তাপগতিবিদ্যার ২০টি প্রশ্নের উদাহরণ
তাপগতিবিদ্যা প্রক্রিয়া
1. তাপগতিবিদ্যায়, একটি আদর্শ গ্যাস সমতাপীয় প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায় যদি…
ক. গ্যাসের অবস্থার পরিবর্তন, তাপমাত্রা সর্বদা স্থির থাকে
খ. সকল অণু ভিন্ন ভিন্ন গতিতে চলে
গ. সকল গ্যাসীয় অবস্থার তাপমাত্রা সর্বদা পরিবর্তিত হয়।
D. উচ্চ তাপমাত্রায় অণুগুলোর গতিবেগ বেশি থাকে
ই. গ্যাসের চাপ ও আয়তন অপরিবর্তিত থাকে।
আলোচনা
সমতাপীয় বা আইসোথার্মিক মানে স্থির তাপমাত্রা।
সঠিক উত্তরটি হলো A।
2. সকল আদর্শ গ্যাস সমায়তনিক প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, তাই...
ক. সকল অণুর গতিবেগ একই
খ. উচ্চ তাপমাত্রায় অণুগুলোর গড় গতিবেগ বেশি
C. গ্যাসের চাপ স্থির থাকে
D. গ্যাসটি কাজ করবে
E-এর কোনো অভ্যন্তরীণ শক্তি নেই
আলোচনা
সমায়তনিক = স্থির আয়তন
সঠিক উত্তরটি হলো B।
3. তাপগতিবিদ্যার প্রক্রিয়াগুলো সম্পর্কে সঠিক বিবৃতিটি হলো…
এ. আইসোবারিক হলো স্থির চাপে গ্যাস পরিবর্তনের প্রক্রিয়া।
খ. সমচাপীয় হলো স্থির তাপমাত্রায় গ্যাস পরিবর্তনের প্রক্রিয়া।
গ. আইসোকোরিক হলো স্থির চাপে গ্যাস পরিবর্তনের একটি প্রক্রিয়া।
D. সমতাপীয় তাপ হলো স্থির আয়তনে গ্যাসের পরিবর্তনের প্রক্রিয়া।
ই. আইসোকোরিক হলো স্থির তাপমাত্রায় গ্যাস পরিবর্তনের একটি প্রক্রিয়া।
আলোচনা
সমচাপ = স্থির চাপ
আইসোকোরিক = স্থির আয়তন
সমতাপীয় = স্থির তাপমাত্রা
সঠিক উত্তরটি হলো A।
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র
4. নিচের PV গ্রাফ থেকে, প্রক্রিয়া I এবং II-তে গ্যাস দ্বারা সম্পন্ন কাজের পরিমাণ সমানুপাতিক, যেমনটি...
এ. ১ : ২
খ. ৩ : ২
গ. ৪ : ৯
ডি. ২ : ১
ই. ৩ : ১
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
প্রক্রিয়া ১ :
চাপ (P) = 20 N/m2
প্রাথমিক আয়তন (V)1) = ১০ লিটার = ১০ ডেসিমিটার3 = 10 এক্স 10-3 m3
চূড়ান্ত আয়তন (V)2) = ১০ লিটার = ১০ ডেসিমিটার3 = 40 এক্স 10-3 m3
প্রক্রিয়া ১ :
চাপ (P) = 15 N/m2
প্রাথমিক আয়তন (V)1) = ১০ লিটার = ১০ ডেসিমিটার3 = 20 এক্স 10-3 m3
চূড়ান্ত আয়তন (V)2) = ১০ লিটার = ১০ ডেসিমিটার3 = 60 এক্স 10-3 m3
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে:
উত্তর :
গ্যাস কার্যপ্রক্রিয়া I:
W = P ΔV = P (V2-ভি1) = (20)(40-10)(10-3 m3) = (20)(30)(10-3 m3) = (600)(10-3 m3) = 0,6 মি3
গ্যাস কার্যপ্রক্রিয়া II:
W = P ΔV = P (V2-ভি1) = (15)(60-20)(10-3 m3) = (15)(40)(10-3 m3) = (600)(10-3 m3) = 0,6 মি3
প্রক্রিয়া I এবং II-তে গ্যাস কাজের তুলনা:
0,6 মি3 : 0,6 মি3
1: 1
সঠিক উত্তরটি হলো E।
5. P – V লেখচিত্র থেকে, প্রক্রিয়া I এবং II-তে গ্যাসীয় কাজের পরিমাণ সমানুপাতিক, যেমনটি...
এ. ১ : ২
খ. ৩ : ২
গ. ৪ : ৯
ডি. ২ : ১
ই. ৩ : ১
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
প্রক্রিয়া I:
চাপ (P) = ১৫ প্যাসকেল
খণ্ড ১ (V)1) = ১০ লিটার
খণ্ড ১ (V)2) = ১০ লিটার
প্রক্রিয়া II:
চাপ (P) = ১৫ প্যাসকেল
খণ্ড ১ (V)1) = ১০ লিটার
খণ্ড ১ (V)2) = ১০ লিটার
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: প্রক্রিয়া I এবং II-তে গ্যাস কাজের তুলনা
উত্তর :
উপরের গ্রাফ অনুসারে তাপগতিবিদ্যার প্রক্রিয়াটি একটি সমচাপীয় প্রক্রিয়া (ধ্রুব চাপ)।
প্রক্রিয়া I-এ গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ:
W = P (V2 - ভি1)
W = (20)(40 – 10)
W = (20)(30)
ডাব্লু = 600
প্রক্রিয়া II-তে গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ:
W = P (V2 - ভি1)
W = (15)(60 – 20)
W = (15)(40)
ডাব্লু = 600
প্রক্রিয়া I এবং II-তে গ্যাস কাজের তুলনা:
600: 600
1: 1
সঠিক উত্তরটি হলো E।
6. নিচের PV গ্রাফ অনুযায়ী হিলিয়াম গ্যাসকে উত্তপ্ত করা হয়। AB প্রক্রিয়ায় হিলিয়াম গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ হলো...
উ। 15 Joule 
খ. ১০ জুল
সি. ৮ জুল
ডি. ৪ জুল
ই. ২ জুল
আলোচনা
এটা জানা আছে :
চাপ (P) = 2 x 105 এন / মি2 = 2 এক্স 105 প্যাসকেল
প্রাথমিক আয়তন (V)1) = 5 সেমি3 = 5 এক্স 10-6 m3
চূড়ান্ত আয়তন (V)2) = 15 সেমি3 = 15 এক্স 10-6 m3
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে AB প্রক্রিয়ায় গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ
জওয়াব :
W = ∆P ∆V
W = P (V2 - ভি1)
W = (2 x 105)(15 x 10-6 - 5 এক্স 10-6)
W = (2 x 105)(10 x 10-6) = (2 x 105)(1 x 10-5)
W = ৪০০ জুল
সঠিক উত্তরটি হলো E।
7. ছবিটির দিকে তাকান! একটি আদর্শ গ্যাস তার চাপ (P) ও আয়তন (V) পরিবর্তনের একটি প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। এই প্রক্রিয়ায় গ্যাসটি দ্বারা কৃত কাজ হলো…
এ. ১৫৮,৪০০ জুল
বি. ৯৫০,৪০০ জুল
সি. ৫,৮৬০,৮০০ জুল
ডি. ৯,৫০৪,০০০ জুল
ই. ৪ জুল
আলোচনা
এটা জানা আছে :
প্রাথমিক চাপ (P1) = 4 Pa = 4 N/m2
চূড়ান্ত চাপ (P2) = 6 Pa = 6 N/m2
প্রাথমিক আয়তন (V)1) = 2 মি3
চূড়ান্ত আয়তন (V)2) = 4 মি3
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ (W)
জওয়াব :
গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ = ab বক্ররেখার নিচের ক্ষেত্রফল
W = ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল + আয়তক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল
W = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
W = 2 + 8
W = ৪০০ জুল
সঠিক উত্তরটি হলো E।
8. একটি আদর্শ গ্যাস A → B → C → A এই বদ্ধ প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। এই চক্রে গ্যাসটি যে পরিমাণ কাজ করে, তা হলো…
A. -2,0 X 103 J
B. -5,5 X 103 J
C. -8,0 X 105 J
ডি. ২.৫৬ x ১০6 J
ই. ৩৬ x ১০6 J
আলোচনা
কাজ (W) = বক্ররেখার ক্ষেত্রফল (তীরচিহ্নিত রেখার ভিতরের ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল)।
W = ½ (20-10)(6 x 105 - 2 এক্স 105)
W = ½ (10)(4 x 105)
W = (5)(4 x 105)
W = ২০ x ১০5 = 2 এক্স 106 জুল
সঠিক উত্তরটি হলো D।
তাপ ইঞ্জিন
9. একটি ইঞ্জিন উচ্চ-তাপমাত্রার আধার থেকে ২,০০০ জুল তাপ শোষণ করে এবং নিম্ন-তাপমাত্রার আধারে ১,২০০ জুল তাপ বর্জন করে। ইঞ্জিনটির কর্মদক্ষতা হলো ….
