তাপগতিবিদ্যার ২০টি প্রশ্নের উদাহরণ
তাপগতিবিদ্যা প্রক্রিয়া
১. 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।
২. সকল আদর্শ গ্যাস সমায়তনিক প্রক্রিয়ায় চলে, 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।
৩. 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
৪. নিচের PV গ্রাফ থেকে, প্রক্রিয়া I এবং II-তে গ্যাসের কাজের পরিমাণ সমানুপাতিক, যেমন...
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 ) = ২০ লিটার = ২০ dm 3 = ২০ x ১০ -৩ m 3
চূড়ান্ত আয়তন (V 2 ) = ৬০ লিটার = ৬০ dm 3 = ৬০ x ১০ -৩ m 3
প্রক্রিয়া ১ :
চাপ (P) = 15 N/ m²
প্রাথমিক আয়তন (V 1 ) = ২০ লিটার = ২০ dm 3 = ২০ x ১০ -৩ m 3
চূড়ান্ত আয়তন (V 2 ) = ৬০ লিটার = ৬০ dm 3 = ৬০ x ১০ -৩ m 3
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে:
উত্তর :
গ্যাস কার্যপ্রক্রিয়া I:
W = P ΔV = P (V 2 –V 1 ) = (20)(40-10)(10 -3 m 3 ) = (20)(30)(10 -3 m 3 ) = (600)(10 -3 m 3 ) = 0,6 m 3
গ্যাস কার্যপ্রক্রিয়া II:
W = P ΔV = P (V 2 –V 1 ) = (15)(60-20)(10 -3 m 3 ) = (15)(40)(10 -3 m 3 ) = (600)(10 -3 m 3 ) = 0,6 m 3
প্রক্রিয়া I এবং II-তে গ্যাস কাজের তুলনা:
০.৬ মি³ : ০.৬ মি³
1: 1
সঠিক উত্তরটি হলো E।
৫. P – V লেখচিত্র থেকে, প্রক্রিয়া I এবং II-তে গ্যাসীয় কাজের পরিমাণ সমানুপাতিক, যেমন...
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
আয়তন 1 (V 1 ) = 10 লিটার
আয়তন 2 (V 2 ) = 40 লিটার
প্রক্রিয়া II:
চাপ (P) = ১৫ প্যাসকেল
আয়তন 1 (V 1 ) = 20 লিটার
আয়তন 2 (V 2 ) = 60 লিটার
প্রশ্ন: 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 (V 2 – V 1 )
W = (20)(40 – 10)
W = (20)(30)
ডাব্লু = 600
প্রক্রিয়া II-তে গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ:
W = P (V 2 – V 1 )
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।
৬. নিচের PV লেখচিত্র অনুযায়ী হিলিয়াম গ্যাসকে উত্তপ্ত করা হয়। AB প্রক্রিয়ায় হিলিয়াম গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ হলো...
এ. ২,২৫০ জুল 
খ. ১০ জুল
সি. ৮ জুল
ডি. ৪ জুল
ই. ২ জুল
আলোচনা
এটা জানা যায় যে :
চাপ (P) = 2 x 10⁵ N /m² = 2 x 10⁵ প্যাসকেল
প্রাথমিক আয়তন (V 1 ) = 5 cm 3 = 5 x 10 -6 m 3
চূড়ান্ত আয়তন (V 2 ) = 15 cm 3 = 15 x 10 -6 m 3
প্রশ্ন : AB প্রক্রিয়ায় গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ
উত্তর :
W = ∆P ∆V
W = P (V 2 – V 1 )
W = (2 x 10 5 )(15 x 10 -6 – 5 x 10 -6 )
W = (2 x 10 5 )(10 x 10 -6 ) = (2 x 10 5 )(1 x 10 -5 )
W = ৪০০ জুল
সঠিক উত্তরটি হলো E।
৭. ছবিটির দিকে তাকাও! একটি আদর্শ গ্যাস তার চাপ (P) থেকে আয়তন (V)-এ পরিবর্তিত হয়। এই প্রক্রিয়ায় গ্যাসটি যে কাজ করে তা 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 যায় যে :
