আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্রের ১০ম অধ্যায়। এখানে ৬২৬টি প্রশ্ন আছে — বোর্ড, ঢাবি, বুয়েট আর মেডিকেল ভর্তি পরীক্ষা থেকে বাছাই করা, প্রতিটার নিচে পূর্ণ ব্যাখ্যা দেওয়া। উত্তর দেখার আগে নিজে একবার চেষ্টা করে নিও।
৬২৬ প্রশ্ন
১ম পত্র
অধ্যায় ১০
পাতা ১/৩২
-
১
একটি গ্যাস অণুর ব্যাস 2 x 10-10 m এবং প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে অণুর সংখ্যা x 1019 হলে গ্যাস অণুর গড় মুক্তপথ হবে কত?
- ক 3×10-3 cm
- খ 3×10-4 cm
- গ 3×10-5 cm
- ঘ 6×10-6 cm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 3×10-5 cm
গড় মুক্তপথ λ=1πd2n; এখানে d=2×10−10 m, n=3×1019 cm−3=3×1025 m−3। হিসাব করলে λ≈2.65×10−7 m ≈3×10−5 cm। -
২
বয়েলের সূত্র কী বলে?
- ক ধ্রুব তাপমাত্রায় V ∝ 1P
- খ ধ্রুব চাপে V ∝ T
- গ ধ্রুব আয়তনে P ∝ T
- ঘ PV ∝ T2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ধ্রুব তাপমাত্রায় V ∝ 1P
নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের তাপমাত্রা ধ্রুব থাকলে আয়তন চাপের ব্যস্তানুপাতিক।
অর্থাৎ PV = ধ্রুবক। -
৩
চার্লসের সূত্র কী বলে?
- ক ধ্রুব তাপমাত্রায় PV ধ্রুব
- খ ধ্রুব আয়তনে V ∝ P
- গ ধ্রুব চাপে V ∝ T
- ঘ V ∝ 1T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ধ্রুব চাপে V ∝ T
নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ ধ্রুব থাকলে আয়তন পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক।
অর্থাৎ V/T = ধ্রুবক। -
৪
গে-লুসাকের চাপ সূত্র কী বলে?
- ক ধ্রুব আয়তনে P ∝ T
- খ ধ্রুব চাপে V ∝ T
- গ ধ্রুব তাপমাত্রায় P ∝ V
- ঘ P ∝ 1T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ধ্রুব আয়তনে P ∝ T
নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন ধ্রুব থাকলে চাপ পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক।
অর্থাৎ P/T = ধ্রুবক — এটাই প্রেসার কুকারের ভিত্তি। -
৫
আদর্শ গ্যাস সমীকরণ কোনটি?
- ক PV = nRT
- খ PV = RT
- গ PV = nTR
- ঘ P = nRTV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) PV = nRT
PV = nRT
এখানে n মোল সংখ্যা, R সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, T পরম তাপমাত্রা। -
৬
সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক R এর মান কত?
- ক 8.31 JK−1mol−1
- খ 8.31 Jmol−1
- গ 1.38 × 10−23 JK−1
- ঘ 0.082 JK−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 8.31 JK−1mol−1
R = 8.31 JK−1mol−1 (প্রায় 8.314)
এটি সব গ্যাসের জন্য একই, তাই "সর্বজনীন"। -
৭
বোলৎসম্যান ধ্রুবক k এর সাথে R এর সম্পর্ক কোনটি?
- ক k = RNA
- খ k = NAR
- গ k = R + NA
- ঘ k = R
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) k = RNA
k = RNA = 8.316.022 × 1023 = 1.38 × 10−23 JK−1
অর্থাৎ k হলো প্রতি অণুর গ্যাস ধ্রুবক। -
৮
অ্যাভোগাড্রো সংখ্যার মান কত?
- ক 6.022 × 1023
- খ 1.38 × 10−23
- গ 8.31 × 1023
- ঘ 6.022 × 1023 mol−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 6.022 × 1023 mol−1
NA = 6.022 × 1023 mol−1
অর্থাৎ ১ মোল যেকোনো পদার্থে এত সংখ্যক কণা থাকে। -
৯
অ্যাভোগাড্রোর সূত্র কী বলে?
- ক সব গ্যাসের ভর সমান
- খ গ্যাসের চাপ সমান
- গ একই তাপমাত্রা ও চাপে সমআয়তন গ্যাসে অণুর সংখ্যা সমান
- ঘ গ্যাসের ঘনত্ব সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) একই তাপমাত্রা ও চাপে সমআয়তন গ্যাসে অণুর সংখ্যা সমান
একই T ও P তে সমআয়তনের যেকোনো গ্যাসে অণুর সংখ্যা একই।
অণুর ভর আলাদা হলেও সংখ্যা এক — এটাই অ্যাভোগাড্রোর সূত্র। -
১০
প্রমাণ তাপমাত্রা ও চাপে (STP) ১ মোল গ্যাসের আয়তন কত?
- ক 11.2 L
- খ 2.24 L
- গ 22.4 L
- ঘ 44.8 L
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 22.4 L
০°C ও 1 atm চাপে ১ মোল আদর্শ গ্যাসের আয়তন 22.4 লিটার।
এটি সব গ্যাসের জন্যই একই। -
১১
পরম শূন্য তাপমাত্রা কত?
- ক 0°C
- খ −100°C
- গ 273 K
- ঘ −273.15°C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) −273.15°C
পরম শূন্য = −273.15°C = 0 K
এই তাপমাত্রায় তাত্ত্বিকভাবে অণুর গতি থেমে যায়; বাস্তবে পৌঁছানো সম্ভব নয়। -
১২
চার্লসের সূত্রে তাপমাত্রা কোন স্কেলে নিতে হবে?
