ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
-
২৩৮১
কোনো স্থানের শিশিরাঙ্ক 20°C বলতে বুঝায়—
i. 20°C তাপমাত্রায় ঐ স্থানের বায়ু জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত
ii. 20°C তাপমাত্রায় জলীয় বাষ্প ধারণ ক্ষমতা সর্বোচ্চ
iii. 20°C তাপমাত্রায় বাষ্প ঘনীভূত হতে শুরু করে
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: ঘ) i, ii ও iii
শিশিরাঙ্ক 20°C মানে বায়ুকে 20°C পর্যন্ত শীতল করলে তা বিদ্যমান জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয় এবং বাষ্প ঘনীভূত হতে শুরু করে।
i সঠিক: 20°C তাপমাত্রায় ঐ স্থানের বায়ু জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয়।
ii সঠিক: 20°C তাপমাত্রায় বায়ুতে উপস্থিত বাষ্পই তার সর্বোচ্চ ধারণ ক্ষমতার সমান, আর বাষ্প ধারণ সম্ভব নয়।
iii সঠিক: এর চেয়ে সামান্য শীতল হলেই বাষ্প ঘনীভূত হয়ে শিশির জমে; শিশিরাঙ্কের প্রচলিত সংজ্ঞাই এটি। -
২৩৮২
STP তে 4 mole আদর্শ গ্যাসের গতিশক্তি কত হবে?
- ক 6816 J
- খ 10706 J
- গ 12612 J
- ঘ 13612 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 13612 J
এখানে, n = 4 mol, STP-তে T = 273 K, R = 8.31 JK−1mol−1
আমরা জানি, n মোল আদর্শ গ্যাসের গতিশক্তি E = (32)nRT
∴ E = 32 × 4 × 8.31 × 273 = 13612 J
এক মোলে গতিশক্তি (32)RT ≈ 3403 J; এটি গ্যাসের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে না। -
২৩৮৩
একটি নির্দিষ্ট স্থানে কোনো নির্দিষ্ট দিনে বায়ুর উষ্ণতা 20°C এবং শিশিরাঙ্ক 12.5°C। 12°C, 13°C এবং 20°C উষ্ণতায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ যথাক্রমে 9.2, 9.9 এবং 16.98 mm পারদচাপ।
ওই দিনের আপেক্ষিক আর্দ্রতা কত?- ক 16.24%
- খ 36.24%
- গ 56.24%
- ঘ 76.24%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 56.24%
এখানে, শিশিরাঙ্ক 12.5°C, 12°C ও 13°C-এ সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ 9.2 ও 9.9 mm পারদ, বায়ুর তাপমাত্রা 20°C-এ F = 16.98 mm পারদ
আমরা জানি, আপেক্ষিক আর্দ্রতা R = fF × 100%, যেখানে f = শিশিরাঙ্কে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ
∴ f = 9.2 + 9.92 = 9.55 mm পারদ (12°C ও 13°C-এর মাঝামাঝি)
∴ R = 9.5516.98 × 100% = 56.24% -
২৩৮৪
একটি নির্দিষ্ট স্থানে কোনো নির্দিষ্ট দিনে বায়ুর উষ্ণতা 20°C এবং শিশিরাঙ্ক 12.5°C। 12°C, 13°C এবং 20°C উষ্ণতায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ যথাক্রমে 9.2, 9.9 এবং 16.98 mm পারদচাপ।
নিচের কোনটি সঠিক?- ক বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বেশি থাকলে বাষ্পায়ন বেশি হবে
- খ কম আপেক্ষিক আর্দ্রতার স্থানে শরীর কম তাপ হারাবে
