তের উষ্ণতা θ₁ এবং θ₂ হলে,

তাপ \;প্রবাহমাত্রা,\; I_H=\frac{Q}{t}=\frac{KA(\theta_1-\theta_2)}{I}\\=\frac{\theta_1-\theta_2}{\frac{I}{KA}}\\I_H=\frac{\theta_1-\theta_2}{R_H} ...........(i) \;যেখানে\; R_H=\frac{I}{KA}

যদি একটি তড়িৎ পরিবাহীর দৈর্ঘ্য l, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A এবং দুই প্রান্তের বিভব – প্রভেদ হয় (V₁-V₂), তাহলে ওহমের সূত্র অনুযায়ী তড়িৎ প্রবাহমাত্রা I হবে-

I=\frac{V_1-V_2}{R}..............(ii)  \;যেখানে\; R\;=পরিবাহির\; তড়িৎ\;রোধ।  

সুতরাং, (i) এবং (ii) সমীকরণ তুলনা করে বলা যায় কঠিন পদার্থের ব্লকটির তাপীয় রোধ R_H=I/KA

8. ঢালাই এর সময় লোহার তৈরি রড ব্যবহার করা হয় কেন? 

উঃ- তাপের বৃদ্ধি বা হ্রাসে লোহার তৈরি রডের মাপের যে বাড়া কমা হয় তা কংক্রিটের বাড়া কমার সঙ্গে প্রায় সমান হয়। লোহার তৈরি রডের মাপের এই বাড়া কমা কংক্রিটের সমান না হলে যে চাপ সৃষ্টি হবে তাতে ঢালাই ফেটে যেতে পারে।

9. তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক ও আপাত প্রসারণ গুনাঙ্কের সংজ্ঞা দাও। এদের মধ্যে সম্পর্কটি লেখো।

উঃ- তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্কঃ প্রতি এক ডিগ্রি উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য 0^oC উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো তরলের একক আয়ত্নে যে প্রকৃত প্রসারণ হয় তাকে ওই তরলের তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক (γ_r) বলে।

তরলের আপাত প্রসারণ গুনাঙ্কঃ প্রতি এক ডিগ্রি উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য 0^oC উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো তরলের একক আয়ত্নে যে আপাত প্রসারণ হয় তাকে ওই তরলের তরলের আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক (γ_a) বলে।

γ_r এবং γ_a এর মধ্যে সম্পর্কঃ γ_r = γ_a + γ_g , যেখানে γ_g হল পাত্রের উপাদানের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক।

10. শীতকালে পাথরের মেঝের তুলনায় কার্পেটের মেঝে আরামদায়ক মনে হয় কেন?

উঃ- শীতকালে কার্পেটের মেঝের তুলনায় পাথরের মেঝে বেশি ঠাণ্ডা মনে হয়। কার্পেটের তুলনায় পাথর তাপের সুপরিবাহী। পাথর মানুষের পা থেকে বেশি তাপ পরিবাহিত করে, কার্পেট কম তাপ পরিবাহিত করে, ফলে পাথরের মেঝে বেশি ঠাণ্ডা মনে হয় এবং কার্পেটের মেঝে কম ঠাণ্ডা মনে হয়।

11. লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 12×10^-6/°C- ব্যাখ্যা করো। তাপ প্রয়োগে তরলের আয়তন প্রসারণের একটি উদাহরণ দাও। [MP-26]

উঃ- ✅ লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 12×10^-6/°C বলতে বোঝায় প্রতি এক ডিগ্রি উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য লোহার প্রতি এক মিটার দৈর্ঘ্যে যে দৈর্ঘ্য প্রসারণ হয় তা হলো 12×10^-6 মিটার।

✅ তাপ প্রয়োগে তরলের আয়তন প্রসারণের উদাহরণ : থার্মোমিটারে উষ্ণতা নির্দেশক তরল রূপে পারদ ব্যবহার করা হয়। থার্মোমিটারের কুণ্ডটি কোনো উষ্ণ বস্তুর সংস্পর্শে এলে কুন্ডের ভেতর থাকা পারদ উত্তপ্ত হয়ে প্রসারিত হয় এবং বস্তুটির তাপমাত্রা নির্দেশ করে।

12. তরলের দুই প্রকার আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের মধ্যে কোনটি তরলের নিজস্ব ধর্ম, তা যুক্তিসহ লেখো।

উঃ- তরলের দুই প্রকার আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক ও প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক। এদের মধ্যে প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক তরলের নিজস্ব ধর্ম। তরলের প্রসারণ লক্ষ করতে হলে তরলকে একটি পাত্রে নিয়ে উত্তপ্ত করতে হয়। তাপ প্রয়োগের ফলে যেমন তরলের প্রসারণ হয় তেমনি তার সঙ্গে পাত্রেরও প্রসারণ হয়। পাত্রের প্রসারণ বিবেচনা করে তরলের যে আয়তন প্রসারণ হয়, তাকেই তরলের প্রকৃত প্রসারণ বলে। তাই তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক হবে তরলের নিজস্ব ধর্ম।

13. একই আকৃতি বিশিষ্ট দুটি পরিবাহীর তাপ পরিবাহিতাঙ্কের অনুপাত 2:3 হলে পরিবাহী দুটির তাপীয় রোধের অনুপাত কত?

