ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১১৮/১৮০
-
২৩৪১
এক মোল, এক পারমাণবিক গ্যাস (γ = 53)-এর সঙ্গে এক মোল দ্বি-পারমাণবিক গ্যাস (γ = 75) মেশানো হলো। মিশ্রণের γ-এর মান—
- ক 43
- খ 32
- গ 3523
- ঘ 2315
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 32
এখানে, n1 = n2 = 1 mol, এক-পারমাণবিকে Cv1 = (32)R, দ্বি-পারমাণবিকে Cv2 = (52)R
আমরা জানি, Cv = n1Cv1 + n2Cv2n1 + n2, Cp = Cv + R, γ = CpCv
∴ Cv = (32)R + (52)R2 = 2R, Cp = 2R + R = 3R
∴ γ = 3R2R = 32 -
২৩৪২
যে তাপমাত্রায় কোনো নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ু জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয়, তাকে বলে—
- ক পরম আর্দ্রতা
- খ আর্দ্রতা
- গ আপেক্ষিক আর্দ্রতা
- ঘ শিশিরাঙ্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) শিশিরাঙ্ক
শিশিরাঙ্ক: যে তাপমাত্রায় কোনো নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ু তার মধ্যে উপস্থিত জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয়।
পরম আর্দ্রতা: একক আয়তন বায়ুতে উপস্থিত জলীয় বাষ্পের ভর (kg m−3)।
আপেক্ষিক আর্দ্রতা = fF × 100%, যেখানে f শিশিরাঙ্কে এবং F বায়ুর তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ। -
২৩৪৩
29°C তাপমাত্রায় 3 gm নাইট্রোজেন গ্যাসের মোটশক্তি 403 জুল। কোন তাপমাত্রায় নাইট্রোজেন গ্যাসের মোটশক্তি 1.5 গুণ হবে?
- ক 455 K
- খ 453 K
- গ 450 K
- ঘ 460 K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 453 K
এখানে, T1 = 29°C = 302 K, E1 = 403 J, E2 = 1.5E1
আমরা জানি, E = (32)nRT, অর্থাৎ নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসে E ∝ T, তাই E2E1 = T2T1
∴ T2 = T1 × E2E1 = 302 × 1.5 = 453 K
যাচাই: n = 328 mol হলে (32)nRT = 1.5 × 328 × 8.31 × 302 ≈ 403 J, অর্থাৎ 403 J হলো স্থানান্তর গতিশক্তি। -
২৩৪৪
অসম্পৃক্ত বাষ্পের ক্ষেত্রে—
i. আবদ্ধ বা খোলা যে কোনো স্থানে এটি তৈরি করা যায়
ii. তাপমাত্রা বাড়িয়ে এটিকে সম্পৃক্ত বাষ্পে পরিণত করা যায়
iii. এটি বয়েল এবং চার্লসের সূত্র মেনে চলে
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) i ও iii
i সঠিক: অসম্পৃক্ত বাষ্প আবদ্ধ বা খোলা যেকোনো স্থানে থাকতে পারে; সম্পৃক্ত বাষ্প কেবল আবদ্ধ স্থানে তরলের সংস্পর্শে তৈরি হয়।
ii ভুল: তাপমাত্রা বাড়ালে বাষ্প আরও অসম্পৃক্ত হয়; তাপমাত্রা কমিয়ে বা চাপ বাড়িয়ে (আয়তন কমিয়ে) অসম্পৃক্ত বাষ্পকে সম্পৃক্ত করা যায়।
iii সঠিক: অসম্পৃক্ত বাষ্প মোটামুটি গ্যাসের মতো আচরণ করে, তাই বয়েল ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে।
সম্পৃক্ত বাষ্পের চাপ কেবল তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, আয়তনের উপর নয়; তাই তা বয়েল ও চার্লসের সূত্র মানে না। -
২৩৪৫
নিচের কোনটি 10°C তাপমাত্রার শুষ্ক বাল্বের গ্লেসিয়ারের উৎপাদক?
- ক 2.06
- খ 7.82
- গ 40.4
- ঘ 1.99
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2.06
শুষ্ক বাল্বের তাপমাত্রা 10°C (50°F) হলে গ্লেসিয়ারের উৎপাদক G ≈ 2.06।
গ্লেসিয়ারের সূত্র: t − d = G(t − t'), যেখানে t শুষ্ক বাল্বের পাঠ, t' সিক্ত বাল্বের পাঠ, d শিশিরাঙ্ক।
G-এর মান কেবল শুষ্ক বাল্বের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এবং তাপমাত্রা বাড়লে G কমে; মান সারণি থেকে নেওয়া হয়।
এই যন্ত্রকে আর্দ্রতামাপক বা শুষ্ক ও সিক্ত বাল্ব হাইগ্রোমিটার বলে। -
২৩৪৬
গ্যাসের গতিতত্ত্ব অনুসারে নিচের কোন বিবৃতিটি অসঙ্গতিপূর্ণ?
