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।
-
৩২১
যে তাপমাত্রায় কোনো নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ু, এর মধ্যে অবস্থিত জলীয়বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয় সে তাপমাত্রাকে কী বলা হয়?
- ক পরম আর্দ্রতা
- খ আপেক্ষিক আর্দ্রতা
- গ শিশিরাঙ্ক
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শিশিরাঙ্ক
যে তাপমাত্রায় বায়ুস্থিত জলীয়বাষ্প দ্বারা বায়ু সম্পৃক্ত হয়ে যায়, সেই তাপমাত্রাকে শিশিরাঙ্ক (dew point) বলে। -
৩২২
বায়ুমণ্ডলের জলীয়বাষ্পের ঘনীভবনের জন্য নিচের কোনটি সংগঠিত হয় না?
- ক শিশির
- খ কুয়াশা
- গ ঝড়
- ঘ বৃষ্টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ঝড়
শিশির, কুয়াশা ও বৃষ্টি — এগুলো সবই জলীয়বাষ্পের ঘনীভবনজনিত ঘটনা। ঝড় ঘনীভবনের সরাসরি ফল নয় (এটি বায়ুপ্রবাহ/চাপ-পার্থক্যজনিত ঘটনা)। -
৩২৩
সম্পৃক্ত বাষ্পচাপের ক্ষেত্রে নিম্নের কোন লেখচিত্রটি সঠিক?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক)
(দ্রষ্টব্য: প্রশ্নে "সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ" লেখা থাকলেও লেখচিত্রগুলো আসলে ρT/p বনাম p সম্পর্কিত — সম্ভবত মূল বইয়ে বিষয়শিরোনাম ভুলবশত বসেছে; লেখচিত্রের ভিত্তিতেই উত্তর দেওয়া হলো) আদর্শ গ্যাস সমীকরণ থেকে ρT/p = M/R = ধ্রুবক (নির্দিষ্ট গ্যাসের জন্য), যা p-নিরপেক্ষ, তাই লেখচিত্র p-অক্ষের সমান্তরাল সরলরেখা। -
৩২৪
বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা কম হলে বাষ্পায়ন হবে —
- ক ধীরগতিতে
- খ দ্রুতগতিতে
- গ আগের মতোই
- ঘ অতি ধীরগতিতে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) দ্রুতগতিতে
আপেক্ষিক আর্দ্রতা কম মানে বায়ু শুষ্ক, ফলে পানি দ্রুতগতিতে বাষ্পীভূত হয়। -
৩২৫
জলীয়বাষ্প সম্পর্কে বলা যায় — (i) সম্পৃক্ত জলীয়বাষ্প সর্বাধিক চাপ দেয় (ii) অসম্পৃক্ত জলীয়বাষ্প বয়েলের সূত্র মেনে চলে (iii) সম্পৃক্ত জলীয়বাষ্প চার্লসের সূত্র মেনে চলে নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i
- খ i ও ii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) i ও ii
(i) সম্পৃক্ত জলীয়বাষ্প নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় সর্বাধিক সম্ভাব্য চাপ প্রদান করে — সঠিক। (ii) অসম্পৃক্ত জলীয়বাষ্প বয়েলের সূত্র মেনে চলে — সঠিক। (iii) সম্পৃক্ত জলীয়বাষ্প চার্লসের সূত্র মেনে চলে না (এর চাপ শুধু তাপমাত্রার ওপর নির্ভরশীল, আয়তনের ওপর নয়) — ভুল। তাই: i ও ii। -
৩২৬
শান্ত বললো — (i) আমাদের স্বাচ্ছন্দ্যবোধ অনেকাংশে আপেক্ষিক আর্দ্রতার ওপর নির্ভরশীল (ii) একই তাপমাত্রায় ঢাকা অপেক্ষা কক্সবাজার বেশি স্বস্তিবোধ হয় (iii) বর্ষাকাল অপেক্ষা শীতকালে ভেজা কাপড় দ্রুত শুকায় নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i ও iii