- গ শরীর থেকে নির্গত ঘাম বেশি শুকাতে কম সুপ্ততাপের প্রয়োজন
- ঘ সম্পৃক্ত অবস্থায় তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে শিশিরাঙ্কের কোনো পরিবর্তন হয় না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সম্পৃক্ত অবস্থায় তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে শিশিরাঙ্কের কোনো পরিবর্তন হয় না
সঠিক উক্তি ঘ: শিশিরাঙ্ক কেবল বায়ুতে উপস্থিত জলীয় বাষ্পের পরিমাণের উপর নির্ভর করে; বাষ্প যোগ না করে কেবল তাপমাত্রা বাড়ালে বায়ু অসম্পৃক্ত হয়, কিন্তু শিশিরাঙ্ক একই থাকে।
বায়ুতে জলীয় বাষ্প বেশি থাকলে (আপেক্ষিক আর্দ্রতা বেশি) বাষ্পায়ন কম হয়।
কম আপেক্ষিক আর্দ্রতায় ঘাম দ্রুত বাষ্পীভূত হয়, ফলে শরীর বেশি তাপ হারায় ও আরাম বোধ হয়।
ঘাম যত বেশি শুকায়, তত বেশি বাষ্পীভবনের সুপ্ততাপ শরীর থেকে শোষিত হয়; প্রতি একক ভরের সুপ্ততাপ তাপমাত্রাভেদে প্রায় স্থির। -
২৩৮৫
স্থির তাপমাত্রায় কোনো গ্যাসের ঘনত্ব ও চাপের সঠিক লেখচিত্র কোনটি?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক)
স্থির তাপমাত্রায় ρ = PMRT, অর্থাৎ ρ ∝ P।
তাই ρ বনাম P লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী সরলরেখা (অপশন ক)।
বয়েলের সূত্র থেকেও: m স্থির হলে V ∝ 1P, আর ρ = mV ∝ P; তাই Pρ = RTM = ধ্রুবক।
স্থির চাপে আবার ρ ∝ 1T, তখন ρ বনাম T লেখচিত্র অধিবৃত্তাকার। -
২৩৮৬
বায়ুমণ্ডলের জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হওয়ার ফল নয় কোনটি?
- ক শিশির
- খ কুয়াশা
- গ ঝড়
- ঘ বৃষ্টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ঝড়
ঝড় বায়ুচাপের পার্থক্যজনিত প্রবল বায়ুপ্রবাহ; এটি জলীয় বাষ্প ঘনীভবনের ফল নয়।
শিশির: রাতে ভূপৃষ্ঠ শিশিরাঙ্কের নিচে শীতল হলে বাষ্প ঘনীভূত হয়ে ঘাস-পাতায় জমে।
কুয়াশা: ভূপৃষ্ঠের কাছের বায়ু শিশিরাঙ্কের নিচে শীতল হলে ধূলিকণাকে কেন্দ্র করে বাষ্প ক্ষুদ্র জলকণায় ঘনীভূত হয়ে ভাসে।
বৃষ্টি: মেঘের জলকণা ঘনীভূত হয়ে বড় ও ভারী হলে ভূপৃষ্ঠে পড়ে; শিলাবৃষ্টি, তুষারও ঘনীভবনের ফল। -
২৩৮৭
স্থির চাপে আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে (নির্দিষ্ট ভরের গ্যাস) কোন লেখচিত্রটি সঠিক?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ)
স্থির চাপে চার্লসের সূত্র: V = V0(1 + θ273), অর্থাৎ V বনাম θ°C লেখচিত্র সরলরেখা, যা বর্ধিত করলে θ-অক্ষকে −273°C বিন্দুতে ছেদ করে (অপশন ঘ)।
0°C-এ আয়তন V0 (শূন্য নয়), তাই রেখাটি সেলসিয়াস স্কেলের মূলবিন্দু দিয়ে যায় না।
পরম স্কেলে V ∝ T, তখন V বনাম T লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী সরলরেখা।
V বক্ররেখায় বাড়া বা T বাড়লে V কমা (অধিবৃত্ত) চার্লসের সূত্রের সাথে মেলে না। -
২৩৮৮
হিলিয়াম গ্যাসের স্বাধীনতার মাত্রা কত?
