ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ১৭৯/১৮০
-
৩৫৬১
ধীরে ধীরে সংঘটিত সমোষ্ণ ও রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তনে এনট্রপির পরিবর্তন ΔS কত?
- ক ΔS = 0
- খ ΔS > 0
- গ ΔS < 0
- ঘ উপরের সবগুলো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ΔS = 0
কোনো প্রক্রিয়া অত্যন্ত ধীরে (আদর্শভাবে প্রায়-স্থিতিশীল তথা প্রত্যাবর্তীভাবে) সংঘটিত হলে - তা সমোষ্ণ হোক বা রুদ্ধতাপীয় - সামগ্রিক এনট্রপির পরিবর্তন শূন্য হয় (ΔS = 0); এটিই প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার সংজ্ঞাগত বৈশিষ্ট্য। -
৩৫৬২
0°C তাপমাত্রায় 600gm বরফকে শূন্যাত্মক গলানোতে এনট্রপির পরিবর্তন---
- ক ঋণাত্মক
- খ ধনাত্মক
- গ সমান
- ঘ এই তথ্য থেকে বলা সম্ভব নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ধনাত্মক
0°C-এ বরফ গলার সময় বরফ পরিপার্শ্ব থেকে সুপ্ততাপ শোষণ করে (Q ধনাত্মক)। এনট্রপির পরিবর্তন ΔS = QT, যেহেতু Q ধনাত্মক ও T ধনাত্মক (কেলভিন স্কেলে), তাই ΔS ধনাত্মক হবে। -
৩৫৬৩
অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায় এনট্রপির পরিবর্তন নিম্নের কোনটি?
- ক বৃদ্ধি পায়
- খ হ্রাস পায়
- গ শূন্য হয়
- ঘ অপরিবর্তিত থাকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বৃদ্ধি পায়
তাপগতিবিদ্যার ২য় সূত্র অনুযায়ী, কোনো বিচ্ছিন্ন সিস্টেমে অপ্রত্যাবর্তী (irreversible) প্রক্রিয়ায় মোট এনট্রপি সবসময় বৃদ্ধি পায় (ΔS > 0); প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়াতেই কেবল ΔS = 0 হয়। -
৩৫৬৪
এনট্রপির পরিমাপ করে সিস্টেমের---
- ক তাপমাত্রা
- খ অভ্যন্তরীণ শক্তি
- গ বিশৃঙ্খলা
- ঘ বিপর্যয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বিশৃঙ্খলা
এনট্রপি হলো সিস্টেমের আণবিক বিশৃঙ্খলা (disorderrandomness) এর একটি পরিমাপ - সিস্টেমে অণুগুলোর বিন্যাস যত বেশি বিশৃঙ্খল হয়, এনট্রপি তত বেশি হয়। -
৩৫৬৫
⚠️[যাচাই দরকার] যদি বায়ুপূর্ণ একটি বেলুন ফেটে যায়, প্রক্রিয়াটিতে--- (i) কাজ সম্পন্ন হয়েছে (ii) অভ্যন্তরীণ শক্তি ও তাপমাত্রা কমে গেছে (iii) এনট্রপির পরিবর্তন হয়েছে
- ক [যাচাই দরকার — বইয়ের পাতার ছবি থেকে অপশন বসাতে হবে]
- খ [যাচাই দরকার — বইয়ের পাতার ছবি থেকে অপশন বসাতে হবে]
- গ [যাচাই দরকার — বইয়ের পাতার ছবি থেকে অপশন বসাতে হবে]
- ঘ [যাচাই দরকার — বইয়ের পাতার ছবি থেকে অপশন বসাতে হবে]
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) [যাচাই দরকার — বইয়ের পাতার ছবি থেকে অপশন বসাতে হবে]
⚠️ এই প্রশ্নটা এখনো যাচাই করা হয়নি -- কারণ: অপশন (ক/খ/গ/ঘ) সম্পূর্ণ অনুপস্থিত সোর্স ডকে, বইয়ের পাতার ছবি দরকার -
৩৫৬৬
এনট্রপি হলো---
- ক শূন্যতার পরিমাপ
- খ শক্তির রূপান্তরের ক্ষমতার পরিমাপ
- গ বৃদ্ধির জন্য শক্তি পাওয়ার পরিমাপ
- ঘ অব্যক্তীয় মৃত্যুর পরিমাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) শক্তির রূপান্তরের ক্ষমতার পরিমাপ
এনট্রপি এমন একটি ভৌত রাশি যা কোনো সিস্টেমের তাপশক্তিকে কার্যে রূপান্তরের সামর্থ্য/ক্ষমতার পরিমাপ নির্দেশ করে - এনট্রপি যত বেশি বাড়ে, শক্তিকে কাজে রূপান্তরের সুযোগ তত কমে যায়। অন্য বিকল্পগুলো (শূন্যতা, বৃদ্ধির শক্তি, মৃত্যুর পরিমাপ) এনট্রপির প্রকৃত সংজ্ঞার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়। -
৩৫৬৭
0°C তাপমাত্রায় 1 kg বরফকে 0°C তাপমাত্রায় 1 kg পানিতে পরিণত করতে এনট্রপির কী পরিবর্তন হবে?
