ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ৬/১৮০
-
১০১
কোন তাপমাত্রায় ফারেনহাইট ও কেলভিন স্কেলে একই পাঠ পাওয়া যায়?
- ক −40°
- খ 100°
- গ 287.13°
- ঘ 574.25°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 574.25°
F = K হওয়ার শর্তে (273 অফসেট ব্যবহার করে): K = (F−32)×59 + 273। F=K বসিয়ে সমাধান করলে: 9(F−273) = 5(F−32) ⇒ 9F − 2457 = 5F − 160 ⇒ 4F = 2297 ⇒ F = 574.25°। অর্থাৎ এই তাপমাত্রায় ফারেনহাইট ও কেলভিন স্কেলে একই পাঠ (574.25) পাওয়া যায়। -
১০২
501.85°C তাপমাত্রার সমতুল্য থার্মোডাইনামিক তাপমাত্রা কত?
- ক 775.91 K
- খ 774.85 K
- গ 775.00 K
- ঘ 228.85 K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 774.85 K
T(K) = t(°C) + 273 সূত্র অনুযায়ী (এই বইয়ের প্রথা অনুসারে 273 অফসেট ব্যবহৃত হয়): T = 501.85 + 273 = 774.85 K। -
১০৩
তিনটি সিস্টেম তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকলে তাদের নিচের কোন রাশিটি একই হবে?
- ক ভর
- খ তাপমাত্রা
- গ অন্তঃস্থ শক্তি
- ঘ বিভব শক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তাপমাত্রা
তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র অনুযায়ী তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকা সিস্টেমসমূহের তাপমাত্রা পরস্পর সমান হয়— এটিই একমাত্র রাশি যা সাম্যাবস্থায় থাকা সব সিস্টেমের জন্য অভিন্ন থাকে (ভর, অভ্যন্তরীণ শক্তি বা বিভবশক্তি ভিন্ন ভিন্ন হতে পারে)। -
১০৪
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র নিচের কোন দুটির মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে?
- ক বল ও শক্তি
- খ কাজ ও ক্ষমতা
- গ তাপ ও কাজ
- ঘ তাপ ও বল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তাপ ও কাজ
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র (ΔQ = ΔU + ΔW) মূলত সিস্টেমে সরবরাহকৃত তাপ ও সিস্টেম কর্তৃক সম্পাদিত কাজের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে; এটি শক্তি সংরক্ষণ সূত্রের তাপগতীয় রূপ। -
১০৫
কোনো সিস্টেম পরিবেশ থেকে 800 J তাপশক্তি শোষণ করায় এর অন্তস্থ শক্তি 500 J বৃদ্ধি পায়। সিস্টেম কর্তৃক পরিবেশের ওপর কৃত কাজের পরিমাণ কত?
- ক 200 J
- খ 400 J
- গ 1500 J
- ঘ 300 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 300 J
প্রথম সূত্র অনুযায়ী: ΔQ = ΔU + ΔW ⇒ ΔW = ΔQ − ΔU = 800 − 500 = 300 J। অর্থাৎ সিস্টেম পরিবেশের ওপর 300 J কাজ সম্পাদন করে। -
১০৬
নিচের কোনগুলো তাপগতীয় চলক নির্দেশ করে?
- ক P, V, T, M
- খ P, T, V, U
- গ P, V, T, S
- ঘ P, V, T, Q
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) P, V, T, S
তাপগতীয় চলক (thermodynamic variablescoordinates) হলো সেসব রাশি যা সিস্টেমের অবস্থা নির্ধারণ করে এবং অবস্থা-অপেক্ষক (state function) — যেমন চাপ (P), আয়তন (V), তাপমাত্রা (T) ও এনট্রপি (S)। তাপ (Q) ও কাজ (W) পথ-নির্ভর রাশি, state function নয়, তাই এগুলো তাপগতীয় চলক নয়; আবার ভর (M) কোনো নির্দিষ্ট সিস্টেমের জন্য আগে থেকেই ধ্রুব ধরা হয়, তাই তা অবস্থা-নির্ণায়ক চলক হিসেবে গণ্য হয় না। সুতরাং সঠিক সেট হলো P, V, T, S। -
১০৭
যদি 2 cal তাপ সম্পূর্ণরূপে কাজে রূপান্তরিত হয় তবে কাজের পরিমাণ কত?
- ক 4.2 J
- খ 4.8 J
- গ 8.2 J
- ঘ 8.4 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 8.4 J
তাপের যান্ত্রিক তুল্যাংক J = 4.2 Jcal অনুযায়ী, 1 cal = 4.2 J। সুতরাং 2 cal তাপ সম্পূর্ণ কাজে রূপান্তরিত হলে, কাজ W = 2 × 4.2 = 8.4 J। -
১০৮
নিচের কোন শক্তি অন্য শক্তিতে সহজে রূপান্তরিত হতে চায় না?
