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 ১৮/৩২
-
৩৪১
30°C তাপমাত্রায় 150m3 আয়তনের একটি কক্ষে একটি পানির পাত্র রাখা আছে। কতটুকু পানি বাষ্প হওয়ার পর অবশিষ্ট পানি ও বাষ্প সাম্যাবস্থায় থাকবে?
[দেওয়া আছে: 30°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ 31.83 mm HgP]- ক 1.13 kg
- খ 3.03 kg
- গ 4.32 kg
- ঘ 4.55 kg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 4.55 kg
30°C-এ সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ 31.83 mmHg = 31.83×133.32 Pa ≈ 4244 Pa। ধরি V=150m³ ঘরের বায়ু সম্পৃক্ত হতে যে পানি বাষ্প হবে তার ভর, আদর্শ গ্যাস সমীকরণ থেকে: n = pV/RT = (4244×150)/(8.31×303) ≈ 252.8 mol। ভর = 252.8×18 ≈ 4551 g ≈ 4.55 kg। -
৩৪২
কোনো স্থানে আর্দ্র ও শুষ্ক বাল্ব হাইগ্রোমিটারের তাপমাত্রার ব্যবধান শূন্য হলে ঐ স্থানের আপেক্ষিক আর্দ্রতার মান হবে —
- ক 0%
- খ 30%
- গ 70%
- ঘ 100%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 100%
তাপমাত্রার ব্যবধান শূন্য হলে বোঝা যায় বাষ্পীভবনজনিত কোনো শীতলীকরণ ঘটছে না — বায়ু সম্পূর্ণ সম্পৃক্ত, RH=100%। -
৩৪৩
কোনো স্থানের সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ, F এবং অসম্পৃক্ত বাষ্পচাপ, f =F3 হলে আপেক্ষিক আর্দ্রতা কত হবে?
- ক 13
- খ 23
- গ 34
- ঘ 56
-
৩৪৪
শিশিরাংক হলো কী?
- ক শিশির
- খ তাপমাত্রা
- গ কুয়াশা
- ঘ আর্দ্রতা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) তাপমাত্রা
শিশিরাঙ্ক মূলত একটি তাপমাত্রা (যে তাপমাত্রায় বায়ু সম্পৃক্ত হয়ে যায়)। -
৩৪৫
আপেক্ষিক আর্দ্রতা পরিমাপক যন্ত্রের শুষ্ক ও আর্দ্র বাল্ব থার্মোমিটারের পারদের উচ্চতার পার্থক্য হঠাৎ বেড়ে যাওয়া কিসের পূর্বাভাস?
- ক ঝড়
- খ শিশির
- গ কুয়াশা
- ঘ খরা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) খরা
শুষ্ক-সিক্ত পাঠের পার্থক্য হঠাৎ অনেক বেড়ে যাওয়া মানে বায়ু হঠাৎ অত্যন্ত শুষ্ক হয়ে যাচ্ছে — এটি দীর্ঘস্থায়ী শুষ্ক আবহাওয়া তথা খরার পূর্বাভাস হিসেবে বিবেচিত হয়। -
৩৪৬
একটি এয়ার কন্ডিশনার 40°C তাপমাত্রা এবং 75% আপেক্ষিক আর্দ্রতা বিশিষ্ট বাহিরের বায়ু ভেতরে টেনে 20°C তাপমাত্রা এবং 45% আপেক্ষিক আর্দ্রতার বাতাসে পরিণত করে। এক্ষেত্রে প্রতি ঘন মিটারে কতটা জলীয়বাষ্প ঘনীভূত হবে? (40°C ও 20°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের ঘনত্ব যথাক্রমে 45 gm.m-3 এবং 17 gm.m-3)
- ক 23.57 gm
- খ 25.57 gm
- গ 34.57 gm
- ঘ 24.57 gm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 25.57 gm
(দ্রষ্টব্য: হিসাবকৃত মান ≈26.1 g, প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে সবচেয়ে কাছেরটি বেছে নেওয়া হলো — সারণির ঘনত্ব-মান বা মধ্যবর্তী রাউন্ডিং-এ সামান্য পার্থক্য থাকতে পারে) প্রবেশের সময় প্রকৃত জলীয়বাষ্প ঘনত্ব = 0.75×45 = 33.75 g/m³। বের হওয়ার সময় = 0.45×17 = 7.65 g/m³। ঘনীভূত পরিমাণ ≈ 33.75-7.65 = 26.1 g প্রতি ঘনমিটারে, যা নিকটতম অপশন 25.57g-এর কাছাকাছি। -
৩৪৭
কোনো একদিনে বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা 75%, শিশিরাংক 10°C। শিশিরাংকে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ 13.64 mm Hg হলে, ঐদিনের ঐ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ কত?