- ক অণুগুলো নিউটনের সূত্র মেনে চলে
- খ অণুগুলো সবদিকে সমবেগে গতিশীল
- গ অণুগুলো অতি ক্ষুদ্র
- ঘ অণুগুলো স্থিতিস্থাপক গোলক সাদৃশ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) অণুগুলো সবদিকে সমবেগে গতিশীল
গতিতত্ত্ব অনুসারে অণুগুলো সবদিকে সমবেগে নয়, বরং শূন্য থেকে অসীম পর্যন্ত বিভিন্ন বেগে এলোমেলোভাবে (random) চলাচল করে; তাই "সবদিকে সমবেগে গতিশীল" বিবৃতিটি অসঙ্গতিপূর্ণ।
অন্য স্বীকার্য: অণুগুলো অতি ক্ষুদ্র, পাত্রের আয়তনের তুলনায় অণুর মোট আয়তন নগণ্য।
অণুগুলো পূর্ণ স্থিতিস্থাপক দৃঢ় গোলকের মতো, সংঘর্ষে গতিশক্তি সংরক্ষিত থাকে।
অণুগুলো নিউটনের গতিসূত্র মেনে চলে; সংঘর্ষ ছাড়া অণুগুলোর মধ্যে কোনো আকর্ষণ-বিকর্ষণ বল নেই এবং সংঘর্ষকাল নগণ্য। -
২৩৪৭
মূল গড় বর্গবেগ C এবং চাপ P-এর মধ্যে সম্পর্ক হলো—
- ক C = ρ3P
- খ C = 3ρP
- গ C = P3ρ
- ঘ C = 3Pρ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) C = 3Pρ
গতিতত্ত্ব থেকে চাপ P = (13)ρC2, সুতরাং C = 3Pρ।
এখানে C মূল গড় বর্গবেগ (rms বেগ), ρ গ্যাসের ঘনত্ব।
P = ρRTM বসালে C = 3RTM = 3kTm পাওয়া যায়; অর্থাৎ C ∝ T এবং C ∝ 1M। -
২৩৪৮
সম্পৃক্ত বাষ্পের ক্ষেত্রে—
i. ρ1P1T1 = ρ2P2T2
ii. ρP = ধ্রুবক, যখন T স্থির থাকে
iii. এটি বয়েল ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও ii
iii ভুল: সম্পৃক্ত বাষ্পের চাপ কেবল তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, আয়তনের উপর নয়; তাই এটি বয়েল ও চার্লসের সূত্র মানে না।
ii সঠিক: তাপমাত্রা স্থির থাকলে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ P ও ঘনত্ব ρ দুটোই নির্দিষ্ট থাকে, তাই ρP ধ্রুবক।
i: সম্পৃক্ত বাষ্প মোটামুটি আদর্শ গ্যাস সমীকরণ P = ρRTM মানে, যা থেকে P1ρ1T1 = P2ρ2T2 বা ρ1T1P1 = ρ2T2P2; বইয়ের বিবৃতি এই সম্পর্ক বোঝাতে চেয়েছে।
iii বাদ গেলে i ও ii সংবলিত অপশনটিই উত্তর। -
২৩৪৯
মেঘমুক্ত দিনে দুপুরের আগেই শিশির তিরোহিত হয় কেন?
- ক দিনের আলোর তীব্রতা বৃদ্ধি পায়
- খ আপেক্ষিক আর্দ্রতা বৃদ্ধি পায়
- গ তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে বায়ু অসম্পৃক্ত হয়
- ঘ বাষ্পায়নের হার হ্রাস পায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে বায়ু অসম্পৃক্ত হয়
সূর্য ওঠার পর তাপমাত্রা বাড়ে, ফলে বায়ুর সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ বেড়ে যায় এবং বায়ু অসম্পৃক্ত হয়ে পড়ে; তখন শিশির বাষ্পীভূত হয়ে বায়ুতে মিশে যায়।
তাপমাত্রা বাড়লে আপেক্ষিক আর্দ্রতা কমে এবং বাষ্পায়নের হার বাড়ে।
রাতে ভূপৃষ্ঠ বিকিরণে ঠান্ডা হয়ে শিশিরাঙ্কের নিচে নামলে বায়ুর জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হয়ে শিশির জমে। -
২৩৫০
গ্যাসের একটি অণুর স্বাধীনতার মাত্রা 6 হলে শক্তির সমবিভাজন নীতি অনুসারে প্রতি অণুর গড় গতিশক্তি কত?