প্রাথমিক চাপ (P 1 ) = 4 Pa = 4 N/m 2
চূড়ান্ত চাপ (P 2 ) = 6 Pa = 6 N/m 2
প্রাথমিক আয়তন (V 1 ) = 2 m 3
চূড়ান্ত আয়তন (V 2 ) = 4 m 3
জ্ঞাত : গ্যাস দ্বারা কৃত কাজ (W)
উত্তর :
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।
৮. একটি আদর্শ গ্যাস A → B → C → A এই বদ্ধ প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। এই চক্রে গ্যাসটি যে পরিমাণ কাজ করে, তা হলো…
A. -2,0 X 103 J
বি. − ৫.৫ x ১০³ জুল
সি. − ৮.০ x ১০⁵ জুল
ডি. ২.০ x ১০⁶ জুল
ই. ৪.০ x ১০⁶ জুল
আলোচনা
কাজ (W) = বক্ররেখার ক্ষেত্রফল (তীরচিহ্নিত রেখার ভিতরের ত্রিভুজের ক্ষেত্রফল)।
W = ½ (20-10)(6 x 10 5 – 2 x 10 5 )
W = ½ (10)(4 x 10 5 )
W = (5)(4 x 10 5 )
W = ২০ x ১০⁵ = ২ x ১০⁶ জুল
সঠিক উত্তরটি হলো D।
তাপ ইঞ্জিন
৯. একটি যন্ত্র উচ্চ-তাপমাত্রার আধার থেকে ২,০০০ জুল তাপ শোষণ করে এবং নিম্ন-তাপমাত্রার আধারে ১,২০০ জুল তাপ বর্জন করে। যন্ত্রটির কর্মদক্ষতা হলো ….
এ. ১০%
খ. ২০%
সি. ২৫%
ডি. ৩০%
ই. ৩৫%
আলোচনা
এটা জানা যায় যে:
শোষিত তাপ (Q H ) = ২০০০ জুল
নির্গত তাপ (Q L ) = ১২০০ জুল
যন্ত্র দ্বারা উৎপাদিত কাজ (W) = ২০০০ – ১২০০ = ৮০০ জুল
প্রশ্ন : তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতা (e)
উত্তর :
তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতার সূত্র:
e = W / Q H = 800/2000 = 0,4 x 100% = 40%
সঠিক উত্তরটি হলো E।
কার্নোট ইঞ্জিন
১০. একটি কার্নো ইঞ্জিনের কর্মচক্র ৯৬০ কেলভিন তাপমাত্রায় তাপ শোষণ করে এবং ৫৭৬ কেলভিন তাপমাত্রায় তাপ বর্জন করে, তার দক্ষতা হলো...
এ. ১০%
খ. ২০%
সি. ২৫%
ডি. ৩০%
ই. ৩৫%
আলোচনা
এটা জানা যায় যে :
উচ্চ তাপমাত্রা (TH ) = ৮০০ কেলভিন
নিম্ন তাপমাত্রা (TL ) = ৫০০ কেলভিন
প্রশ্ন : কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা (e)
উত্তর :
একটি কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা হল ০.৪ x ১০০% = ৪০%।
সঠিক উত্তরটি হলো A।
১১. নিচের 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 ) = ৬০০ কেলভিন
নিম্ন তাপমাত্রা (T L ) = ২৫০ কেলভিন
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে : প্রশ্ন
উত্তর :
একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিনের (কার্নো ইঞ্জিন) দক্ষতা:
কার্নো ইঞ্জিন দ্বারা শোষিত তাপ:
W = e Q 1
6000 = (0,625) প্রশ্ন ১
প্রশ্ন ১ = ৬০০০ / ০.৬২৫
প্রশ্ন ১ = ৯৬০০
কার্নো ইঞ্জিন দ্বারা নির্গত তাপ:
Q 2 = Q 1 – W
প্রশ্ন ২ = ৯৬০০ – ৬০০০
Q 2 = ৩৬০০ জুল
এর কোনো সঠিক উত্তর নেই।
১২. ৪০% কর্মদক্ষতা সম্পন্ন একটি কার্নো ইঞ্জিন ৭২৭° সেলসিয়াস 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 ) = ৭২৭ ° C + ২৭৩ = ১০০০ K
প্রশ্ন: শীতল জলাধারটির তাপমাত্রা নির্ণয় করুন।
উত্তর :