- খ i ও ii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও iii
(i) স্বাচ্ছন্দ্যবোধ আপেক্ষিক আর্দ্রতার ওপর নির্ভরশীল — সঠিক। (ii) উপকূলীয় অঞ্চল কক্সবাজারে আর্দ্রতা বেশি থাকায় সেখানে প্রকৃতপক্ষে কম স্বস্তিবোধ হয় (ঢাকার তুলনায়), তাই এই বিবৃতিটি ভুল। (iii) শীতকালে (শুষ্ক ঋতু) আপেক্ষিক আর্দ্রতা কম থাকায় ভেজা কাপড় দ্রুত শুকায় — সঠিক। তাই: i ও iii। -
৩২৭
বায়ুতে জলীয়বাষ্পের পরিমাণ বেড়ে গেলে — (i) বায়ুর ঘনত্ব কমে (ii) বায়ুর চাপ কমে (iii) জলীয়বাষ্প চাপ কমে 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: ক) i ও ii
(i) জলীয়বাষ্পের আণবিক ভর (18) শুষ্ক বাতাসের গড় আণবিক ভর (≈29) থেকে কম বলে জলীয়বাষ্প বাড়লে বায়ুর সামগ্রিক ঘনত্ব কমে — সঠিক। (ii)-(iii) নির্দিষ্ট শর্তসাপেক্ষে সত্য হতে পারে; প্রচলিত উত্তরপত্র অনুযায়ী সঠিক জোড়া i ও ii। -
৩২৮
সিক্ত ও শুষ্ক বাল্ব আর্দ্রতামাপক যন্ত্রের দু থার্মোমিটারের তাপমাত্রার পার্থক্য হঠাৎ বেড়ে গেলে বোঝা যায় ঐ স্থানে — (i) আপেক্ষিক আর্দ্রতা বৃদ্ধি পেয়েছে (ii) আপেক্ষিক আর্দ্রতা হ্রাস পেয়েছে (iii) ভেজা কাপড় তাড়াতাড়ি শুকাবে নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i
- খ i ও ii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ii ও iii
পার্থক্য হঠাৎ বেড়ে যাওয়া মানে বায়ু হঠাৎ শুষ্ক হয়ে গেছে — অর্থাৎ (ii) আপেক্ষিক আর্দ্রতা হ্রাস পেয়েছে সঠিক, এবং শুষ্ক বায়ুতে (iii) ভেজা কাপড় দ্রুত শুকাবে সঠিক। (i) ভুল (আর্দ্রতা বৃদ্ধি নয়, হ্রাস)। তাই: ii ও iii। -
৩২৯
আমাদের দেশে সিক্ত ও শুষ্ক বাল্ব হাইগ্রোমিটারের থার্মোমিটারদ্বয়ের পাঠের পার্থক্য কখন বেশি হয়?
- ক গ্রীষ্মকালে
- খ শীতকালে
- গ প্রত্যেক দিন সকালে
- ঘ প্রত্যেক দিন বিকালে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) শীতকালে
শীতকালে (শুষ্ক ঋতুতে) বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা কম থাকে, ফলে শুষ্ক-সিক্ত বাল্বের পাঠের পার্থক্য সর্বাধিক হয়। -
৩৩০
অসম্পৃক্ত বাষ্পের ক্ষেত্রে — i. আবদ্ধ বা খোলা যেকোনো স্থানে এটি তৈরি করা যায় ii. তাপমাত্রা বাড়িয়ে এটিকে সম্পৃক্ত বাষ্পে পরিণত করা যায় iii. এটি বয়েল ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে 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
(i) অসম্পৃক্ত বাষ্প আবদ্ধ বা খোলা যেকোনো স্থানে তৈরি হতে পারে — সঠিক। (ii) তাপমাত্রা বাড়ালে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপও বেড়ে যায়, ফলে অসম্পৃক্ত বাষ্প আরও অসম্পৃক্তই থেকে যায় (সম্পৃক্ত হয় না) — ভুল। (iii) অসম্পৃক্ত বাষ্প বয়েল ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে — সঠিক। তাই: i ও iii। -
৩৩১
নিউটনের শীতলীকরণ সূত্র কোনটি?