- ক 3
- খ 5
- গ 6
- ঘ 7
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 3
হিলিয়াম এক-পারমাণবিক গ্যাস; এর অণুর কেবল তিনটি স্থানান্তর গতি (x, y, z বরাবর) আছে, তাই স্বাধীনতার মাত্রা 3।
দ্বি-পারমাণবিক (H2, O2, N2) গ্যাসে 3 স্থানান্তর + 2 ঘূর্ণন = 5; বহু-পারমাণবিক অরৈখিক গ্যাসে (H2O, NH3) 3 + 3 = 6।
স্বাধীনতার মাত্রা f হলে প্রতি অণুর গড় শক্তি (f2)kT এবং γ = 1 + 2f; হিলিয়ামের γ = 53 ≈ 1.67। -
২৩৮৯
আদর্শ গ্যাস অণুর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য কোনটি?
- ক সংঘর্ষগুলো অস্থিতিস্থাপক
- খ নিউটনের গতিসূত্র মেনে চলে না
- গ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বেগ হ্রাস পায়
- ঘ শক্তি সম্পূর্ণটাই গতিশক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) শক্তি সম্পূর্ণটাই গতিশক্তি
আদর্শ গ্যাসের অণুগুলোর মধ্যে কোনো আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল নেই, তাই বিভবশক্তি শূন্য; অণুর সমস্ত শক্তিই গতিশক্তি।
গতিতত্ত্বের অন্য স্বীকার্য: অণুগুলোর সংঘর্ষ পূর্ণ স্থিতিস্থাপক, দুই সংঘর্ষের মাঝে অণু সরলরেখায় সমবেগে চলে এবং নিউটনের গতিসূত্র মেনে চলে।
অণুর নিজস্ব আয়তন পাত্রের আয়তনের তুলনায় নগণ্য; সংঘর্ষকাল নগণ্য।
তাপমাত্রা বাড়লে অণুর বেগ বাড়ে, কারণ crms = 3RTM। -
২৩৯০
নিচের কোনটি সম্পৃক্ত বাষ্পের বৈশিষ্ট্য নয়?
- ক সম্পৃক্ত বাষ্প সাধারণ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে না
- খ সম্পৃক্ত বাষ্প চাপ আয়তনের উপর নির্ভর করে না
- গ সম্পৃক্ত বাষ্প চাপ সর্বাধিক হয়
- ঘ সম্পৃক্ত বাষ্প বয়েল ও চার্লস-এর সূত্র মেনে চলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) সম্পৃক্ত বাষ্প বয়েল ও চার্লস-এর সূত্র মেনে চলে
সম্পৃক্ত বাষ্প বয়েল ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে না; অসম্পৃক্ত বাষ্প মোটামুটি গ্যাসের মতো এই সূত্রগুলো মেনে চলে।
নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ ঐ তাপমাত্রায় সর্বোচ্চ বাষ্পচাপ এবং এটি আয়তনের উপর নির্ভর করে না; আয়তন কমালে কিছু বাষ্প তরলে পরিণত হয়, চাপ একই থাকে।
সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ কেবল তাপমাত্রা ও তরলের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, তাপমাত্রা বাড়লে বাড়ে।
যে তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সমান হয়, সেটিই তরলের স্ফুটনাঙ্ক। -
২৩৯১
হাইড্রোজেন গ্যাসের সংকট তাপমাত্রা কত?
