ইসহাক স্যার — পদার্থবিজ্ঞান প্রশ্ন ও সমাধান
ইসহাক স্যার ভর্তি পরীক্ষার পদার্থবিজ্ঞান অংশ থেকে ৩৬০০টি প্রশ্ন, প্রতিটির সঠিক উত্তর আর পূর্ণ ব্যাখ্যাসহ।
৩৬০০ প্রশ্ন
পাতা ৭/১৮০
-
১২১
γ = 53 এর জন্য কোনটি সঠিক?
- ক Cp = 53 R
- খ Cv = 53 R
- গ Cv = 32 R
- ঘ Cv = 2R
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) Cv = 32 R
γ = CpCv = 53 এবং মেয়ারের সম্পর্ক Cp − Cv = R থেকে পাওয়া যায় Cv(γ−1) = R ⇒ Cv = R(γ−1) = R(53 − 1) = R(23) = 3R2। অর্থাৎ Cv = 32 R। -
১২২
নির্দিষ্ট পরিমাণ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি নিম্নোক্ত কোনটির ওপর নির্ভর করে না?
- ক চাপ
- খ আয়তন
- গ তাপমাত্রা
- ঘ ভর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ভর
এখানে "নির্দিষ্ট পরিমাণ" বলতে গ্যাসের ভর/পরিমাণ আগে থেকেই ধ্রুব ধরে নেওয়া হয়েছে। সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি এর তাপগতীয় অবস্থা-নির্ণায়ক রাশি চাপ (P), আয়তন (V) ও তাপমাত্রার (T) ওপর নির্ভরশীল একটি রাষ্ট্র-অপেক্ষক, কিন্তু নির্দিষ্ট/ধ্রুব ভরের ওপর তা সরাসরি নির্ভর করে না, কারণ ভর নিজেই এখানে পরিবর্তনশীল চলক নয়, বরং আগে থেকেই নির্ধারিত। তাই উত্তর ভর। -
১২৩
Ne গ্যাসের ক্ষেত্রে γ-এর মান---
- ক 1.33
- খ 1.40
- গ 1.67
- ঘ 1.76
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1.67
নিয়ন (Ne) একটি একপরমাণুক (monatomic) নিষ্ক্রিয় গ্যাস, তাই এর ক্ষেত্রে γ = CpCv = 53 ≈ 1.67। -
১২৪
রুদ্ধতাপীয় সংকোচনে সিস্টেমের---
- ক তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়
- খ তাপমাত্রা হ্রাস পায়
- গ তাপশক্তি বৃদ্ধি পায়
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়
রুদ্ধতাপীয় সংকোচনে (dQ = 0) বাইরে থেকে সিস্টেমের ওপর কাজ সম্পাদিত হয় অথচ তাপ বিনিময় হয় না। প্রথম সূত্র অনুযায়ী (dU = dQ − dW = −dW), এই সম্পাদিত কাজ সম্পূর্ণরূপে অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধিতে ব্যয় হয়, ফলে গ্যাসের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। -
১২৫
সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় কোন রাশিটি স্থির থাকে?
- ক আয়তন
- খ তাপ
- গ তাপমাত্রা
- ঘ চাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তাপমাত্রা
সমোষ্ণ (isothermal) প্রক্রিয়ার সংজ্ঞানুসারেই এতে তাপমাত্রা স্থির (অপরিবর্তিত) থাকে, যদিও চাপ ও আয়তন পরিবর্তিত হতে থাকে। -
১২৬
গৃহীত তাপ Q1 এবং বর্জিত তাপ Q2 হলে তাপীয় ইঞ্জিনের দক্ষতা কত?
- ক Q1Q2
- খ 1 − Q2Q1
- গ 1 + Q2Q1
- ঘ 1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1 − Q2Q1
তাপীয় ইঞ্জিনের দক্ষতা η = কৃতকাজ/গৃহীত তাপ = (Q1 − Q2)Q1 = 1 − Q2Q1, যেখানে Q1 = গৃহীত তাপ এবং Q2 = বর্জিত তাপ। -
১২৭
রুদ্ধতাপ প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে নিম্নের কোনটি সঠিক নয়?