- ক E∝ (T12 - T22)
- খ E∝ (T1 - T2)
- গ E∝ (T14 - T24)
- ঘ E∝ T4
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) E∝ (T1 - T2)
নিউটনের শীতলীকরণ সূত্র: তাপ বিকিরণের হার E ∝ (T₁-T₂) — বস্তু ও পরিবেশের তাপমাত্রার পার্থক্যের সমানুপাতিক (এটি স্টেফান-বোল্টজম্যান সূত্র T⁴ থেকে আলাদা, যা বড় তাপমাত্রা-পার্থক্যে প্রযোজ্য নয়)। -
৩৩২
একটি 500 m3 আয়তনের ঘরের বাতাসের তাপমাত্রা 37°C। এয়ারকুলার ব্যবহার করার জন্য বাতাসের তাপমাত্রা কমে 22°C হলো। যদি ঘরের বায়ুর চাপ সমান থাকে তবে শতকরা কতভাগ বাতাস ঘরের মধ্যে আসবে/বের হয়ে যাবে?
- ক 4.84%
- খ 2.42%
- গ 24.2%
- ঘ None
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 4.84%
স্থির চাপ ও আয়তনে pV=nRT থেকে nT=ধ্রুবক অর্থাৎ n ∝ 1/T। T₁=310K, T₂=295K। প্রবেশকৃত বায়ুর ভগ্নাংশ = (T₁-T₂)/T₁ = 15/310 ≈ 4.84%। -
৩৩৩
কোনো একদিনের শিশিরাঙ্ক 20°C ও আপেক্ষিক আর্দ্রতা 75%। ঐ দিনের সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ কত?
[দেওয়া আছে: 20°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয়বাষ্পের চাপ 17.7× 10-3m]- ক 17.7 mm
- খ 17.7×10-4m
- গ 23.6×10-4m
- ঘ 23.6×10-3m
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 23.6×10-3m
শিশিরাঙ্কে (20°C) প্রকৃত বাষ্পচাপ f = ঐ তাপমাত্রার সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ = 17.7×10⁻³ m (প্রদত্ত তথ্য)। RH = f/F = 75% ⇒ F = f/0.75 = 17.7×10⁻³/0.75 ≈ 23.6×10⁻³ m। -
৩৩৪
শিশিরাঙ্ক বলতে আমরা কী বুঝি?
- ক চাপ
- খ তাপমাত্রা
- গ আর্দ্রতা
- ঘ আপেক্ষিক আর্দ্রতা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তাপমাত্রা
শিশিরাঙ্ক মূলত একটি তাপমাত্রা — যে তাপমাত্রায় বায়ু সম্পৃক্ত হয়ে যায়। -
৩৩৫
শুষ্ক ও আর্দ্র বাল্ব হাইগ্রোমিটারের সাহায্যে আবহাওয়া পূর্বাভাসের জন্য নিচের কোনটি সঠিক?
- ক থার্মোমিটার দুটির পাঠের পার্থক্য না থাকলে বাতাস সম্পৃক্ত আছে
- খ থার্মোমিটার দুটির পাঠের পার্থক্য কম হলে আবহাওয়া শুষ্ক থাকবে
- গ থার্মোমিটার দুটির পাঠের পার্থক্য ধীরে ধীরে কমতে থাকলে ঝড়ের সম্ভাবনা
- ঘ থার্মোমিটার দুটির পাঠের পার্থক্য বেশি হলে আবহাওয়া আর্দ্র থাকবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) থার্মোমিটার দুটির পাঠের পার্থক্য না থাকলে বাতাস সম্পৃক্ত আছে
দুই থার্মোমিটারের পাঠে কোনো পার্থক্য না থাকলে বোঝা যায় সিক্ত বাল্ব থেকে কোনো বাষ্পীভবন হচ্ছে না, অর্থাৎ বায়ু ইতিমধ্যে সম্পৃক্ত (RH=100%)। -
৩৩৬
কোনো স্থানের অসম্পৃক্ত বাষ্পচাপ f এবং সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ F হলে কোনটি সঠিক?