- ক 1.20 × 103 JK−1
- খ 1.24 × 103 JK−1
- গ 1.23 × 103 JK−1
- ঘ 1.25 × 103 JK−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.23 × 103 JK−1
0°C তাপমাত্রায় বরফ গলে পানি হওয়ার সময় তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকে, তাই এনট্রপির পরিবর্তন ΔS = mLT (T কেলভিনে, 273 ব্যবহার করে)। এখানে m = 1 kg, বরফ গলনের সুপ্ততাপ L = 80 calg = 336000 J/kg (1 cal = 4.2 J ধরে), T = 273 K। সুতরাং ΔS = (1×336000)273 ≈ 1230.77 J K−1 ≈ 1.23×103 JK−1। -
৩৫৬৮
127°C এবং 27°C তাপমাত্রার মধ্যে কর্মরত একটি কার্নো ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা কত?
- ক 15%
- খ 25%
- গ 35%
- ঘ 50%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 25%
T1=127∘C=400 K, T2=27∘C=300 K। কার্যদক্ষতা η=1−T2T1=1−300400=0.25=25%। -
৩৫৬৯
⚠️[যাচাই দরকার] একটি ইঞ্জিন 4500 J তাপ শোষণ এবং 2500 J তাপ বর্জন করে। কাজের পরিমাণ কত?
- ক 1000 J
- খ 48 J
- গ 50 J
- ঘ 54 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1000 J
⚠️ এই প্রশ্নটা এখনো যাচাই করা হয়নি -- কারণ: গণনা অনুযায়ী W = Q1 − Q2 = 4500 − 2500 = 2000 J, যা কোনো অপশনের সাথে মেলে না; অপশনগুলো সম্ভবত ভুল/অসামঞ্জস্যপূর্ণ, বইয়ের ডেটা যাচাই দরকার | সম্ভাব্য হিসাব (নিশ্চিত না): তাপগতিবিদ্যার ১ম সূত্র অনুযায়ী ইঞ্জিন কর্তৃক সম্পাদিত কাজ W = Q1 - Q2 = 4500 - 2500 = 2000 J। কিন্তু প্রদত্ত চারটি অপশনের (1000J, 48J, 50J, 54J) কোনোটিই এই মানের কাছাকাছিও নয়, তাই সঠিক উত্তর নিশ্চিতভাবে নির্বাচন করা সম্ভব হলো না। -
৩৫৭০
20°C তাপমাত্রায় 20 kg পানিকে 100°C তাপমাত্রায় পরিণত করতে এনট্রপি পরিবর্তন কত হবে? বাষ্পীভবনের সুপ্ত তাপ = 2.26 × 106 Jkg−1K−1
- ক 1.41 × 105 Jkg−1
- খ 1.26 × 106 JK−1
- গ 1.41 × 106 JK−1
- ঘ 1.7 × 106 ergK−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.41 × 105 Jkg−1
পানিকে 20°C থেকে 100°C-এ উত্তপ্ত করে সম্পূর্ণ বাষ্পে পরিণত করার প্রক্রিয়ায় (যেহেতু বাষ্পীভবনের সুপ্ততাপ দেওয়া হয়েছে, তাই ধরে নেওয়া হচ্ছে পানি শেষপর্যন্ত বাষ্পে রূপান্তরিত হয়) মোট এনট্রপি পরিবর্তন দুটি ধাপের সমষ্টি। প্রথম ধাপ (উত্তপ্ত করা): ΔS1 = mc·ln(T2T1) = 20×4200×ln(373293) ≈ 84000×0.2415 ≈ 20,260 J/K। দ্বিতীয় ধাপ (100°C-এ সম্পূর্ণ বাষ্পীভবন): ΔS2 = mLT2 = 20×2.26×106373 ≈ 121,180 J/K। মোট ΔS = ΔS1+ΔS2 ≈ 20,260+121,180 ≈ 141,440 J/K ≈ 1.41×105 J/K, যা বিকল্প (ক)-এর মানের সাথে হুবহু মিলে যায় (অপশনের এককে সম্ভবত মুদ্রণ-ত্রুটিবশত J kg−1 লেখা হয়েছে, প্রকৃতপক্ষে J K−1 হওয়ার কথা)। সুতরাং উত্তর ক। -
৩৫৭১
দুই প্রত্যাবর্তী ইঞ্জিনের কর্ম দক্ষতার অনুপাত কত?