- ক 3 kT
- খ 6 kT
- গ 32 kT
- ঘ 12 kT
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 3 kT
এখানে, স্বাধীনতার মাত্রা f = 6
আমরা জানি, শক্তির সমবিভাজন নীতি অনুসারে প্রতি মাত্রায় শক্তি (12)kT, তাই E = f × (12)kT
∴ E = 6 × (12)kT = 3kT
এক-পারমাণবিক (f = 3) অণুর গড় শক্তি (32)kT, দ্বি-পারমাণবিক (f = 5) অণুর (52)kT। -
২৩৫১
দুটি ভিন্ন আদর্শ গ্যাস একই চাপে ভিন্ন ভিন্ন পাত্রে আবদ্ধ গ্যাস আছে। যদি ρ1 ও ρ2 এগুলোর ঘনত্ব এবং C1 ও C2 যথাক্রমে এগুলোর মূল গড় বর্গবেগ হয়, তা হলে C1C2 এর সমান হবে—
- ক ρ12ρ2
- খ ρ22ρ12
- গ ρ1ρ2
- ঘ ρ2ρ1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ρ2ρ1
এখানে, P1 = P2 = P, ঘনত্ব ρ1 ও ρ2
আমরা জানি, C = 3Pρ, তাই চাপ সমান হলে C ∝ 1ρ
∴ C1C2 = ρ2ρ1
অর্থাৎ হালকা (কম ঘনত্বের) গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগ বেশি। -
২৩৫২
কোনো একদিনের শিশিরাঙ্ক 20°C এবং আপেক্ষিক আর্দ্রতা 75%। ওই দিনের সম্পৃক্ত বায়ুর সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ কত? (20°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ 17.7 × 10−3 m)
- ক 177 mm
- খ 17.7 × 10−4 m
- গ 23.6 × 10−5 m
- ঘ 23.6 × 10−4 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ?)
এখানে, শিশিরাঙ্কে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ f = 17.7 × 10−3 m (Hg), আপেক্ষিক আর্দ্রতা R = 75% = 0.75
আমরা জানি, R = fF, যেখানে F বায়ুর তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ
∴ F = fR = 17.7 × 10−30.75 = 23.6 × 10−3 m = 23.6 mm (Hg)
শিশিরাঙ্কে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপই বায়ুতে উপস্থিত জলীয় বাষ্পের প্রকৃত চাপ f। -
২৩৫৩
চাপ স্থির রেখে 27°C তাপমাত্রার কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাস কত তাপমাত্রায় তার আয়তন দ্বিগুণ হবে?
- ক 150 K
- খ 300 K
- গ 600 K
- ঘ 900 K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 600 K
এখানে, T1 = 27°C = 300 K, V2 = 2V1, চাপ স্থির
আমরা জানি, চার্লসের সূত্র V1T1 = V2T2
∴ T2 = T1 × V2V1 = 300 × 2 = 600 K = 327°C -
২৩৫৪
কত তাপমাত্রায় অক্সিজেন অণুর গড় বর্গবেগের বর্গমূল মান −100°C তাপমাত্রায় হাইড্রোজেনের গড় বর্গবেগের বর্গমূলের সমান হবে?
- ক −100°C
- খ 0°C
- গ 273°C
- ঘ 2495°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 2495°C
এখানে, MH = 2, MO = 32, TH = −100°C = 173 K
আমরা জানি, C = 3RTM, সমান হলে TOMO = THMH
∴ TO = TH × (MOMH) = 173 × 322 = 2768 K
∴ θ = 2768 − 273 = 2495°C -
২৩৫৫
একটি বড় পাত্রের আয়তন 480 m3 এবং তাপমাত্রা 293 K। তাপমাত্রা 298 K-এ উন্নীত হলে বায়ুর শতকরা কত অংশ বের হয়ে যাবে?