- ক f < F
- খ f > F
- গ f≤F
- ঘ f≥F
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) f < F
অসম্পৃক্ত বাষ্পচাপ f সর্বদা সেই তাপমাত্রার সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ F-এর চেয়ে কম, অর্থাৎ f < F। -
৩৩৭
কোনো স্থানে আর্দ্র ও শুষ্ক বাল্ব হাইগ্রোমিটারের সিক্ত বাল্বের তাপমাত্রা ঐ স্থানের বায়ুর তাপমাত্রার সমান হলে আপেক্ষিক আর্দ্রতার মান হবে —
- ক 0%
- খ 30%
- গ 70%
- ঘ 100%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 100%
সিক্ত বাল্বের তাপমাত্রা শুষ্ক বাল্বের (বায়ুর) তাপমাত্রার সমান হলে বোঝা যায় সিক্ত বাল্ব থেকে কোনো বাষ্পীভবন-জনিত শীতলীকরণ হচ্ছে না — বায়ু সম্পূর্ণ সম্পৃক্ত, RH = 100%। -
৩৩৮
গ্লেইসারের উৎপাদকের সমীকরণ অনুযায়ী কোনটি সঠিক?
- ক θ1 -θ =1G (θ2 -θ1)
- খ θ1 -θ = G(θ2 -θ1)
- গ θ1 -θ = (θ1 -θ2)G
- ঘ θ1 -θ2 = (θ2 -θ)G
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) θ1 -θ = (θ1 -θ2)G
গ্লেইসারের সূত্র: θ₁ - θ = (θ₁-θ₂)G, যেখানে θ₁=শুষ্ক বাল্ব, θ₂=সিক্ত বাল্ব, θ=শিশিরাঙ্ক, G=গ্লেইসারের গুণাঙ্ক (সারণি থেকে প্রাপ্ত)। -
৩৩৯
বায়ুর প্রতি একক আয়তনে উপস্থিত জলীয়বাষ্পের ভরকে বলে —
- ক আর্দ্রতা
- খ আপেক্ষিক আর্দ্রতা
- গ পরম আর্দ্রতা
- ঘ শিশিরাংক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পরম আর্দ্রতা
বায়ুর একক আয়তনে উপস্থিত জলীয়বাষ্পের ভরকে বলা হয় পরম আর্দ্রতা (absolute humidity)। -
৩৪০
বাষ্পের আয়তন (V) বনাম অসম্পৃক্ত বাষ্পচাপ (P) এর সম্পর্ক নির্দেশক সঠিক লেখচিত্র নিচের কোনটি?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ)
বাষ্প সংকুচিত হতে হতে (V হ্রাস) প্রথমে অসম্পৃক্ত অবস্থায় (বেশি V) স্বাভাবিক গ্যাসের মতো p বৃদ্ধি পায় (বক্ররেখা), অতঃপর সম্পৃক্ত হয়ে গেলে (কম V) আরও সংকোচনেও p স্থির (সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ) থাকে — বাষ্প শুধু ঘনীভূত হতে থাকে। এই সঠিক ক্রম (কম V-তে অনুভূমিক "সম্পৃক্ত" অংশ, বেশি V-তে হ্রাসমান "অসম্পৃক্ত" বক্ররেখা) কেবল অপশন (ঘ)-এ দেখানো হয়েছে।
আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।