এ. ১০%
খ. ২০%
সি. ২৫%
ডি. ৩০%
ই. ৩৫%
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
শোষিত তাপ (QH) = ১৬ জুল
তাপ নির্গত (Q)L) = ১৬ জুল
যন্ত্র দ্বারা উৎপাদিত কাজ (W) = ২০০০ – ১২০০ = ৮০০ জুল
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতা (e)
জওয়াব :
তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতার সূত্র:
e = W / QH = ৮০০/২০০০ = ০.৪ x ১০০% = ৪০%
সঠিক উত্তরটি হলো E।
কার্নোট ইঞ্জিন
10. একটি কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা হলো..., যার চক্র ৯৬০ কেলভিন তাপমাত্রায় তাপ শোষণ করে এবং ৫৭৬ কেলভিন তাপমাত্রায় তাপ বর্জন করে।
এ. ১০%
খ. ২০%
সি. ২৫%
ডি. ৩০%
ই. ৩৫%
আলোচনা
এটা জানা আছে :
উচ্চ তাপমাত্রা (TH) = ৯ কেলভিন
নিম্ন তাপমাত্রা (TL) = ৯ কেলভিন
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা (e)
জওয়াব :
একটি কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা হল ০.৪ x ১০০% = ৪০%।
সঠিক উত্তরটি হলো A।
11. নীচে একটি কার্নো ইঞ্জিনের PV লেখচিত্রে, W = ৬,০০০ জুল। প্রতি চক্রে ইঞ্জিন দ্বারা নির্গত তাপের পরিমাণ হলো…
এ. ২,২৫০ জুল
খ. ১০ জুল
সি. ৮ জুল
ডি. ৪ জুল
ই. ২ জুল
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
কাজ (W) = ৬০০০ জুল
উচ্চ তাপমাত্রা (TH) = ৮০০ কেলভিন
নিম্ন তাপমাত্রা (TL) = ৮০০ কেলভিন
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: Q
উত্তর :
একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিনের (কার্নো ইঞ্জিন) দক্ষতা:
কার্নো ইঞ্জিন দ্বারা শোষিত তাপ:
W = e Q1
6000 = (0,625) Q1
Q1 = 6000/0,625
Q1 = 9600
কার্নো ইঞ্জিন দ্বারা নির্গত তাপ:
Q2 = প্রশ্ন1 - ডাব্লু
Q2 = 9600 - 6000
Q2 = ২,৩৭৬,০০০ জুল
এর কোনো সঠিক উত্তর নেই।
12. ৪০% কর্মদক্ষতা সম্পন্ন একটি কার্নো ইঞ্জিন ৭২৭°C তাপমাত্রার একটি উষ্ণ আধার ব্যবহার করে। শীতল আধারের তাপমাত্রা নির্ণয় করুন!
এ. ৩২৩°সে.
খ. ১২২°সে.
সি. ৫০°সে
ডি. ৪০°সে.