- ক তাপমাত্রা ধ্রুব থাকে না কিন্তু তাপের পরিবর্তন হয় না অর্থাৎ dQ = 0
- খ এটি একটি ধীর প্রক্রিয়া
- গ এই প্রক্রিয়ায় তাপ বর্জন বা শোষণ হয় না
- ঘ এই প্রক্রিয়ায় গ্যাসের চাপ ও আয়তনের সম্পর্ক PVγ = ধ্রুবক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) এটি একটি ধীর প্রক্রিয়া
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া প্রকৃতপক্ষে একটি দ্রুত/আকস্মিক প্রক্রিয়া — এত দ্রুত ঘটে যে পরিবেশের সাথে তাপ বিনিময়ের সময়ই পাওয়া যায় না (dQ = 0)। এটি কখনো ধীর প্রক্রিয়া হতে পারে না, কারণ ধীর প্রক্রিয়া হলে পরিবেশের সাথে তাপ বিনিময় ঘটে যেত এবং তখন তা আর রুদ্ধতাপীয় থাকত না। তাই "এটি একটি ধীর প্রক্রিয়া" কথাটিই ভুল। -
১২৮
রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তনে নিচের কোন সম্পর্কটি সত্য?
- ক TVγ = C
- খ Tγ−1V = C
- গ TVγ−1 = C
- ঘ TγV = C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) TVγ−1 = C
রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তনে PVγ = ধ্রুবক। আদর্শ গ্যাস সমীকরণ PV = nRT থেকে P = nRTV বসিয়ে পাওয়া যায়: nRTV × Vγ = ধ্রুবক ⇒ TVγ−1 = ধ্রুবক। -
১২৯
AB লেখচিত্রের ক্ষেত্রে চাপ ও আয়তনের মধ্যকার সম্পর্ক হলো—- ক PVγ−1 = ধ্রুবক
- খ PV = ধ্রুবক
- গ PV-1 = ধ্রুবক
- ঘ PVγ = ধ্রুবক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) PV = ধ্রুবক
চিত্রে A বিন্দু থেকে দুটি লেখ আঁকা হয়েছে। AB লেখটি কম খাড়া, AC লেখটি বেশি খাড়া। রুদ্ধতাপীয় লেখের ঢাল সমোষ্ণ লেখের ঢালের γ গুণ (γ > 1), তাই কম খাড়া AB হলো সমোষ্ণ লেখ।
সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় PV = ধ্রুবক। -
১৩০
সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় সিস্টেমের কোন রাশিটি স্থির থাকে?
- ক আয়তন
- খ তাপ
- গ তাপমাত্রা
- ঘ চাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তাপমাত্রা
সমোষ্ণ (isothermal) প্রক্রিয়ার সংজ্ঞানুসারেই এতে তাপমাত্রা স্থির (অপরিবর্তিত) থাকে, যদিও চাপ ও আয়তন পরিবর্তিত হতে থাকে। -
১৩১
AC লেখচিত্রের ক্ষেত্রে কোনটি সঠিক?- ক PV = ধ্রুবক
- খ PVγ−1 = ধ্রুবক
- গ PVγ+1 = ধ্রুবক
- ঘ PVγ = ধ্রুবক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) PVγ = ধ্রুবক
চিত্রে AC লেখটি AB অপেক্ষা বেশি খাড়া। রুদ্ধতাপীয় লেখের ঢাল সমোষ্ণ লেখের ঢালের γ গুণ, তাই বেশি খাড়া AC হলো রুদ্ধতাপীয় লেখ।
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় PVγ = ধ্রুবক। -
১৩২
রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তনে কোন ভৌত রাশিটি স্থির থাকে?