- ক 16.53 mm
- খ 18.19 mm
- গ 17.62 mm
- ঘ 17.33 mm
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 18.19 mm
শিশিরাঙ্কে (10°C) প্রকৃত বাষ্পচাপ f = 13.64 mmHg (এটিই ঐ তাপমাত্রার সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ)। RH=75%=f/F ⇒ F = 13.64/0.75 ≈ 18.19 mm। -
৩৪৮
মেঘের মধ্যে কোনটি ছড়ালে কৃত্রিম বৃষ্টিপাত হয়?
- ক Hydrogen ও Oxygen
- খ Silver iodide
- গ Oxygen
- ঘ Hydrogen ion
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) Silver iodide
কৃত্রিম বৃষ্টিপাত ঘটাতে মেঘের মধ্যে সাধারণত সিলভার আয়োডাইড (Silver iodide) ছড়ানো হয়, যা নিউক্লিয়েশন কেন্দ্র হিসেবে কাজ করে জলীয়বাষ্পকে ঘনীভূত করে। -
৩৪৯
27°C তাপমাত্রায় কোনো গ্যাসের চাপ 4.5 × 105 Pa হলে 127°C তাপমাত্রায় চাপ কত হবে?
- ক 6 × 105 Pa
- খ 4.5 × 105 Pa
- গ 9 × 105 Pa
- ঘ 6.5 × 105 Pa
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 6 × 105 Pa
পাত্র বদলানোর কথা নেই, তাই আয়তন স্থির — এটা চাপের সূত্র (গে-লুসাক): PT = ধ্রুবক, অর্থাৎ P1T1 = P2T2। তাপমাত্রা অবশ্যই কেলভিনে নিতে হবে: T1 = 27 + 273 = 300 K, T2 = 127 + 273 = 400 K। P2 = P1 × T2T1 = 4.5 × 105 × 400300 = 6 × 105 Pa। -
৩৫০
পরম স্কেলে চার্লসের সূত্র কোনটি?
- ক PV = k
- খ V = kt
- গ V1T2 = V2T1
- ঘ কোনোটিই সঠিক নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কোনোটিই সঠিক নয়
চার্লসের সূত্র পরম (কেলভিন) স্কেলে VT = ধ্রুবক, অর্থাৎ V1T1 = V2T2। (ক) PV = k বয়েলের সূত্র; (খ)-তে ছোট হাতের t (সেলসিয়াস তাপমাত্রা) দেওয়া, সেলসিয়াসে V ∝ t হয় না; (গ)-তে T1 আর T2 উল্টো বসানো। তাই সঠিক উত্তর (ঘ)। পরীক্ষায় এ ধরনের প্রশ্নে সবার আগে দেখবে তাপমাত্রা কেলভিনে আছে কি না। -
৩৫১
এক লিটার বায়ুর প্রাথমিক তাপমাত্রা T থেকে উত্তপ্ত করলে, যখন চাপ দ্বিগুণ এবং আয়তন চারগুণে পৌঁছায়, তখন চূড়ান্ত তাপমাত্রা কত?