উঃ- তাপীয় রোধ, (R_H)₁ = I/K₁.A , যেখানে K তাপ পরিবাহিতাঙ্ক

এবং (R_H)₂ = I/K₂.A

(R_H)₁ : (R_H)₂ = K₂ : K₁

(R_H)₁ : (R_H)₂ = 3 : 2

পরিবাহী দুটির তাপীয় রোধের অনুপাত 3:2

14. দৈর্ঘ্য প্রসারন গুনাঙ্কের সংজ্ঞা দাও। তাপ পরিবাহিতার SI একক কি?

উঃ- প্রতি এক ডিগ্রি উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক দৈর্ঘ্যে যে দৈর্ঘ্য-প্রসারণ হয়, তাকে ওই পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারন গুনাঙ্ক বলে।

তাপ পরিবাহিতার SI একক J.m^-1 .s^-1 .^oC^-1

15. তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলতে কি বোঝ? কোন পদার্থের তাপ পরিবহণ ক্ষমতা সর্বোচ্চ?

উঃ- স্থির উষ্ণতায় একক দৈর্ঘ্য ও একক প্রস্থচ্ছেদ বিশিষ্ট কোনো পরিবাহীর মধ্যে দিয়ে একক সময়ে যে তাপ প্রবাহিত হয়, তাকে তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলে। হিরের তাপ পরিবহণ ক্ষমতা সর্বোচ্চ।

16. তরলের আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক এবং তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্কের সংজ্ঞা দাও। তাদের মধ্যে সম্পর্কটি লেখো। [MP-26]

উত্তর:- তরলের আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক : প্রতি এক ডিগ্রি উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য 0⁰ উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো তরলের একক আয়তনে যে আপাত আয়তন প্রসারণ হয়, তাকে ওই তরলের আপাতত আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (γ_a) বলে।

তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক: প্রতি এক ডিগ্রি উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য 0⁰ উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো তরলের একক আয়তনে যে প্রকৃত আয়তন প্রসারণ হয়, তাকে ওই তরলের প্রকৃত আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (γ_r) বলে।

তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক= তরলের আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক+ পাত্রের উপাদানের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক

γ_r = γ_a + γ_g

17. একটি রেল লাইনের পরপর দুই পাতের মধ্যে নির্দিষ্ট ব্যবধানে ফাঁক রাখা হয় কেন? দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (α), ক্ষেত্রপ্রসারণ গুণাঙ্ক (β) এবং আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (γ)-এর মধ্যে সম্পর্কটি লেখো। [MP-25]

Ans:- রেললাইনের মাঝে মাঝে ফাঁক রাখা হয় কারণ তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে রেললাইন প্রসারিত বা সংকুচিত হতে পারে। যদি রেললাইনের মাঝে ফাঁকা না রাখা হয়, তবে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সময় রেললাইন প্রসারিত হয়ে বেঁকে যেতে পারে। তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে বস্তু প্রসারিত বা সংকুচিত হয়।

18. 10⁰ C তাপমাত্রায় একটি লোহার রডের দৈর্ঘ্য 20 সেমি হলে, 110⁰ C তাপমাত্রায় রডটির দৈর্ঘ্য কত হবে নির্ণয় করো। (লোহার আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক =36×10°C] [MP-25]

Ans:- ধরি, লোহার রডের প্রাথমিক দৈর্ঘ্য l₁ = 20 সেমি; প্রাথমিক তাপমাত্রা t₁ = 10⁰ C ; চূড়ান্ত তাপমাত্রা t₂ = 110⁰ C

  তাপমাত্রার পরিবর্তন Δt = (t₂ – t₁) = (110 – 10) = 100⁰ C

লোহার আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক γ = 36×10⁻⁶/⁰C

লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক α = γ/3 = 12×10⁻⁶/⁰C

  চূড়ান্ত দৈর্ঘ্য l₂ = ?