- ক শব্দ
- খ আলো
- গ তাপ
- ঘ তড়িৎ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তাপ
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী তাপ হলো সর্বনিম্ন মানের (নিম্নমানের) শক্তিরূপ — কোনো প্রক্রিয়ায় তাপকে সম্পূর্ণরূপে অন্য কোনো শক্তিতে (যেমন কাজে) রূপান্তর করা সম্ভব নয়, অথচ আলো, শব্দ বা তড়িৎ শক্তিকে অপেক্ষাকৃত সহজে ও প্রায় সম্পূর্ণরূপে তাপে (বা অন্য শক্তিতে) রূপান্তর করা যায়। তাই তাপ অন্য শক্তিতে সহজে রূপান্তরিত হতে চায় না। -
১০৯
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র নিচের কোনটির সংরক্ষণশীলতা নির্দেশ করে?
- ক চাপ
- খ শক্তি
- গ চার্জ
- ঘ ভর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) শক্তি
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র শক্তি নিত্যতা সূত্রের তাপগতীয় রূপ — এটি বলে, সিস্টেমে সরবরাহকৃত তাপশক্তি সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি ও বাহ্যিক কাজ সম্পাদনে ব্যয় হয়, অর্থাৎ মোট শক্তি সৃষ্টি বা ধ্বংস হয় না, শুধু রূপান্তরিত হয়। তাই এই সূত্র শক্তির সংরক্ষণশীলতা নির্দেশ করে। -
১১০
500 m উচ্চ জলপ্রপাতের তলদেশ ও শীর্ষ দেশের পানির তাপমাত্রার পার্থক্য কত হবে? (g = 10 ms−2, পানির আপেক্ষিক তাপ = 4200 Jkg−1K−1)
- ক 0.50°C
- খ 1.19°C
- গ 5.0°C
- ঘ 50°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.19°C
পতনের ফলে বিভবশক্তি তাপশক্তিতে রূপান্তরিত হয় ধরে নিলে: mgh = mcΔT ⇒ ΔT = ghc = (10 × 500)4200 = 50004200 ≈ 1.19°C। -
১১১
শোষিত তাপ ΔQ = 700 J এবং সম্পাদিত কাজ ΔW = 200 J হলে কোনো সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি কত বৃদ্ধি পাবে?
- ক 900 J
- খ 700 J
- গ 600 J
- ঘ 500 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 500 J
প্রথম সূত্র অনুযায়ী: ΔQ = ΔU + ΔW ⇒ ΔU = ΔQ − ΔW = 700 − 200 = 500 J। -
১১২
গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি নির্ভর করে কোন রাশির ওপর?
- ক চাপ
- খ তাপমাত্রা
- গ আয়তন
- ঘ এনট্রপি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তাপমাত্রা
নির্দিষ্ট পরিমাণ আদর্শ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি U = (f2)nRT সূত্র অনুযায়ী কেবল পরম তাপমাত্রার (T) ওপর নির্ভরশীল; চাপ বা আয়তনের কোনো সরাসরি প্রভাব এর ওপর নেই। -
১১৩
একটি মোটর গাড়ির টায়ার 15°C তাপমাত্রায় 2 বায়ুমণ্ডলীয় চাপে পাম্প করার সময় টায়ারটি হঠাৎ ফেটে গেল।
উদ্দীপকের চূড়ান্ত তাপমাত্রা কত?- ক −27°C
- খ −37°C
- গ −42°C
- ঘ −47°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) −37°C
এখানে,
প্রাথমিক তাপমাত্রা, T1 = 15°C = (15 + 273) K = 288 K
প্রাথমিক চাপ, P1 = 2 atm
চূড়ান্ত চাপ, P2 = 1 atm (বায়ুমণ্ডলীয় চাপ)
বায়ুর জন্য, γ = 1.4
টায়ার হঠাৎ ফেটে যাওয়ায় প্রক্রিয়াটি রুদ্ধতাপীয়।
আমরা জানি,
T2 = T1(P2P1)(γ−1)/γ
বা, T2 = 288 × (12)0.4/1.4 = 288 × 0.8203
বা, T2 ≈ 236 K
∴ T2 = 236 − 273 = −37°C -
১১৪
একটি মোটর গাড়ির টায়ার 15°C তাপমাত্রায় 2 বায়ুমণ্ডলীয় চাপে পাম্প করার সময় টায়ারটি হঠাৎ ফেটে গেল।
উদ্দীপকে টায়ারটি ফেটে যাওয়ায় তাপমাত্রা কত কমে যাবে?- ক 32°C
- খ 42°C
- গ 52°C
- ঘ 62°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 52°C
এখানে,
প্রাথমিক তাপমাত্রা, T1 = 15°C = 288 K
P1 = 2 atm, P2 = 1 atm, γ = 1.4
আমরা জানি,
T2 = T1(P2P1)(γ−1)/γ = 288 × (12)0.4/1.4 ≈ 236 K = −37°C
∴ তাপমাত্রা হ্রাস, ΔT = T1 − T2 = 15 − (−37) = 52°C -
১১৫
একটি জলপ্রপাত 900 মিটার উঁচু। যদি ধরা হয় পতিত পানির গতিশক্তির অর্ধেক তাপে পরিণত হয়, তাহলে তাপমাত্রা বৃদ্ধি কত হবে?