- ক 2T
- খ 4T
- গ 8T
- ঘ 16T
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 8T
গ্যাসের পরিমাণ বদলায়নি, তাই PV = nRT থেকে T ∝ PV। T2T1 = P2V2P1V1 = (2P × 4V) ÷ (P × V) = 8 ⇒ T2 = 8T। খেয়াল রেখো T এখানে পরম (কেলভিন) তাপমাত্রা — '৮ গুণ' কথাটা কেলভিনেই খাটে, সেলসিয়াসে নয়। '১ লিটার' তথ্যটি নিছক টোপ; অনুপাতের হিসাবে আয়তনের আসল মান লাগেই না। -
৩৫২
PV = RT সমীকরণ অনুসারে স্থির তাপমাত্রায় P-V লেখচিত্র কেমন হবে?
- ক মূলবিন্দুগামী সরলরেখা
- খ V-অক্ষের সমান্তরাল রেখা
- গ পরাবৃত্ত
- ঘ আয়তাকার অধিবৃত্ত
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) আয়তাকার অধিবৃত্ত
স্থির তাপমাত্রায় PV = ধ্রুবক (বয়েলের সূত্র), অর্থাৎ P ∝ 1V। xy = ধ্রুবক আকারের লেখচিত্র হলো আয়তাকার অধিবৃত্ত (rectangular hyperbola), যার অসীমতটগুলো P ও V অক্ষ। এই বক্ররেখাকেই সমোষ্ণ রেখা বা isotherm বলে; তাপমাত্রা যত বেশি, বক্ররেখা মূলবিন্দু থেকে তত দূরে সরে যায়। -
৩৫৩
27°C তাপমাত্রায় 6 × 105 Pa চাপে কোনো গ্যাসের আয়তন 100 cm3 হলে, 77°C তাপমাত্রা ও 106 Pa চাপে এর আয়তন কত?
- ক 60 cm3
- খ 70 cm3
- গ 75 cm3
- ঘ 80 cm3
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 70 cm3
দুই অবস্থার সমন্বিত গ্যাস সূত্র: P1V1T1 = P2V2T2। T1 = 300 K, T2 = 350 K, P1 = 6 × 105 Pa, P2 = 106 Pa, V1 = 100 cm3। V2 = V1 × P1P2 × T2T1 = 100 × 0.6 × 350300 = 70 cm3। আয়তনের একক বদলানোর দরকার নেই — দুই পাশে একই একক থাকলেই চলে। -
৩৫৪
একটি গ্যাসের আয়তন 500 mL এবং তাপমাত্রা 300 K। যদি চাপ অপরিবর্তিত থাকে এবং তাপমাত্রা 600 K করা হয়, তাহলে নতুন আয়তন কত হবে?
- ক 500 mL
- খ 750 mL
- গ 1 L
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1 L
চাপ অপরিবর্তিত, তাই চার্লসের সূত্র খাটে: VT = ধ্রুবক, অর্থাৎ V1T1 = V2T2। ⇒ V2 = V1 × T2T1 = 500 × 600300 = 1000 mL = 1 L। তাপমাত্রা আগে থেকেই কেলভিনে দেওয়া, তাই 273 যোগ করার দরকার নেই। ফাঁদ: উত্তর 1000 mL অপশনে সরাসরি নেই, আছে 1 L রূপে — একক বদলে মিলিয়ে নিতে হবে, নইলে 'কোনোটিই নয়' বেছে ফেলার ভুল হয়। -
৩৫৫
একটি গাড়ির টায়ারে 30°C তাপমাত্রায় বায়ু ভর্তি করা হলো। টায়ারের ভিতরের চাপ যদি 6.6% বৃদ্ধি পায়, তাহলে টায়ারটি অতিরিক্ত বিস্ফোরণ না ঘটিয়ে সর্বোচ্চ কত °C তাপমাত্রা পর্যন্ত গাড়িটি নিরাপদে চালানো যাবে?
- ক 50
- খ 45
- গ 60
- ঘ 40
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 50
টায়ারের আয়তন মোটামুটি স্থির, তাই চাপের সূত্র PT = ধ্রুবক ⇒ P1T1 = P2T2। চাপ 6.6% বাড়া মানে P2 = 1.066 P1। ∴ T2 = 1.066 × T1 = 1.066 × (30 + 273) = 1.066 × 303 = 323 K = 323 − 273 = 50°C। শতকরা বৃদ্ধির প্রশ্নে অনুপাতটা (1 + শতকরা বৃদ্ধি ভাগ 100) আকারে বসালেই হিসাব সহজ হয়, আর তাপমাত্রা অবশ্যই কেলভিনে নিয়ে কাজ শেষে সেলসিয়াসে ফিরতে হয়। -
৩৫৬
গ্যাস প্রসঙ্গে PV কী নির্দেশ করে?