ই. ৬২৭°সে
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
দক্ষতা (e) = ৪০% = ৪০/১০০ = ০.৪
উচ্চ তাপমাত্রা (TH) = 727টিoC + 273 = 1000 K
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: শীতল জলাধারের তাপমাত্রা নির্ণয় করুন।
উত্তর :
জলাধারের তাপমাত্রা ৬০০–২৭৩ = ৩২৭oC
সঠিক উত্তরটি হলো A।
13. একটি কার্নো ইঞ্জিনের P-V লেখচিত্রটি নিচের চিত্রের মতো দেখতে! যদি ইঞ্জিনটি ৮০০ জুল তাপ শোষণ করে, তাহলে কৃত কাজ হলো…
এ. ৩৫০ জুল
বি. ২৫০ জে
সি. ১৫০ জুল
ডি. ১০০ জে
ই. ৮,০০০ জুল
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
উচ্চ তাপমাত্রা (TH) = ৮০০ কেলভিন
নিম্ন তাপমাত্রা (TL) = ৮০০ কেলভিন
শোষিত তাপ (Q1) = ১৬ জুল
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: ব্যবসা (W)
উত্তর :
একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিনের (কার্নো ইঞ্জিন) দক্ষতা:
গৃহীত প্রচেষ্টাগুলো হলো:
W = e Q1
W = (7/12)(800 জুল)
W = ৪০০ জুল
সঠিক উত্তরটি হলো D।
14. একটি কার্নো ইঞ্জিন যান্ত্রিক কাজ উৎপন্ন করার জন্য ৬০০ কেলভিন উচ্চ তাপমাত্রায় চালিত হয়। যদি ইঞ্জিনটি ৪০০ কেলভিন নিম্ন তাপমাত্রায় ৬০০ জুল তাপ শোষণ করে, তবে উৎপন্ন কাজ হলো…
এ. ৩৫০ জুল
বি. ২৫০ জে
সি. ১৫০ জুল
ডি. ১০০ জে
ই. ৮,০০০ জুল
আলোচনা
এটা জানা আছে :
নিম্ন তাপমাত্রা (TL) = ৯ কেলভিন
উচ্চ তাপমাত্রা (TH) = ৯ কেলভিন
শোষিত তাপ (Q1) = ১৬ জুল
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে কার্নো ইঞ্জিন দ্বারা উৎপাদিত কাজ (W)
জওয়াব :
একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিনের (কার্নো ইঞ্জিন) দক্ষতা:
কার্নো ইঞ্জিন দ্বারা কৃত কাজ:
W = e Q1
W = (1/3)(600) = 200 জুল
সঠিক উত্তরটি হলো E।
গ্যাসের গতি তত্ত্ব এবং তাপগতিবিদ্যা
15. একটি ট্যাঙ্কে ৪ লিটার আয়তনের এবং ২৭° সেলসিয়াস তাপমাত্রার আদর্শ গ্যাস রয়েছে।oC এবং 3 atm চাপ (1 atm = 10)5 NM-2গ্যাসটিকে স্থির চাপে ৮৭° তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়।oC. গ্যাসের তাপ ধারণ ক্ষমতা হলো 9 JK-1 গ্যাসের চূড়ান্ত আয়তন এবং গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন হলো যথাক্রমে…
এ. ৪.২ লিটার, ΔU = ৫০০ জুল
বি. ৪.৪ লিটার, ΔU = ৫০০ জুল
সি. ৪.৬ লিটার, ΔU = ৫০০ জুল
ডি. ৪.৮ লিটার, ΔU = ৫০০ জুল
ই. ৪.৮ লিটার, ΔU = ৫০০ জুল
আলোচনা
সমচাপীয় প্রক্রিয়া (ধ্রুব চাপ)
এটা জানা যায় যে:
আদর্শ গ্যাসের প্রাথমিক আয়তন (V)1) = ১০ লিটার
আদর্শ গ্যাসের প্রাথমিক তাপমাত্রা (T)1) = 27টিoC + 273 = 300 K
একটি আদর্শ গ্যাসের চূড়ান্ত তাপমাত্রা (T2) = 87টিoC + 273 = 360 K
আদর্শ গ্যাসের চাপ (P) = 3 atm = 3 x 105 NM-2
গ্যাসের তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) = 9 JK-1
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: গ্যাসের চূড়ান্ত আয়তন (V)2এবং গ্যাসে শক্তির পরিবর্তন (ΔU)
উত্তর :
আইনের সূত্র ব্যবহার করে চূড়ান্ত আয়তন গণনা করুন।উম চার্লস (সমচাপীয় বা স্থির চাপ প্রক্রিয়া):
আয়তন পরিবর্তন :
১ লিটার = ০.০০১ মিটার3
প্রাথমিক আয়তন (V)1) = 4 (0,001 মি)3) = 0,004 মি3
চূড়ান্ত আয়তন (V)2) = 4,8 (0,001 মি)3) = 0,0048 মি3
v পরিবর্তন করুনওলুম (ΔV) = V2 - ভি1 = 0,0048 মি3 - 0,004 মি3 = 0,008 মি3.