- ক 0.1°C
- খ 0.53°C
- গ 1°C
- ঘ 1.05°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 1.05°C
এখানে,
উচ্চতা, h = 900 m
g = 9.8 ms−2
পানির আপেক্ষিক তাপ, c = 4200 Jkg−1K−1
আমরা জানি,
12 mgh = mcΔT
বা, ΔT = gh2c = 9.8 × 9002 × 4200
∴ ΔT = 1.05°C -
১১৬
একটি ফুটবলের অভ্যন্তরে বায়ুর আয়তন 20 লিটার এবং চাপ 2 atm, বলটি হঠাৎ ফেটে গেল। এর ফলে ফুটবলস্থিত বায়ুর তাপমাত্রা ও আয়তন যথাক্রমে—
- ক কমবে এবং বাড়বে
- খ বাড়বে এবং কমবে
- গ কমবে এবং কমবে
- ঘ বাড়বে এবং বাড়বে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) কমবে এবং বাড়বে
ফুটবল হঠাৎ ফেটে যাওয়া একটি দ্রুত (রুদ্ধতাপীয়) প্রক্রিয়া — এত দ্রুত ঘটে যে পরিবেশের সাথে তাপ বিনিময়ের সময় পাওয়া যায় না (dQ = 0)। রুদ্ধতাপীয় প্রসারণে গ্যাস কাজ সম্পাদন করে নিজের অভ্যন্তরীণ শক্তি ব্যয় করে, ফলে আয়তন বৃদ্ধি পায় এবং তাপমাত্রা হ্রাস পায়। -
১১৭
একটি গাড়ি চলতে থাকলে এর টায়ারের ভেতর একটি তাপগতীয় প্রক্রিয়া চলে। এই প্রক্রিয়াটি হলো---
- ক সমোষ্ণ প্রক্রিয়া
- খ রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া
- গ সমআয়তন প্রক্রিয়া
- ঘ সমচাপ প্রক্রিয়া
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া
গাড়ি চলার সময় টায়ারের ভেতরের বাতাস দ্রুত সংকুচিত ও প্রসারিত হয় — এত দ্রুত যে পরিবেশের সাথে তাপ বিনিময়ের পর্যাপ্ত সময় পাওয়া যায় না (dQ ≈ 0), তাই এটি একটি রুদ্ধতাপীয় (adiabatic) প্রক্রিয়া। -
১১৮
এক কাপ গরম চায়ে একটি ঠান্ডা চামচ ডুবানো হলো কী ঘটে?
- ক চামচের অন্তস্থ শক্তি বৃদ্ধি পায়
- খ চামচের অন্তস্থ শক্তি হ্রাস পেতে থাকে
- গ চা-এর অন্তস্থ শক্তি বৃদ্ধি পায়
- ঘ চামচের অন্তস্থ শক্তি একই থাকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) চামচের অন্তস্থ শক্তি বৃদ্ধি পায়
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী তাপ সর্বদা উষ্ণতর বস্তু থেকে শীতলতর বস্তুর দিকে প্রবাহিত হয়। গরম চা থেকে তাপ ঠান্ডা চামচে প্রবাহিত হওয়ায় চামচের অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায় (এবং সমপরিমাণে চায়ের অভ্যন্তরীণ শক্তি হ্রাস পায়)। -
১১৯
কোনো গ্যাসের দুটি মোলার আপেক্ষিক তাপের অনুপাত একটি ধ্রুব রাশি। এই ধ্রুব রাশিকে যে প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয় তা হলো—
- ক γ
- খ R
- গ λ
- ঘ K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) γ
গ্যাসের দুই মোলার আপেক্ষিক তাপ Cp ও Cv-এর অনুপাত (CpCv) একটি নির্দিষ্ট ধ্রুব রাশি, যাকে γ (গামা) প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়। -
১২০

dQ = 5 J হলে A থেকে B-তে অন্তস্থ শক্তির পরিবর্তন কত?- ক −3 J
- খ 0 J
- গ 3 J
- ঘ 7 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 3 J
এখানে,
A থেকে B-তে শোষিত তাপ, dQ = 5 J
সম্পাদিত কাজ, dW = 2 J (চিত্র থেকে)
আমরা জানি,
dQ = dU + dW
বা, dU = dQ − dW = 5 − 2
∴ dU = 3 J
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।