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।
-
৪০১
অসম্পৃক্ত বাষ্পের ক্ষেত্রে কোনটি সঠিক নয়?
- ক অসম্পৃক্ত বাষ্প বয়েলের সূত্র মানে
- খ অসম্পৃক্ত বাষ্প আবদ্ধ স্থানে তৈরি হয়
- গ তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে অসম্পৃক্ত বাষ্পকে সম্পৃক্ত বাষ্পে পরিণত করা যায়
- ঘ অসম্পৃক্ত বাষ্প চার্লসের সূত্র মেনে চলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে অসম্পৃক্ত বাষ্পকে সম্পৃক্ত বাষ্পে পরিণত করা যায়
অসম্পৃক্ত বাষ্প মোটামুটি আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করে, তাই বয়েল ও চার্লস দুটো সূত্রই মোটামুটি মেনে চলে — (ক) ও (ঘ) ঠিক। কিন্তু তাপমাত্রা বাড়ালে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ আরও বেড়ে যায়, ফলে বাষ্প আরও অসম্পৃক্ত হয়। সম্পৃক্ত করতে হলে তাপমাত্রা কমাতে হয় বা আরও বাষ্প যোগ করতে হয়। তাই ভুল উক্তি (গ)। -
৪০২
27°C তাপমাত্রায় বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা 70% এবং শিশিরাঙ্কে সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্প চাপ 14×10−3 mmHg হলে ঐ তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্প চাপ কত?
- ক 12×10−3 mmHg
- খ 16×10−3 mmHg
- গ 20×10−3 mmHg
- ঘ 22×10−3 mmHg
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 20×10−3 mmHg
R = fF × 100%, যেখানে f = বায়ুর প্রকৃত বাষ্পচাপ = শিশিরাঙ্কের সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ = 14 × 10−3 mm Hg, আর F = ওই তাপমাত্রার (27°C) সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ, যেটাই বের করতে হবে। ⇒ F = f × 100R = 14 × 10−3 ÷ 0.70 = 20 × 10−3 mm Hg। যাচাই: সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ সবসময় প্রকৃত বাষ্পচাপের চেয়ে বড় হওয়া উচিত, আর 20 > 14 — মিলে যাচ্ছে। -
৪০৩
0°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ কত?
- ক শূন্য
- খ 0.40 cm Hg
- গ 76 cm Hg
- ঘ অসীম
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.40 cm Hg
সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ কেবল তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এবং তাপমাত্রা কমলে দ্রুত কমে যায়। 0°C-এ পানির সম্পৃক্ত বাষ্পচাপের প্রামাণ্য মান ≈ 4.6 mm Hg = 0.46 cm Hg। শূন্য নয় (বরফ থেকেও বাষ্পীভবন হয়), অসীমও নয়, আর 76 cm Hg তো বায়ুমণ্ডলীয় চাপ। অপশনগুলোর মধ্যে একমাত্র কাছাকাছি মান 0.40 cm Hg, তাই (খ)। -
৪০৪
সম্পৃক্ত বাষ্প কোন সূত্র মেনে চলে?
- ক বয়েলের সূত্র
- খ চার্লসের সূত্র
- গ উভয়টিই
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কোনোটিই নয়
সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ শুধু তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। আয়তন কমালে বাড়তি বাষ্প ঘনীভূত হয়ে যায়, চাপ একই থাকে — তাই PV = ধ্রুবক হয় না, বয়েলের সূত্র খাটে না। আবার স্থির আয়তনে তাপ দিলে চাপ বাড়ে অনেক দ্রুত হারে, V ∝ T-ও মানে না। সুতরাং সম্পৃক্ত বাষ্প বয়েল বা চার্লস কোনোটিই মেনে চলে না — উত্তর (ঘ)। -
৪০৫
শুষ্ক ও সিক্ত হাইগ্রোমিটারের বাল্বের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য অধিক নির্দেশ করলে—
- ক উচ্চ আপেক্ষিক আর্দ্রতা
- খ নিম্ন আপেক্ষিক আর্দ্রতা
- গ উচ্চ শিশিরাঙ্ক
- ঘ নিম্ন শিশিরাঙ্ক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) নিম্ন আপেক্ষিক আর্দ্রতা
শুষ্ক ও সিক্ত বাল্বের পাঠের পার্থক্য যত বেশি, বাষ্পীভবন তত বেশি, অর্থাৎ বাতাস তত শুষ্ক। তাই পার্থক্য বেশি মানে নিম্ন আপেক্ষিক আর্দ্রতা। উল্টোভাবে পার্থক্য প্রায় শূন্য হলে বাতাস সম্পৃক্ত, আর্দ্রতা ১০০%-এর কাছাকাছি। -
৪০৬
কোনো একদিন বায়ুমণ্ডলের তাপমাত্রা 20°C এবং শিশিরাঙ্ক 15°C। 20°C ও 15°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ যথাক্রমে 4×10−3 m ও 2×10−3 m পারদ হলে আপেক্ষিক আর্দ্রতা কত?