তাপমাত্রার পরিবর্তন:
তাপমাত্রার পরিবর্তন (ΔT) = T2 - টি1 = ৩৬০ কেলভিন – ৩০০ কেলভিন = ৬০ কেলভিন
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রের সাহায্যে একটি আদর্শ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন (ΔU) নির্ণয় করুন:
ΔU = Q – W
বিবরণ: ΔU = অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন, Q = তাপ, W = কাজ।
স্থির চাপে কৃত কাজ (W) গণনা করুন:
W = P ΔV = (3 x 105)(0,0008) = (০.৪৩ x ১০1)(8) = (30)(8) = 240 জুল
তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) সূত্র ব্যবহার করে তাপ (Q) গণনা করুন:
C = Q / T
Q = (C)(ΔT) = (9)(60) = 540 জুল
অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন গণনা করুন:
ΔU = Q – W = ৫৪০ জুল – ২৪০ জুল = ৩০০ জুল।
সঠিক উত্তরটি হলো D।
16. একটি ট্যাঙ্কে ২ atm চাপে ৬ লিটার আদর্শ গ্যাস আছে (১ atm = ১০⁻⁶)।5 NM-2), তাপমাত্রা ২৭oC. গ্যাসটিকে ৭৭° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়।oস্থির চাপে C। যদি গ্যাসটির তাপ ধারণ ক্ষমতা 5 J/K হয়।-1গ্যাসটির চূড়ান্ত আয়তন এবং অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন হলো যথাক্রমে…
এ. ৮ লিটার; ΔU = ৫০০ জুল
খ. ৮ লিটার; ΔU = ৫০০ জুল
গ. ৭ লিটার; ΔU = ৫০০ জুল
ডি. ৭ লিটার; ΔU = ৫০০ জুল
ই. ৭ লিটার; ΔU = ৫০০ জুল
আলোচনা
সমচাপীয় প্রক্রিয়া (ধ্রুব চাপ)
এটা জানা যায় যে:
আদর্শ গ্যাসের প্রাথমিক আয়তন (V)1) = ১০ লিটার
আদর্শ গ্যাসের প্রাথমিক তাপমাত্রা (T)1) = 27টিoC + 273 = 300 K
একটি আদর্শ গ্যাসের চূড়ান্ত তাপমাত্রা (T2) = 77টিoC + 273 = 350 K
আদর্শ গ্যাসের চাপ (P) = 2 atm = 2 x 105 NM-2
গ্যাসের তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) = 5 JK-1
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: গ্যাসের চূড়ান্ত আয়তন (V)2এবং গ্যাসে শক্তির পরিবর্তন (ΔU)
উত্তর :
আইনের সূত্র ব্যবহার করে চূড়ান্ত আয়তন গণনা করুন।উম চার্লস (সমচাপীয় বা স্থির চাপ প্রক্রিয়া):
আয়তন পরিবর্তন :
১ লিটার = ০.০০১ মিটার3
প্রাথমিক আয়তন (V)1) = 6 (0,001 মি)3) = 0,006 মি3
Vচূড়ান্ত আয়তন (V)2) = 7 (0,001 মি)3) = 0,007 মি3
আয়তন পরিবর্তন (ΔV) = V2 - ভি1 = 0,007 মি3 - 0,006 মি3 = 0,001 মি3.