- ক ক্ষমতা
- খ ভরবেগ
- গ শক্তি
- ঘ চাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) শক্তি
চাপ = বলক্ষেত্রফল, আয়তন = দৈর্ঘ্য3। তাই PV-এর একক (N m−2)(m3) = N·m = J। জুল শক্তির একক, সুতরাং PV শক্তি নির্দেশ করে। গতিতত্ত্বেও পাই PV = ⅔E — অর্থাৎ PV সরাসরি অণুগুলোর মোট গতিশক্তির সমানুপাতিক। -
৩৫৭
স্থির তাপমাত্রায় গ্যাসের ঘনত্ব (ρ) ও চাপ (P)-এর সম্পর্ক কোনটি?
- ক ρ ∝ P2
- খ ρ ∝ P
- গ ρ ∝ P
- ঘ ρ ∝ 1P
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ρ ∝ P
PV = nRT-তে n = mM বসালে PV = mRTM ⇒ P = mRTVM। এখানে mV = ρ (ঘনত্ব), তাই P = ρRTM। নির্দিষ্ট গ্যাসে M ধ্রুবক এবং স্থির তাপমাত্রায় T ধ্রুবক, তাই ρ = PMRT ⇒ ρ ∝ P। অর্থাৎ স্থির তাপমাত্রায় চাপ দ্বিগুণ করলে ঘনত্বও দ্বিগুণ হয় — এটি বয়েলের সূত্রেরই (ρ ∝ 1V) আরেক চেহারা। -
৩৫৮
সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক R = ?
- ক PVnT
- খ PVnT2
- গ PVn
- ঘ PnTV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) PVnT
PV = nRT থেকে সরাসরি R = PVnT। এর মান R = 8.31 J mol−1 K−1, আর একক দেখলেই সূত্রটা মনে পড়বে — জুল (PV-এর একক) ভাগ মোল ভাগ কেলভিন। বাকি অপশনগুলো একক মিলিয়ে দেখলেই বাদ যায়: (খ)-তে T-এর ঘাত 2, (গ)-তে T-ই নেই, আর (ঘ)-তে P, n, T, V-এর অবস্থান উল্টো। -
৩৫৯
1.8 gm পানিতে কতগুলো পানির অণু আছে?
- ক 60.23 × 1023
- খ 0.6023 × 1022
- গ 6.023 × 1022
- ঘ 6.023 × 1023
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 6.023 × 1022
পানির মোলার ভর M = 18 g mol−1। তাই n = wM = 1.818 = 0.1 mol। অণুর সংখ্যা N = n × NA = 0.1 × 6.023 × 1023 = 6.023 × 1022। ১ মোলে সবসময় 6.023 × 1023টি অণু — এই সংখ্যাটাই অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা। -
৩৬০
স্থির তাপমাত্রায় একটি নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের ক্ষেত্রে কোনটি সঠিক?
- ক P1P2 = ρ1ρ2
- খ 2P1V2 = P1V1
- গ T1T2 = ρ1ρ2
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) P1P2 = ρ1ρ2
P = ρRTM ব্যবহার করো। নির্দিষ্ট ভরের একই গ্যাসে M ধ্রুবক আর তাপমাত্রা স্থির, তাই P ∝ ρ ⇒ P1P2 = ρ1ρ2। এটি বয়েলের সূত্রেরই আরেক রূপ, কারণ স্থির ভরে ρ = mV অর্থাৎ ρ ∝ 1V। (খ)-তে অকারণে একটা 2 বসানো, আর (গ)-তে তাপমাত্রা স্থির বলে T1T2 = 1 হয়ে যায় — ঘনত্বের অনুপাতের সমান হওয়ার কথা নয়।
আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।