- ক সেলসিয়াস
- খ ফারেনহাইট
- গ কেলভিন
- ঘ যেকোনো
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কেলভিন
V ∝ T সম্পর্কটি শুধু পরম (কেলভিন) স্কেলে খাটে।
সেলসিয়াস ব্যবহার করলে ০°C তে আয়তন শূন্য হয়ে যেত, যা ভুল। -
১৩
আদর্শ গ্যাস কী?
- ক কাল্পনিক গ্যাস যা সব তাপমাত্রা ও চাপে গ্যাস সূত্র মেনে চলে
- খ বাস্তবে পাওয়া যায় এমন গ্যাস
- গ তরল গ্যাস
- ঘ ভারী গ্যাস
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) কাল্পনিক গ্যাস যা সব তাপমাত্রা ও চাপে গ্যাস সূত্র মেনে চলে
আদর্শ গ্যাস একটি কাল্পনিক ধারণা — যা সব অবস্থাতেই PV = nRT মেনে চলে।
বাস্তব গ্যাস উচ্চ তাপমাত্রা ও নিম্ন চাপে আদর্শ আচরণের কাছাকাছি আসে। -
১৪
বাস্তব গ্যাস কখন আদর্শ আচরণের কাছাকাছি থাকে?
- ক নিম্ন চাপ ও উচ্চ তাপমাত্রায়
- খ উচ্চ চাপ ও নিম্ন তাপমাত্রায়
- গ উচ্চ চাপ ও উচ্চ তাপমাত্রায়
- ঘ সব অবস্থায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) নিম্ন চাপ ও উচ্চ তাপমাত্রায়
নিম্ন চাপে অণুগুলো দূরে দূরে থাকে (আকর্ষণ নগণ্য), উচ্চ তাপমাত্রায় গতিশক্তি অনেক বেশি।
তখন আন্তঃআণবিক বল ও অণুর নিজস্ব আয়তন উপেক্ষা করা যায়। -
১৫
ডাল্টনের আংশিক চাপ সূত্র কী বলে?
- ক মোট চাপ সবচেয়ে বড় গ্যাসের চাপের সমান
- খ মিশ্রণের মোট চাপ প্রতিটি গ্যাসের আংশিক চাপের যোগফল
- গ চাপ সমান হয়
- ঘ চাপ শূন্য হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) মিশ্রণের মোট চাপ প্রতিটি গ্যাসের আংশিক চাপের যোগফল
P = P1 + P2 + P3 + …
প্রতিটি গ্যাস এমন আচরণ করে যেন সে একাই পুরো পাত্র দখল করে আছে। -
১৬
গ্যাসের ঘনত্ব ও আদর্শ গ্যাস সমীকরণের সম্পর্ক কোনটি?
- ক ρ = RTPM
- খ ρ = RTM
- গ ρ = MPRT
- ঘ ρ = PMRT
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ρ = PMRT
PV = mMRT এবং ρ = m/V
ρ = PMRT — অর্থাৎ চাপ বাড়লে ঘনত্ব বাড়ে, তাপমাত্রা বাড়লে কমে। -
১৭
একটি বেলুন গরম করলে উপরে ওঠে কেন?
- ক বেলুন হালকা হয়
- খ চাপ বাড়ে
- গ ভেতরের বাতাস প্রসারিত হয়ে ঘনত্ব কমে যায়
- ঘ ভর কমে যায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ভেতরের বাতাস প্রসারিত হয়ে ঘনত্ব কমে যায়
গরম করলে চার্লসের সূত্র অনুসারে আয়তন বাড়ে, কিন্তু ভর একই থাকে।
ফলে ঘনত্ব কমে, প্লবতা ওজনকে ছাড়িয়ে যায় — বেলুন ওপরে ওঠে। -
১৮
বয়েলের সূত্রের লেখচিত্র (P বনাম V) কেমন হয়?
- ক সরলরেখা
- খ বৃত্ত
- গ পরাবৃত্তসদৃশ বক্ররেখা (আয়তলেখ)
- ঘ উপবৃত্ত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পরাবৃত্তসদৃশ বক্ররেখা (আয়তলেখ)
PV = ধ্রুবক → P = ধ্রুবক/V
এটি একটি আয়তলেখ (hyperbola)। তবে P বনাম 1/V আঁকলে সরলরেখা পাওয়া যায়। -
১৯
V বনাম T (কেলভিন) লেখচিত্র কেমন হয়?
- ক বক্ররেখা
- খ বৃত্ত
- গ মূলবিন্দু দিয়ে যাওয়া সরলরেখা
- ঘ অনুভূমিক রেখা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) মূলবিন্দু দিয়ে যাওয়া সরলরেখা
V ∝ T — এটি y = mx আকৃতির।
তাই মূলবিন্দু দিয়ে যাওয়া সরলরেখা। সেলসিয়াসে আঁকলে রেখাটি −273°C এ V অক্ষ কাটবে। -
২০
স্কুবা ডাইভারদের জন্য ডাল্টনের সূত্র কেন গুরুত্বপূর্ণ?
- ক পানির ঘনত্বের জন্য
- খ তাপমাত্রার জন্য
- গ গভীরে নাইট্রোজেনের আংশিক চাপ বেড়ে বিপজ্জনক হতে পারে
- ঘ আলোর জন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) গভীরে নাইট্রোজেনের আংশিক চাপ বেড়ে বিপজ্জনক হতে পারে
গভীরে মোট চাপ বাড়ায় নাইট্রোজেনের আংশিক চাপও বাড়ে।
বেশি নাইট্রোজেন রক্তে দ্রবীভূত হয়ে নাইট্রোজেন নারকোসিস ঘটাতে পারে, আর দ্রুত উঠলে বেন্ডস হয়।
আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।