- ক 1.71%
- খ 48.7%
- গ 20.17%
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.71%
এখানে, V1 = 480 m3, T1 = 293 K, T2 = 298 K, চাপ স্থির
আমরা জানি, V1T1 = V2T2, এবং বেরিয়ে যাওয়া অংশ = (V2 − V1V1) × 100%
∴ V2 = 480 × 298293 = 488.19 m3
∴ বেরিয়ে যাওয়া অংশ = 8.19480 × 100% = 5293 × 100% ≈ 1.71%
পাত্রের আয়তন স্থির, তাই প্রসারিত অতিরিক্ত আয়তনের বায়ু পাত্র থেকে বেরিয়ে যায়। -
২৩৫৬
প্রতি ঘনমিটারে অণুর সংখ্যা নির্ণয় কর, যদি কোনো একটি গ্যাসের অণুগুলোর গড় মুক্ত পথ 2.4 × 10−6 cm এবং আণবিক ব্যাস 2 × 10−8 cm এর সমান।
- ক 2.344 × 1020cc
- খ 2.4 × 1022cm
- গ 2.34 × 1026cc
- ঘ 3.044 × 1021cc
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 2.344 × 1020cc
এখানে, গড় মুক্ত পথ λ = 2.4 × 10−6 cm = 2.4 × 10−8 m, আণবিক ব্যাস d = 2 × 10−8 cm = 2 × 10−10 m
আমরা জানি, λ = 12 πd2n, তাই n = 12 πd2λ
∴ n = 11.414 × 3.1416 × (2 × 10−10)2 × 2.4 × 10−8 = 2.344 × 1026 m−3
∴ n = 2.344 × 1020 প্রতি cc (যেহেতু 1 m3 = 106 cc)
2 বাদ দিয়ে λ = 1πd2n নিলে n ≈ 3.32 × 1026 m−3 হতো, যা কোনো অপশনে নেই। -
২৩৫৭
একটি বন্ধ সিলিন্ডারে 10 gm অক্সিজেন গ্যাস আছে। 30°C তাপমাত্রায় কী পরিমাণ গতিশক্তি লাভ করবে?
- ক 1080.28 J
- খ 1108.28 J
- গ 1180.28 J
- ঘ 1100 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1180.28 J
এখানে, m = 10 g, M = 32 gmol, n = 1032 = 0.3125 mol, T = 30°C = 303 K, R = 8.31 JK−1mol−1
আমরা জানি, গ্যাসের গতিশক্তি E = (32)nRT
∴ E = 1.5 × 0.3125 × 8.31 × 303 = 1180.28 J
এখানে কেবল স্থানান্তর গতিশক্তি ধরা হয়েছে (প্রতি অণুতে (32)kT)। -
২৩৫৮
একটি 500 m3 আয়তনের ঘরের বাতাসের তাপমাত্রা 37°C। এয়ার কুলার ব্যবহার করার জন্য বাতাসের তাপমাত্রা কমে 22°C হলো। যদি ঘরে বায়ুচাপ সমান থাকে, তবে শতকরা কত ভাগ বাতাস ঘরের মধ্যে আসবে/বাহির হয়ে যাবে?
- ক 4.84%
- খ 2.42%
- গ 24.2%
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4.84%
এখানে, V = 500 m3, T1 = 37°C = 310 K, T2 = 22°C = 295 K, চাপ স্থির
আমরা জানি, V1T1 = V2T2, তাই আয়তনের আপেক্ষিক পরিবর্তন V1 − V2V1 = T1 − T2T1
∴ শতকরা পরিবর্তন = (310 − 295310) × 100% = 15310 × 100% ≈ 4.84%
ঠান্ডা হলে ঘরের বায়ু সংকুচিত হয়, তাই বাইরে থেকে প্রায় 4.84% বায়ু ঘরে প্রবেশ করে। -
২৩৫৯
একটি আয়তাকার রুমের মাঝে 3 mole অক্সিজেন গ্যাস 27°C তাপমাত্রায় অবস্থান করছে। রুমের মাপ 5 × 3 × 2 (m এককে)। আয়তাকার রুমটিতে অক্সিজেন গ্যাসের চাপ কত?
- ক 250 Pa
- খ 350 Pa
- গ 450 Pa
- ঘ 150 Pa
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 250 Pa
এখানে, n = 3 mol, T = 27°C = 300 K, V = 5 × 3 × 2 = 30 m3, R = 8.31 JK−1mol−1
আমরা জানি, PV = nRT
∴ P = nRTV = 3 × 8.31 × 30030 = 249.3 Pa ≈ 250 Pa -
২৩৬০
হ্রদের তলদেশে অবস্থানরত একটি বেলুনের আয়তন ভূপৃষ্ঠে 8 গুণ হয়। হ্রদের গভীরতা কত? [বাতাসের চাপ Pa = 1.013 × 105 Pa]
- ক 63 m
- খ 72 m
- গ 81 m
- ঘ 91 m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 72 m
এখানে, V2 = 8V1, ভূপৃষ্ঠে চাপ P2 = Pa = 1.013 × 105 Pa, পানির ঘনত্ব ρ = 1000 kgm−3, g = 9.8 ms−2
আমরা জানি, বয়েলের সূত্র P1V1 = P2V2 এবং তলদেশে চাপ P1 = Pa + hρg
∴ P1 = 8Pa, তাই hρg = 7Pa
∴ h = 7 × 1.013 × 1051000 × 9.8 = 72.36 m ≈ 72 m
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।