আমরা জানি,

l₂ = l₁ (1 + αΔt)

= 20 [1 + (12×10⁻⁶)×100]

= 20 [1 + 0.0012]

= 20 [1.0012]

= 20.024 সেমি

সুতরাং, 110⁰ C তাপমাত্রায় রডটির দৈর্ঘ্য হবে 20.024 সেমি।

19. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের সংজ্ঞা দাও। SI পদ্ধতিতে তাপীয় রোধের একক কী? [MP-24]

উঃ- একক বেধ এবং একক প্রস্থচ্ছদের ক্ষেত্রফল বিশিষ্ট কোন কঠিন পদার্থের দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উষ্ণতার পার্থক্য একক হলে, তলের সঙ্গে লম্বভাবে একক সময়ে যে তাপ পরিবাহিত হয়, তাকে ওই পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলে। SI পদ্ধতিতে তাপীয় রোধের একক KW^-1

20. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের সংজ্ঞা দাও। চার্লসের সূত্র থেকে এর মান নির্ণয় করো। [MP-24]

উঃ- গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক: চাপ স্থির রেখে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের উষ্ণতা 0 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড থেকে এক ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বৃদ্ধি করলে তার প্রতি একক আয়তনে যে আয়তন বৃদ্ধি হয়, তাকে ওই গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক বলে।

যদি স্থির চাপে কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন, 0^oC এবং t^oC উষ্ণতায় যথাক্রমে V₀ এবং V_t হয় তাহলে ওই গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক হবে-

\gamma_p = \frac{V_t-V_0}{V_0\times t}

\gamma_p \;এর\; মান \; সব \; গ্যাসের \; ক্ষেত্রে\;সমান। \;সুতরাং,  V_t-V_0=V_0 \gamma_pt,\\\therefore \;V_t=V_0+V_0\gamma_pt \\বা,V_t=V_0(1+\gamma_pt)...........(1)

চার্লসের সূত্র হল, অপরিবর্তিত চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন প্রতি 1^oC উষ্ণতা বৃদ্ধি বা হ্রাসের জন্য 0^oC উষ্ণতায় ওই গ্যাসের আয়তনের 1/273 অংশ যথাক্রমে বৃদ্ধি বা হ্রাস পায়। অর্থাৎ,

V_t =V_0(1+\frac{t}{273}) .................(2)

(1) এবং (2) নং সমীকরণ তুলনা করলে পাওয়া যায়,

\gamma_p=\frac{1}{273}^oC^{-1}

21. কঠিনের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের সংজ্ঞা দাও এবং এর গাণিতিক রূপটি লেখ । [MP-23]

উঃ- প্রতি এক ডিগ্রি উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক আয়তনে যে আয়তন প্রসারণ হয়, তাকে ওই পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক বলে। যদি t₁ উষ্ণতায় কোনো কঠিন পদার্থের আয়তন V₁ এবং t₂ উষ্ণতায় আয়তন V₂ হয় তাহলে, ওই কঠিন পদার্থটির আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক γ (গামা) $= \frac{V_2-V_1}{V_1(t_2-t_1)}$

22. দৈনন্দিন জীবনের অভিজ্ঞতা থেকে কঠিন, তরল ও গ্যাসীয় পদার্থের তাপীয় প্রসারণের একটি করে উদাহরণ দাও। [MP-23]

উঃ- কঠিন পদার্থের প্রসারণের উদাহরণঃ কাচের শিশির মুখে ধাতব ছিপি খুব জোরে এঁটে গেলে ছিপি খোলার সময় শিশির মুখটি উত্তপ্ত করা হয়। ছিপিটি উত্তপ্ত হয়ে প্রসারিত হয়; ফলে আলগা হয়ে যায় এবং সহজে খোলা যায়।

তরল পদার্থের প্রসারণের উদাহরণঃ থার্মোমিটারে উষ্ণতা- নির্দেশক তরল হিসেবে পারদ বা অ্যালকোহল ব্যবহার করা হয়। থার্মোমিটারের কুণ্ডটি কোনো উষ্ণ বস্তুর সংস্পর্শে এলে কুণ্ডের ভেতরে থাকা তরল উত্তপ্ত হয়ে প্রসারিত হয় এবং বস্তুটির তাপমাত্রা নির্দেশ করে।

গ্যাসের পদার্থের প্রসারণের উদাহরণঃ গরম হওয়া বেলুনের মধ্যে উষ্ণ বায়ু প্রসারিত অবস্থায় থাকে। উষ্ণ বায়ু বেলুনের বাইরে থাকা ঠাণ্ডা বায়ুর থেকে হালকা হওয়ায় বেলুন উপরে উঠতে থাকে।

LATEST POSTS:

• চলতড়িৎ-মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান | Physical Science Current Electricity Chapter Numericals
• আলো অধায়- মাধ্যমিক ভৌত বিজ্ঞান গাণিতিক সমস্যা ও সমাধান  | Madhyamik physical science light chapter 5 mathematical problem
• গ্যাসের আচরণ অধ্যায় গাণিতিক সমস্যা ও তার সমাধান  | Class 10 Physical Science Chapter 2 Mathematical Problem
• আমাদের পৃথিবী (ভূগোল) সিলেবাস- সপ্তম শ্রেণী | WB Class 7 Geography Syllabus
• বাংলা সিলেবাস- সপ্তম শ্রেণী | WB Class 7 Bengali Syllabus