তাপমাত্রার পরিবর্তন:
তাপমাত্রার পরিবর্তন (ΔT) = T2 - টি1 = ৩৫০ কেলভিন – ৩০০ কেলভিন = ৫০ কেলভিন
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রের সাহায্যে একটি আদর্শ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন (ΔU) নির্ণয় করুন:
ΔU = Q – W
বিবরণ: ΔU = অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন, Q = তাপ, W = কাজ।
স্থির চাপে কৃত কাজ (W) গণনা করুন:
W = P ΔV = (2 x 105)(0,001) = (০.৪৩ x ১০2)(০.৫) = (200)(1) = 200 জুল
তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) সূত্র ব্যবহার করে তাপ (Q) গণনা করুন:
C = Q / T
Q = (C)(ΔT) = (5)(50) = 250 জুল
অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন গণনা করুন:
ΔU = Q – W = ৫৪০ জুল – ২৪০ জুল = ৩০০ জুল।
সঠিক উত্তরটি হলো D।
তাপগতিবিদ্যা প্রক্রিয়া
17. পাশের গ্রাফটি এবং নিম্নলিখিত বিবৃতিগুলো মনোযোগ দিয়ে দেখুন!
(1AB প্রক্রিয়াটি সমচাপীয় এবং W = P (V2 - ভি1)
(2) প্রক্রিয়া BC রুদ্ধতাপীয়, এবং ΔU = Q
(3) প্রক্রিয়া BC সমায়তনিক, এবং ΔU = Q
(4) CA প্রক্রিয়াটি সমতাপীয়, এবং সিস্টেম তাপ শোষণ করে।
সঠিক বিবৃতিটি হলো…
ক. (1) এবং (3)
খ. (1) এবং (4)
গ. (2) এবং (3)
D. (2) এবং (4)
ই. (3) এবং (4)
আলোচনা
(1AB প্রক্রিয়াটি সমচাপীয় এবং W = P (V2 - ভি1)
সমচাপীয় = স্থির চাপ। P বরাবর একটি সরলরেখা দ্বারা স্থির চাপ নির্দেশ করা হয়।1 A থেকে B পর্যন্ত। এই প্রক্রিয়ায়, চাপ স্থির থাকে কিন্তু আয়তনের পরিবর্তন হয়, যেখানে আয়তন বৃদ্ধি পায়। যদি আয়তন বৃদ্ধি পায়, তবে সিস্টেমটি পারিপার্শ্বিকের উপর কাজ করে, যেখানে কাজের পরিমাণ (W) হলো চাপ (P) এবং আয়তনের পরিবর্তন (ΔU)-এর গুণফল।
(3) প্রক্রিয়া BC সমায়তনিক, এবং ΔU = Q
সমায়তনিক = স্থির আয়তন। স্থির আয়তন V বরাবর একটি সরলরেখা দ্বারা নির্দেশিত হয়।2 B থেকে C পর্যন্ত। এই প্রক্রিয়ায়, আয়তন স্থির থাকে কিন্তু চাপের পরিবর্তন হয়, যেখানে চাপ বৃদ্ধি পায়। যেহেতু আয়তন স্থির, তাই কোনো কাজ করা হয় না, যেখানে W = 0। তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রের সূত্রটি হলো ΔU = Q – W, যেখানে ΔU = অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন, Q = তাপ এবং W = কাজ। যদি কোনো কাজ না করা হয়, তবে W = 0, সুতরাং ΔU = Q।
সঠিক উত্তরটি হলো A।
18. নিচের তাপগতিবিদ্যা চক্রের লেখচিত্রটি দেখুন!