- ক −235°C
- খ −240°C
- গ −245°C
- ঘ −250°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) −240°C
হাইড্রোজেনের সংকট তাপমাত্রা প্রায় 33 K ≈ −240°C।
সংকট তাপমাত্রা: যে তাপমাত্রার উপরে শুধু চাপ প্রয়োগ করে কোনো গ্যাসকে তরলে পরিণত করা যায় না; এর নিচে গ্যাসকে বাষ্প বলে।
কিছু গ্যাসের সংকট তাপমাত্রা: হিলিয়াম ≈ −268°C, নাইট্রোজেন ≈ −147°C, অক্সিজেন ≈ −119°C, কার্বন ডাই-অক্সাইড ≈ 31°C, পানি ≈ 374°C।
সাধারণ তাপমাত্রায় CO2-কে চাপ দিয়ে তরল করা যায়, কিন্তু H2-কে যায় না। -
২৩৯২
গ্যাসীয় অণুর গড় বর্গবেগ ও এর পরম তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক হলো—
- ক C̅2 ∝ T
- খ C̅2 ∝ 1T
- গ C̅2 ∝ T
- ঘ C̅2 ∝ 1T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) C̅2 ∝ T
গতিতত্ত্ব থেকে (12)mC̅2 = (32)kT, অর্থাৎ C̅2 = 3kTm।
তাই নির্দিষ্ট গ্যাসের জন্য গড় বর্গবেগ পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক: C̅2 ∝ T।
মূল গড় বর্গবেগ crms = C̅2 = 3RTM, অর্থাৎ crms ∝ T।
একই তাপমাত্রায় crms ∝ 1M; আর P = (13)ρC̅2 থেকে crms = 3Pρ। -
২৩৯৩
একটি আদর্শ গ্যাসের তাপমাত্রা 20°C; যদি নমুনাটির চাপ ও আয়তন দ্বিগুণ করা হয় তবে পরিবর্তিত তাপমাত্রা কত?
- ক 20°C
- খ 80°C
- গ 899°C
- ঘ 1199°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 899°C
এখানে, T1 = 20°C = 293 K, P2 = 2P1, V2 = 2V1
আমরা জানি, P1V1T1 = P2V2T2
∴ T2 = T1 × P2V2P1V1 = 293 × 2 × 2 = 1172 K
∴ θ2 = 1172 − 273 = 899°C -
২৩৯৪
তিনটি গ্রাফ P ~ V হচ্ছে —
i.
ii.
iii.
বয়েলের সূত্র অনুযায়ী 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
বয়েলের সূত্র: স্থির তাপমাত্রায় PV = ধ্রুবক, অর্থাৎ P ∝ 1V।
i সঠিক: P বনাম V লেখচিত্র সমপরাবৃত্ত (অধিবৃত্তাকার বক্ররেখা), V বাড়লে P কমে।
ii সঠিক: 1P ∝ V, তাই 1P বনাম V লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী সরলরেখা।
iii ভুল: V বাড়লে P বাড়ছে এমন ঊর্ধ্বমুখী বক্ররেখা বয়েলের সূত্রের বিপরীত।
এছাড়া PV বনাম P বা PV বনাম V লেখচিত্র অনুভূমিক সরলরেখা, আর P বনাম 1V মূলবিন্দুগামী সরলরেখা। -
২৩৯৫
দ্বি-পারমাণবিক গ্যাসের স্বাধীনতার মাত্রা হচ্ছে—
- ক 2
- খ 3
- গ 5
- ঘ 9
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5
দ্বি-পারমাণবিক অণুর (H2, O2, N2) স্বাধীনতার মাত্রা 5: তিনটি স্থানান্তর ও দুটি ঘূর্ণন (অণুর অক্ষের লম্ব দুই অক্ষের চারদিকে; অক্ষ বরাবর ঘূর্ণনের জড়তার ভ্রামক নগণ্য)।
উচ্চ তাপমাত্রায় কম্পন সক্রিয় হলে আরও 2টি মাত্রা যোগ হয়ে 7 হয়।
এক-পারমাণবিকে 3, বহু-পারমাণবিক অরৈখিক অণুতে 6।
f = 5 হলে প্রতি অণুর গড় শক্তি (52)kT, Cv = (52)R, γ = 75 = 1.4। -
২৩৯৬
শিশিরাঙ্ক হলো—
- ক আপেক্ষিক আর্দ্রতা
- খ তাপমাত্রা
- গ আর্দ্রতা
- ঘ তাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তাপমাত্রা
