ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২১ — আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব সৃজনশীল প্রশ্ন ও সমাধান

যে গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে বয়েল, চার্লস ও চাপের সূত্র তথা PV=nRT সমীকরণ যথাযথভাবে মেনে চলে, তাকে আদর্শ গ্যাস বলে। আদর্শ গ্যাসের অণুগুলোর আয়তন নগণ্য এবং অণুগুলোর মধ্যে কোনো আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল নেই।

শীতকালে বায়ুর তাপমাত্রা কম থাকে এবং বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণও কম থাকে, ফলে বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা কম হয়। অর্থাৎ বায়ু অসম্পৃক্ত থাকে এবং আরও জলীয় বাষ্প গ্রহণ করতে পারে।

তাই শীতকালে আমাদের শরীরের চামড়া থেকে পানি দ্রুত বাষ্পায়িত হয়ে বায়ুতে মিশে যায়। চামড়ার আর্দ্রতা কমে যাওয়ায় চামড়া শুষ্ক অনুভূত হয়, এমনকি অনেক সময় ফেটে যায়। এজন্য শীতকালে গায়ের চামড়া শুষ্ক অনুভব হয়।

গ্লেইসারের সূত্র অনুসারে,

θ₁−θ=G(θ₁−θ₂)

বা, G=θ₁−θθ₁−θ₂=25−14.7725−19

বা, G=10.236

∴ G=1.705

অতএব, 25^∘C তাপমাত্রায় গ্লেইসারের উৎপাদক 1.705।

"আপেক্ষিক আর্দ্রতা 20% কমে গেলে" বলতে আপেক্ষিক আর্দ্রতার মান থেকে 20% বিয়োগ ধরা হয়েছে। নতুন বাষ্পচাপ সারণির 15^∘C এর মানের নিচে পড়ায় 15^∘C–16^∘C এর হার ব্যবহার করে শিশিরাঙ্ক নির্ণয় করা হয়েছে।

প্রথমে ঐ দিনের আপেক্ষিক আর্দ্রতা নির্ণয় করি। শিশিরাঙ্ক 14.77^∘C।

15^∘C থেকে 16^∘C এ বাষ্পচাপ বৃদ্ধি,

ΔF=19.83−17.54=2.29 mm Hg

14.77^∘C এ সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ,

f=17.54−2.29×(15−14.77)=17.013 mm Hg

আপেক্ষিক আর্দ্রতা,

R=fF×100%=17.01325.21×100%=67.49%

আর্দ্রতা 20% কমলে,

R′=67.49%−20%=47.49%

তখন বায়ুতে বাষ্পচাপ,

f′=47.49×25.21100=11.971 mm Hg

নতুন শিশিরাঙ্ক,

θ′=15−17.54−11.9712.29

∴ θ′=12.57^∘C

বায়ুর তাপমাত্রা 25^∘C অপরিবর্তিত থেকে আপেক্ষিক আর্দ্রতা কমার অর্থ বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ কমে যাওয়া। বাষ্প কম থাকলে বায়ুকে সম্পৃক্ত করতে আরও বেশি শীতল করতে হয়, তাই শিশিরাঙ্ক নিচে নেমে যায়।

অতএব, আপেক্ষিক আর্দ্রতা 20% কমে গেলে শিশিরাঙ্ক 14.77^∘C থেকে কমে প্রায় 12.57^∘C হবে, অর্থাৎ শিশিরাঙ্ক প্রায় 2.20^∘C হ্রাস পাবে।