নিম্নলিখিত বিবৃতি থেকে:
(1) A – B = সমায়তনিক, কাজ তাপমাত্রার পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে
(2) B – C = রুদ্ধতাপীয়, কোন তাপ পরিবর্তন হয় না
(3) B – C = সমচাপ, কাজ আয়তনের পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে
(4) C – A = প্রক্রিয়াটি সিস্টেমের বাইরের প্রচেষ্টায় ঘটে
সত্যিটা হলো…
ক. (1) এবং (2)
খ. (1) এবং (3)
গ. (2) এবং (3)
D. (2) এবং (4)
ই. (3) এবং (4)
আলোচনা
(1) A – B = সমায়তনিক, কাজ তাপমাত্রার পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে
হ্যাঁ, এই প্রক্রিয়াটি সমায়তনিক (স্থির আয়তন)। তবে, আয়তন স্থির থাকে, তাই কোনো কাজ সম্পন্ন হয় না। আয়তনের পরিবর্তন ঘটলেই কাজ সম্পন্ন হয়। অতএব, এই বিবৃতিটি ভুল।
(3) B – C = সমচাপ, কাজ আয়তনের পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে
সমচাপীয় = স্থির চাপ। স্থির চাপ B থেকে C পর্যন্ত একটি সরলরেখা দ্বারা নির্দেশিত হয়। এই প্রক্রিয়ায়, সিস্টেমের আয়তনের পরিবর্তন ঘটে, যেখানে সিস্টেমের আয়তন বৃদ্ধি পায়। সিস্টেমের আয়তন বৃদ্ধি পাওয়ার অর্থ হলো সিস্টেমটি পরিবেশের উপর কাজ করে।
(4) C – A = প্রক্রিয়াটি সিস্টেমের বাইরের প্রচেষ্টায় ঘটে
এই প্রক্রিয়ায় সিস্টেমের আয়তন ও চাপ উভয়ই হ্রাস পায়। সিস্টেমের আয়তন হ্রাস পাওয়ার অর্থ হলো, পরিবেশ সিস্টেমের উপর কাজ করে। অন্য কথায়, কাজটি বাইরে থেকে করা হচ্ছে।
সঠিক উত্তরটি হলো E।
তাপগতিবিদ্যার সূত্রাবলী
১৯. ছবিটির দিকে তাকাও! একটি আদর্শ গ্যাস তার চাপ (P) থেকে আয়তন (V) পরিবর্তনের প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। এই প্রক্রিয়ায় গ্যাসটি দ্বারা কৃত কাজ হলো…
এ. ১৫৮,৪০০ জুল
বি. ৯৫০,৪০০ জুল
সি. ৫,৮৬০,৮০০ জুল
ডি. ৯,৫০৪,০০০ জুল
ই. ৪ জুল
আলোচনা
এটা জানা আছে :
প্রাথমিক চাপ (P1) = 4 Pa = 4 N/m2
চূড়ান্ত চাপ (P2) = 6 Pa = 6 N/m2
প্রাথমিক আয়তন (V)1) = 2 মি3
চূড়ান্ত আয়তন (V)2) = 4 মি3
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ (W)
জওয়াব :
গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ = ab বক্ররেখার নিচের ক্ষেত্রফল
W = ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল + আয়তক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল
W = ½ (6-4)(4-2) + 4(4-2)
W = ½ (2)(2) + 4(2)
W = 2 + 8
W = ৪০০ জুল
সঠিক উত্তরটি হলো E।
২০. একটি আদর্শ গ্যাস A → B → C → A এই বদ্ধ প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। এই চক্রে গ্যাসটি যে পরিমাণ কাজ করে, তা হলো…
এ. −২.০ x ১০3 J
খ. −৫.৫ x ১০3 J
সি. −৮.০ x ১০5 J
ডি. ২.০ x ১০6 J
ই. ৪.০ x ১০6 J
আলোচনা
কাজ (W) = বক্ররেখার ক্ষেত্রফল (তীরচিহ্নিত রেখার ভিতরের ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল)।
W = ½ (20-10)(6 x 105 - 2 এক্স 105)
W = ½ (10)(4 x 105)
W = (5)(4 x 105)
W = ২০ x ১০5 = 2 এক্স 106 জুল
সঠিক উত্তরটি হলো D।
প্রশ্নের উৎস:
উচ্চ মাধ্যমিক/বৃত্তিমূলক উচ্চ বিদ্যালয়ের জন্য জাতীয় পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞানের প্রশ্নাবলী