শিশিরাঙ্ক একটি তাপমাত্রা: যে তাপমাত্রায় বায়ু তার ভেতরে উপস্থিত জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয় এবং বাষ্প ঘনীভূত হতে শুরু করে।
আর্দ্রতা হলো বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ; আপেক্ষিক আর্দ্রতা = fF × 100%, যা শতকরা হারে প্রকাশিত অনুপাত।
তাপ হলো শক্তি; শিশিরাঙ্ক তা নয়, এর একক °C বা K।
শিশিরাঙ্ক জানা থাকলে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপের সারণি থেকে আপেক্ষিক আর্দ্রতা নির্ণয় করা যায়। -
২৩৯৭
নিচের কোন লেখচিত্রটি সঠিক, যখন T স্থির?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ)
T স্থির থাকলে বয়েলের সূত্রানুযায়ী PV = ধ্রুবক (= nRT)।
তাই PV বনাম V লেখচিত্র V-অক্ষের সমান্তরাল অনুভূমিক সরলরেখা (অপশন খ)।
PV কমতে থাকা বক্ররেখা বা মূলবিন্দুগামী সরলরেখা তাপমাত্রা স্থির থাকার সাথে মেলে না।
একই কারণে PV বনাম P লেখচিত্রও অনুভূমিক রেখা, আর P বনাম V লেখচিত্র সমপরাবৃত্ত। -
২৩৯৮
বায়ুতে জলীয় বাষ্প বেড়ে গেলে—
i. জলীয় বাষ্প চাপ কমে
ii. বায়ুর চাপ কমে
iii. বায়ুর ঘনত্ব কমে
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: গ) ii ও iii
i ভুল: বায়ুতে জলীয় বাষ্প বাড়লে জলীয় বাষ্পের চাপ (আংশিক চাপ) বাড়ে, কমে না।
ii সঠিক: পানির অণুর আণবিক ভর (18) শুষ্ক বায়ুর গড় আণবিক ভরের (প্রায় 29) চেয়ে কম; আর্দ্র বায়ু হালকা হওয়ায় বায়ুর চাপ কমে (ব্যারোমিটারের পাঠ নামে)।
iii সঠিক: একই চাপ ও তাপমাত্রায় ভারী N2, O2 অণুর জায়গায় হালকা H2O অণু আসায় বায়ুর ঘনত্ব কমে।
তাই ব্যারোমিটারের পাঠ হঠাৎ নেমে গেলে ঝড়-বৃষ্টির সম্ভাবনা বোঝায়। -
২৩৯৯
50°C তাপমাত্রায় একটি দ্বি-পারমাণবিক গ্যাসকে স্থির চাপে উত্তপ্ত করে আয়তন 4 গুণ করা হলো।
উদ্দীপকের তথ্য কোন সূত্র সমর্থন করে?- ক চার্লস-এর সূত্র
- খ বয়েলের সূত্র
- গ গে-লুসাকের সূত্র
- ঘ অ্যাভোগেড্রো’র সূত্র
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) চার্লস-এর সূত্র
উদ্দীপকে চাপ স্থির রেখে তাপ দিয়ে আয়তন বাড়ানো হয়েছে; স্থির চাপে আয়তন ও পরম তাপমাত্রার সম্পর্ক চার্লসের সূত্র: V ∝ T।
আয়তন 4 গুণ হলে পরম তাপমাত্রাও 4 গুণ: T2 = 4 × 323 = 1292 K = 1019°C।
বয়েলের সূত্র: স্থির তাপমাত্রায় PV = ধ্রুবক; চাপের সূত্র (গে-লুসাক): স্থির আয়তনে P ∝ T; অ্যাভোগেড্রোর সূত্র: একই চাপ ও তাপমাত্রায় সমান আয়তনে সমান সংখ্যক অণু। -
২৪০০
5(d2xdt2) + 180x = 0 সমীকরণের কৌণিক কম্পাঙ্ক কত?
- ক 180
- খ 36
- গ 6
- ঘ 5
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 6
এখানে, 5(d2xdt2) + 180x = 0, অর্থাৎ d2xdt2 + (1805)x = 0
আমরা জানি, সরল ছন্দিত স্পন্দনের সমীকরণ d2xdt2 + ω2x = 0
∴ ω2 = 1805 = 36, ω = 36 = 6 rad s−1
পর্যায়কাল T = 2πω = 2π6 ≈ 1.05 s।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।