জলাধারের তাপমাত্রা ৬০০–২৭৩ = ৩২৭ ° সে।
সঠিক উত্তরটি হলো A।
১৩. একটি কার্নো ইঞ্জিনের P-V লেখচিত্রটি নিচের চিত্রের মতো দেখতে হয়! 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 ) = ৬০০ কেলভিন
নিম্ন তাপমাত্রা (T L ) = ২৫০ কেলভিন
শোষিত তাপ (Q 1 ) = ৬০০ জুল
জিজ্ঞাসা করা হয়েছে: প্রচেষ্টা (W)
উত্তর :
একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিনের (কার্নো ইঞ্জিন) দক্ষতা:
গৃহীত প্রচেষ্টাগুলো হলো:
W = e Q 1
W = (7/12)(800 জুল)
W = ৪০০ জুল
সঠিক উত্তরটি হলো D।
১৪. 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 যায় যে :
নিম্ন তাপমাত্রা (TL ) = ৫০০ কেলভিন
উচ্চ তাপমাত্রা (TH ) = ৮০০ কেলভিন
শোষিত তাপ (Q 1 ) = ৬০০ জুল
প্রয়োজন : কার্নো ইঞ্জিন দ্বারা উৎপাদিত কাজ (W)
উত্তর :
একটি আদর্শ তাপ ইঞ্জিনের (কার্নো ইঞ্জিন) দক্ষতা:
কার্নো ইঞ্জিন দ্বারা কৃত কাজ:
W = e Q 1
W = (1/3)(600) = 200 জুল
সঠিক উত্তরটি হলো E।
গ্যাসের গতি তত্ত্ব এবং তাপগতিবিদ্যা
১৫. একটি ট্যাঙ্কে ৪ লিটার আয়তন, ২৭ ° সেলসিয়াস তাপমাত্রা এবং ৩ atm (১ atm = ১০⁵ Nm⁻² ) চাপে একটি আদর্শ গ্যাস রয়েছে । গ্যাসটিকে স্থির চাপে উত্তপ্ত করা হয় যতক্ষণ না এর তাপমাত্রা ৮৭ ° সেলসিয়াস হয় । গ্যাসটির তাপ ধারণ ক্ষমতা ৯ JK⁻¹ । গ্যাসটির চূড়ান্ত আয়তন এবং অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন যথাক্রমে...
এ. ৪.২ লিটার, ΔU = ২০০ জুল
খ. ৪.৪ লিটার, ΔU = ২৪০ জুল
গ. ৪.৬ লিটার, ΔU = ২৮০ জুল
D. ৪.৮ লিটার, ΔU = ৩০০ জুল
E. ৪.৮ লিটার, ΔU = ৩৬০ জুল
আলোচনা
সমচাপীয় প্রক্রিয়া (ধ্রুব চাপ)
এটা জানা যায় যে:
একটি আদর্শ গ্যাসের প্রাথমিক আয়তন (V 1 ) = ৬ লিটার
একটি আদর্শ গ্যাসের প্রাথমিক তাপমাত্রা (T1 ) = ২৭ ° C + ২৭৩ = ৩০০ K
আদর্শ গ্যাসের চূড়ান্ত তাপমাত্রা (T2 ) = ৭৭ ° সে + ২৭৩ = ৩৫০ কেলভিন
আদর্শ গ্যাসের চাপ ( P) = 3 atm = 3 x 10⁵ Nm⁻²
গ্যাসের তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) = 9 JK -1
প্রশ্ন: গ্যাসের চূড়ান্ত আয়তন (V₂ ) এবং গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন (ΔU)
উত্তর :
চার্লসের সূত্র ব্যবহার করে চূড়ান্ত আয়তন গণনা করুন (সমচাপীয় প্রক্রিয়া বা স্থির চাপ):
আয়তন পরিবর্তন :
১ লিটার = ০.০০১ ঘনমিটার
প্রাথমিক আয়তন (V 1 ) = 4 (0,001 m 3 ) = 0,004 m 3
চূড়ান্ত আয়তন (V 2 ) = 4,8 (0,001 m 3 ) = 0,0048 m 3
আয়তনের পরিবর্তন ( ΔV) = V₂ – V₁ = ০.০০৪৮ ঘনমিটার – ০.০০৪ ঘনমিটার = ০.০০৮ ঘনমিটার ।
তাপমাত্রার পরিবর্তন:
তাপমাত্রার পরিবর্তন (ΔT) = T 2 – T 1 = 360 K – 300 K = 60 K
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 10 5 )( 0,0008) = (3 x 10 1 )( 8) = (30)(8) = 240 জুল
তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) সূত্র ব্যবহার করে তাপ (Q) গণনা করুন:
C = Q / ΔT