- ক তাপমাত্রা
- খ চাপ
- গ আয়তন
- ঘ এনট্রপি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) এনট্রপি
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় সিস্টেম ও পরিবেশের মধ্যে তাপের আদান-প্রদান হয় না (dQ=0), তাই dS = dQT = 0। অর্থাৎ প্রত্যাবর্তী রুদ্ধতাপীয় (আইসেনট্রপিক) প্রক্রিয়ায় এনট্রপি স্থির থাকে। তাপমাত্রা, চাপ ও আয়তন — এই তিনটি রাশিই PVγ=ধ্রুবক ও আদর্শ গ্যাস সমীকরণ অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়। সুতরাং কেবল এনট্রপিই স্থির থাকে। -
১৩৩
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় কোনো একটি গ্যাসের জন্য PV1.33 = ধ্রুবক পাওয়া গেল। গ্যাসটির জন্য প্রযোজ্য হবে—
(i) CP = 1.33 CV
(ii) সমোষ্ণ রেখা রুদ্ধতাপীয় রেখা অপেক্ষা 1.33 গুণ খাড়া
(iii) গ্যাসটি ত্রি বা বহু পরমাণু দ্বারা গঠিত
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ ii ও iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) i ও iii
এখানে γ = CpCv = 1.33। (i) সংজ্ঞা অনুযায়ী Cp = γCv = 1.33Cv — সত্য। (ii) P-V লেখচিত্রে যেকোনো বিন্দুতে রুদ্ধতাপীয় রেখার ঢাল সমোষ্ণ রেখার ঢালের γ গুণ, অর্থাৎ রুদ্ধতাপীয় রেখাই সমোষ্ণ রেখা অপেক্ষা 1.33 গুণ বেশি খাড়া — উল্টোটা নয়। তাই সমোষ্ণ রেখা রুদ্ধতাপীয় রেখা অপেক্ষা 1.33 গুণ খাড়া — উক্তিটি মিথ্যা। (iii) γ≈1.33 (≈43) মান ত্রি বা বহু-পরমাণুক গ্যাসের বৈশিষ্ট্যসূচক (একপরমাণুক গ্যাসে γ≈1.67, দ্বিপরমাণুকে γ≈1.4) — সত্য। সুতরাং সঠিক উক্তি i ও iii → উত্তর গ। -
১৩৪
আদর্শ গ্যাসের রুদ্ধতাপীয় সম্প্রসারণের ক্ষেত্রে কোন লেখচিত্রটি সঠিক?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ)
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ার T-P সম্পর্ক: TP(1-γ)/γ = ধ্রুবক। উভয়পাশে লগারিদম নিলে, lnT = ধ্রুবক + [(γ-1)γ]×lnP। যেহেতু γ>1, তাই ঢাল (γ-1)γ ধনাত্মক কিন্তু 1 অপেক্ষা ছোট — অর্থাৎ lnT বনাম lnP লেখচিত্র একটি ঊর্ধ্বমুখী সরলরেখা, যা মূলবিন্দু দিয়ে যাওয়ার প্রয়োজন নেই (একটি ধ্রুবক ইন্টারসেপ্ট থাকবে)। এই বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন সরলরেখাটি বিকল্প (খ)-তে দেখানো হয়েছে। -
১৩৫
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে কোনটি সত্য?