- ক 3 : 4
- খ 1 : 1
- গ 2 : 3
- ঘ 2 : 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1 : 1
কার্নোর উপপাদ্য (Carnot's theorem) অনুযায়ী, একই দুটি তাপমাত্রার (উৎস ও তাপগ্রাহক) মধ্যে কার্যরত সকল প্রত্যাবর্তী ইঞ্জিনের দক্ষতা সমান, কার্যনির্বাহী পদার্থের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে না। সুতরাং দুই প্রত্যাবর্তী ইঞ্জিনের দক্ষতার অনুপাত 1:1 → উত্তর খ। -
৩৫৭২
⚠️[যাচাই দরকার] একটি তাপ ইঞ্জিন 327°C তাপমাত্রায় 500 J তাপ গ্রহণ করে এবং 27°C তাপমাত্রায় তাপ বর্জন করে। কিছু সময় পর তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা 177°C-এ উন্নীত হয়। ইঞ্জিন কত সম্পাদিত কাজের পরিবর্তন ঘটবে?
- ক 1500 J
- খ 1000 J
- গ 500 J
- ঘ 250 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1500 J
⚠️ এই প্রশ্নটা এখনো যাচাই করা হয়নি -- কারণ: গণনা করা মান (ΔW≈125J) কোনো অপশনের সাথে মেলে না, বইয়ের ডেটা যাচাই দরকার | সম্ভাব্য হিসাব (নিশ্চিত না): T1=327+273=600K, T2=27+273=300K, Q1=500J (অপরিবর্তিত ধরে)। প্রাথমিক দক্ষতা η1=1-T2T1=1-300600=0.5, প্রাথমিক কাজ W1=η1Q1=0.5×500=250J। তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা 177+273=450K-এ উন্নীত হলে নতুন দক্ষতা η2=1-450600=0.25, নতুন কাজ W2=η2Q1=0.25×500=125J। কাজের পরিবর্তন ΔW=|W2-W1|=|125-250|=125J। এই মান (≈125J) প্রদত্ত কোনো অপশনের (1500J, 1000J, 500J, 250J) সাথে মেলে না, তাই সঠিক উত্তর নিশ্চিতভাবে নির্ধারণ করা গেল না — সম্ভবত বইয়ের সংখ্যায় মুদ্রণ-ত্রুটি রয়েছে। -
৩৫৭৩
পানির ত্রৈবিন্দুতে চাপ কত?
- ক 64.59 mm water
- খ 64.58 cm water
- গ 4.58 cm Hg
- ঘ 4.58 mm Hg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 4.58 mm Hg
পানির ত্রৈবিন্দুর (triple point) মানসম্মত চাপ 4.58 mm Hg (≈611.73 Pa, T=273.16K)। সুতরাং উত্তর ঘ। -
৩৫৭৪
একটি রেফ্রিজারেটরের কার্যকৃত সহগ K = 2.51। এটি ঠান্ডা প্রকোষ্ঠ হতে প্রতি চক্রে 500 J তাপ অপসারণ করলে, প্রতি চক্রে সরবরাহকৃত কাজ কত হবে?
- ক 1250 J
- খ 502.5 J
- গ 500 J
- ঘ 200 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 200 J
রেফ্রিজারেটরের কার্যকৃত সহগ K = Q2W, যেখানে Q2 = ঠান্ডা প্রকোষ্ঠ থেকে অপসারিত তাপ = 500 J। তাহলে W = Q2K = 5002.51 ≈ 199.2 J ≈ 200 J। সুতরাং উত্তর ঘ (200 J)। -
৩৫৭৫
একটি তাপ ইঞ্জিন সম্পর্কে ধারণা পাই--- (i) এর দক্ষতা উৎস ও তাপগ্রাহকের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে (ii) এর দক্ষতা কখনও 100% হতে পারে না (iii) এটি শীতল উৎস থেকে তাপ গ্রহণ করে পরিবেশে খালাস করে নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i
- খ i ও ii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) i ও ii
(i) তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতা η=1-T2T1 সূত্র অনুযায়ী উৎস ও তাপগ্রাহকের তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীল — সত্য। (ii) তাপগতিবিদ্যার ২য় সূত্র অনুযায়ী কোনো ইঞ্জিনের দক্ষতা কখনও 100% হতে পারে না — সত্য। (iii) তাপ ইঞ্জিন প্রকৃতপক্ষে উষ্ণ উৎস থেকে তাপ গ্রহণ করে কাজে রূপান্তরিত করে এবং অবশিষ্ট তাপ শীতল আধারে বর্জন করে; এখানে শীতল উৎস থেকে তাপ গ্রহণ করার বর্ণনা উল্টো (এটি বরং রেফ্রিজারেটরের কাজ), তাই মিথ্যা। সুতরাং সঠিক উক্তি i ও ii → উত্তর খ। -
৩৫৭৬
কোন কাজে লাগিয়ে তাপীয় ইঞ্জিন ও রেফ্রিজারেটর তৈরি করা হয়?