Q = (C)(ΔT) = (9)(60) = 540 জুল
অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন গণনা করুন:
ΔU = Q – W = ২৫০ জুল – ২০০ জুল = ৫০ জুল।
সঠিক উত্তরটি হলো D।
১৬. একটি ট্যাঙ্কে ৬ লিটার আদর্শ গ্যাস আছে, যার চাপ ২ atm (১ atm = ১০⁵ Nm⁻² ) এবং তাপমাত্রা ২৭ ° C । গ্যাসটিকে স্থির চাপে ৭৭ ° C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় । যদি গ্যাসটির তাপ ধারণ ক্ষমতা ৫ JK⁻¹ হয় , তবে গ্যাসটির চূড়ান্ত আয়তন এবং অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন যথাক্রমে…
এ. ৮ লিটার; ΔU = ২৫০ জুল
খ. ৮ লিটার; ΔU = ২০০ জুল
গ. ৭ লিটার; ΔU = ১০০ জুল
D. ৭ লিটার; ΔU = ৫০ জুল
ই. ৭ লিটার; ΔU = ২০ জুল
আলোচনা
সমচাপীয় প্রক্রিয়া (ধ্রুব চাপ)
এটা জানা যায় যে:
একটি আদর্শ গ্যাসের প্রাথমিক আয়তন (V 1 ) = ৬ লিটার
একটি আদর্শ গ্যাসের প্রাথমিক তাপমাত্রা (T1 ) = ২৭ ° C + ২৭৩ = ৩০০ K
আদর্শ গ্যাসের চূড়ান্ত তাপমাত্রা (T2 ) = ৭৭ ° সে + ২৭৩ = ৩৫০ কেলভিন
আদর্শ গ্যাসের চাপ ( P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Nm⁻²
গ্যাসের তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) = 5 JK -1
প্রশ্ন: গ্যাসের চূড়ান্ত আয়তন (V₂ ) এবং গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন (ΔU)
উত্তর :
চার্লসের সূত্র ব্যবহার করে চূড়ান্ত আয়তন গণনা করুন (সমচাপীয় প্রক্রিয়া বা স্থির চাপ):
আয়তন পরিবর্তন :
১ লিটার = ০.০০১ ঘনমিটার
প্রাথমিক আয়তন (V 1 ) = 6 (0,001 m 3 ) = 0,006 m 3
চূড়ান্ত আয়তন (V 2 ) = 7 (0,001 m 3 ) = 0,007 m 3
আয়তন পরিবর্তন ( ΔV) = V2 – V1 = 0,007 ঘনমিটার – 0,006 ঘনমিটার = 0,001 ঘনমিটার ।
তাপমাত্রার পরিবর্তন:
তাপমাত্রার পরিবর্তন (ΔT) = T 2 – T 1 = 350 K – 300 K = 50 K
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 10 5 )( 0,001) = (2 x 10 2 )(1 ) = (200)(1) = 200 জুল
তাপ ধারণ ক্ষমতা (C) সূত্র ব্যবহার করে তাপ (Q) গণনা করুন:
C = Q / ΔT
Q = (C)(ΔT) = (5)(50) = 250 জুল
অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন গণনা করুন:
ΔU = Q – W = ২৫০ জুল – ২০০ জুল = ৫০ জুল।
সঠিক উত্তরটি হলো D।
তাপগতিবিদ্যা প্রক্রিয়া
১৭. পাশের গ্রাফটি এবং নিম্নলিখিত বিবৃতিগুলো 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
(1 ) AB প্রক্রিয়াটি সমচাপীয় এবং W = P (V 2 – V 1 )
সমচাপীয় = স্থির চাপ। স্থির চাপকে A থেকে B পর্যন্ত P1 বরাবর একটি সরলরেখা দ্বারা নির্দেশ করা হয়। এই প্রক্রিয়ায়, চাপ স্থির থাকে কিন্তু আয়তনের পরিবর্তন ঘটে, যেখানে আয়তন বৃদ্ধি পায়। আয়তন বৃদ্ধি পেলে, 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 আয়তনকে B থেকে C পর্যন্ত V₂ বরাবর একটি সরলরেখা দ্বারা নির্দেশ করা হয়। 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