- ক ΔT = 0, ΔQ = 0
- খ ΔT ≠ 0, ΔQ = 0
- গ ΔT = 0, ΔQ ≠ 0
- ঘ ΔT ≠ 0, ΔQ ≠ 0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ΔT ≠ 0, ΔQ = 0
রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় সংজ্ঞানুসারে তাপের আদান-প্রদান হয় না, অর্থাৎ ΔQ = 0। কিন্তু গ্যাস প্রসারণ/সংকোচনের সময় বাহ্যিক কাজ সম্পাদিত/গৃহীত হওয়ায় অভ্যন্তরীণ শক্তি পরিবর্তিত হয় (ΔU = -ΔW ≠ 0), ফলে তাপমাত্রারও পরিবর্তন ঘটে (ΔT ≠ 0)। সুতরাং সঠিক উত্তর: ΔT ≠ 0, ΔQ = 0 → বিকল্প (খ)। -
১৩৬
রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তনে---
(i) তাপমাত্রার পরিবর্তন ঘটে না
(ii) পাত্র তাপ কুপরিবাহী হওয়া প্রয়োজন
(iii) আদর্শ গ্যাসের সমীকরণ হলো, P1V1γ = P2V2γ
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ ii ও iii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ii ও iii
(i) রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রার পরিবর্তন ঘটেই (কাজের বিনিময়ে), তাই এই উক্তি মিথ্যা। (ii) রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া সংঘটিত করতে হলে সিস্টেম ও পরিবেশের মধ্যে তাপ বিনিময় বন্ধ রাখতে হয়, তাই পাত্রকে তাপ কুপরিবাহী (অন্তরক) হতে হবে — সত্য। (iii) রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ার জন্য আদর্শ গ্যাস সমীকরণ: P1V1γ = P2V2γ — এটি প্রতিষ্ঠিত সূত্র, সত্য। সুতরাং সঠিক উক্তি ii ও iii → উত্তর খ। -
১৩৭
অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য হলো---
(i) এটি দ্রুত প্রক্রিয়া
(ii) এটি স্বতঃস্ফূর্ত প্রক্রিয়া
(iii) সিস্টেমের তাপীয় সাম্যাবস্থা বজায় থাকে না
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
অপ্রত্যাবর্তী (irreversible) প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য: (i) এটি দ্রুত/আকস্মিকভাবে সংঘটিত হয় — সত্য। (ii) এটি বাহ্যিক নিয়ন্ত্রণ ছাড়াই স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটে (যেমন ঘর্ষণ, তাপ পরিবহন) — সত্য। (iii) প্রক্রিয়াটি দ্রুত হওয়ায় সিস্টেম প্রতিমুহূর্তে সাম্যাবস্থায় থাকে না, অর্থাৎ তাপীয় সাম্যাবস্থা বজায় থাকে না — সত্য। তিনটি বৈশিষ্ট্যই সঠিক → উত্তর ঘ (i, ii ও iii)। -
১৩৮
রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তনের ক্ষেত্রে—
(i) PVγ = ধ্রুবক
(ii) TVγ = ধ্রুবক
(iii) TP(1−γ)/γ = ধ্রুবক
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) PVγ = ধ্রুবক — এটি রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ার প্রতিষ্ঠিত সম্পর্ক, সত্য। (ii) TVγ = ধ্রুবক — এটি ভুল; সঠিক সম্পর্কটি হলো TVγ−1 = ধ্রুবক, তাই এই উক্তি মিথ্যা। (iii) TP(1−γ)/γ = ধ্রুবক — এটি রুদ্ধতাপীয় T-P সম্পর্ক, সত্য। সুতরাং সঠিক উক্তি i ও iii → উত্তর খ। -
১৩৯
γ = 1.67 হলে গ্যাসটির অণু কত পারমাণবিক হবে?
- ক এক
- খ দ্বি
- গ ত্রি
- ঘ বহু
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) এক
তাপধারণ অনুপাত γ = 1 + 2f, যেখানে f = গ্যাস অণুর স্বাধীনতার মাত্রা। γ = 1.67 (≈53) মান একপরমাণুক গ্যাসের বৈশিষ্ট্যসূচক (f=3, যেমন He, Ne, Ar)। দ্বিপরমাণুক গ্যাসে γ≈1.4, ত্রি/বহু-পরমাণুক গ্যাসে γ≈1.33। সুতরাং উত্তর: এক পারমাণবিক (ক)। -
১৪০
মোলার তাপধারণ ক্ষমতার সমীকরণ---
- ক C = dQ(mdT)
- খ C = dQdT
- গ C = M dQ(mdT)
- ঘ C = M dQdT
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) C = M dQ(mdT)
নির্দিষ্ট ভরের (m) কোনো পদার্থের আপেক্ষিক তাপ c = dQ(mdT)। এক মোল পদার্থের ভর M (আণবিক ভর) হলে, মোলার তাপধারণ ক্ষমতা C = আপেক্ষিক তাপ × আণবিক ভর = M×c = M dQ(mdT)। সুতরাং সঠিক সমীকরণ: C = M dQ(mdT) → উত্তর গ।
ইসহাক স্যার ধাঁচে পরীক্ষা দাও
এই প্রতিষ্ঠানের প্রশ্ন দিয়েই এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।