- ক তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র
- খ তাপগতিবিদ্যার ১ম সূত্র
- গ তাপগতিবিদ্যার ২য় সূত্র
- ঘ তাপগতিবিদ্যার ৩য় সূত্র
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তাপগতিবিদ্যার ২য় সূত্র
তাপ ইঞ্জিন ও রেফ্রিজারেটরের কার্যপ্রণালী — তাপের স্বতঃস্ফূর্ত প্রবাহের দিক, সর্বোচ্চ সম্ভাব্য দক্ষতা এবং কার্যকৃত সহগ — এসবই তাপগতিবিদ্যার ২য় সূত্র (বিশেষত কার্নোর উপপাদ্য) থেকে নির্ধারিত হয়। সুতরাং উত্তর গ। -
৩৫৭৭
শীতল আধারের তাপমাত্রা কত?
- ক 150 K
- খ 300 K
- গ 600 K
- ঘ 2400 K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 150 K
কার্নো সম্পর্ক অনুযায়ী Q2Q1 = T2T1 ⇒ T2 = T1×(Q2Q1)। এখানে T1=600K, Q1=1200J, Q2=300J। T2 = 600×(3001200) = 600×0.25 = 150K। সুতরাং শীতল আধারের তাপমাত্রা 150K → উত্তর ক। -
৩৫৭৮
একটি তাপ ইঞ্জিনের কার্যকর বস্তু 600K তাপমাত্রায় উৎস হতে 1200 J তাপ গ্রহণ করে এবং শীতল আধারে 300 J তাপ বর্জন করে। নিচের ৫৪ ও ৫৫নং প্রশ্নের উত্তর দাও:
- ক 44%
- খ 75%
- গ 60%
- ঘ 50%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 75%
তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতা η = 1 - Q2Q1, যেখানে Q1 = গৃহীত তাপ = 1200 J, Q2 = বর্জিত তাপ = 300 J। η = 1 - 3001200 = 1 - 0.25 = 0.75 = 75%। সুতরাং উত্তর খ (75%)। -
৩৫৭৯
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় (γ = 1.4) দ্বি-পারমাণবিক গ্যাসের চাপ 0.5% বৃদ্ধি করা হলে, গ্যাসের আয়তন কমবে---
- ক 0.5%
- খ 0.70%
- গ 1.0%
- ঘ 0.36%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 0.36%
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় সঠিক (এক্স্যাক্ট) সম্পর্ক: PVγ = ধ্রুবক ⇒ V2V1 = (P1P2)1/γ। এখানে চাপ 0.5% বৃদ্ধি পাওয়ায় P2 = 1.005P1 এবং γ=1.4। V2V1 = (11.005)1/1.4 = (0.995025)0.7143 ≈ 0.99644। অর্থাৎ আয়তন হ্রাস পায় (1-0.99644)×100% ≈ 0.356% ≈ 0.36%। সুতরাং উত্তর ঘ (0.36%)। -
৩৫৮০
সমতাপীয় পরিবর্তনে---
- ক এনট্রপি ও বিভবশক্তি হ্রাস পায়
- খ এনট্রপি ও শূন্যশক্তি বৃদ্ধি পায়
- গ এনট্রপি ও শূন্যশক্তি হ্রাস পায়
- ঘ এনট্রপি ও বিভবশক্তি বৃদ্ধি পায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) এনট্রপি ও বিভবশক্তি বৃদ্ধি পায়
সমতাপীয় (isothermal) প্রসারণে তাপমাত্রা স্থির থাকলেও গ্যাস তাপ শোষণ করে বাহ্যিক কাজ সম্পাদন করে, ফলে dS = dQT > 0 — এনট্রপি বৃদ্ধি পায়। একই সাথে গ্যাস প্রসারিত হওয়ায় অণুগুলোর মধ্যে গড় দূরত্ব বৃদ্ধি পায়, তাই গতিশক্তি/তাপমাত্রা অপরিবর্তিত থাকলেও আন্তঃআণবিক বিভবশক্তি বৃদ্ধি পায়। সুতরাং সমতাপীয় পরিবর্তনে এনট্রপি ও বিভবশক্তি উভয়ই বৃদ্ধি পায় → উত্তর ঘ।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।