- ক 20%
- খ 40%
- গ 50%
- ঘ 60%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 50%
আপেক্ষিক আর্দ্রতা R = (বায়ুর প্রকৃত বাষ্পচাপ) ÷ (ওই তাপমাত্রার সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ) × 100%। বায়ুর প্রকৃত বাষ্পচাপ = শিশিরাঙ্কের অর্থাৎ 15°C-এর সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ = 2 × 10−3 m Hg; আর বায়ুর তাপমাত্রার অর্থাৎ 20°C-এর সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ = 4 × 10−3 m Hg। ∴ R = 24 × 100% = 50%। ফাঁদ: 15 ও 20 তাপমাত্রা দুটো সরাসরি ভাগ করে ফেলা — অনুপাত নিতে হয় বাষ্পচাপের, তাপমাত্রার নয়। -
৪০৭
স্থির চাপে নির্দিষ্ট কোনো গ্যাসের আয়তন 0°C তাপমাত্রায় 8 m3 এবং 25°C তাপমাত্রায় 18 m3। গ্যাসটির স্থির চাপ আয়তন প্রসারণ সহগ কত?
- ক 0.025°C−1
- খ 0.05°C−1
- গ 0.01°C−1
- ঘ 0.04°C−1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0.05°C−1
স্থির চাপে আয়তন প্রসারণ সহগ γp-এর সংজ্ঞা: Vθ = V0(1 + γp θ), যেখানে V0 হলো 0°C-এর আয়তন। 18 = 8(1 + γp × 25) ⇒ 1 + 25γp = 2.25 ⇒ γp = 1.2525 = 0.05 °C−1। (আদর্শ গ্যাসের প্রকৃত মান 1273 ≈ 0.00366 °C−1 — এই প্রশ্নের সংখ্যা কাল্পনিক।) -
৪০৮
কোনটি মিথ্যা?
- ক আর্দ্রতামাপক যন্ত্রে দুই থার্মোমিটারের পাঠের পার্থক্য কম হলে বৃষ্টি হতে পারে
- খ পর্বতের উচ্চতায় বায়ুচাপ কম, পানির স্ফুটনাঙ্ক কম, তাই রান্না করা সহজ
- গ বর্ষার দিন অপেক্ষা শীতকালে ভেজা কাপড় তাড়াতাড়ি শুকায়
- ঘ বায়ুর পরম আর্দ্রতা 10−2 kg m−3 দ্বারা বুঝি যে, এক ঘনমিটার আয়তনের বায়ুতে 10 g জলীয় বাষ্প আছে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) পর্বতের উচ্চতায় বায়ুচাপ কম, পানির স্ফুটনাঙ্ক কম, তাই রান্না করা সহজ
পর্বতের উচ্চতায় বায়ুচাপ কম, তাই পানির স্ফুটনাঙ্কও কম — পানি ১০০°C-এর অনেক আগেই ফোটে। কম তাপমাত্রার পানিতে রান্না দেরিতে হয়, সহজ হয় না। তাই (খ) মিথ্যা। বাকিগুলো ঠিক: পাঠের পার্থক্য কম মানে আর্দ্রতা বেশি (বৃষ্টির সম্ভাবনা), শীতে বাতাস শুষ্ক বলে কাপড় দ্রুত শুকায়, আর 10−2 kg m−3 = 10 g m−3। -
৪০৯
আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে চাপ, আয়তন ও তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক হচ্ছে — (i) pV = KT(ii) pV = nRT(iii) pV = RT নিচের কোনটি সঠিক?
- ক ii ও iii
- খ i ও ii
- গ i ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) i ও ii
(i) pV = KT ও (ii) pV = nRT — উভয়ই একই সাধারণ সম্পর্ক (K = nR ধ্রুবক ধরে), যা যেকোনো পরিমাণ গ্যাসের জন্য সত্য। কিন্তু (iii) pV = RT কেবল n = 1 মোলের জন্য প্রযোজ্য, সাধারণভাবে সত্য নয়। তাই সঠিক: i ও ii। -
৪১০
আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে কোন লেখচিত্রটি সঠিক?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ)
আদর্শ গ্যাস সমীকরণ pV = nRT অনুযায়ী স্থির n-এ pV, T-এর সমানুপাতিক ও মূলবিন্দুগামী সরলরেখা (pV বনাম T)। তাই (খ) সঠিক। (ক)pV বনাম p সরলরেখা, (ঘ)pV বনাম 1/T সরলরেখা — এসব ভুল সম্পর্ক দেখায়; (গ)pV বনাম V সরলরেখা মূলবিন্দু দিয়ে যায় না। -
৪১১
আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে গতিশক্তি E বনাম পরম তাপমাত্রা T এর লেখচিত্র কোনটি?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ)
গতিশক্তি E = 32kT — T এর সরলরৈখিক ও মূলবিন্দুগামী ফাংশন (T=0 এ E=0)। কেবল অপশন (ঘ)-এ এমন সরলরেখা দেখানো হয়েছে। -
৪১২
আদর্শ গ্যাসের চাপের রাশিমালা হবে — (i) p =13 m n c2 (ii) p =13 ρ c2 (iii) p =23 RT 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
গতিতত্ত্বের আণবিক চাপ সূত্র: (i) p = 13mnc̄² (m=প্রতি অণুর ভর, n=একক আয়তনে অণুসংখ্যা) ও (ii) p = 13ρc̄² (ρ=ঘনত্ব) — উভয়ই সমতুল্য সঠিক রূপ। (iii) p = 23RT মাত্রাগতভাবে (dimensionally) সামঞ্জস্যপূর্ণ নয় (RT শক্তি/মোল, চাপ নয়), তাই ভুল। সঠিক: i ও ii। -
৪১৩
আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে C_rms = √(3RTM) সমীকরণ অনুসারে লেখচিত্র হলো — (i) (ii) (iii) 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
C_rms = √(3RT/M) থেকে: (i) C_rms বনাম √T লেখচিত্র মূলবিন্দুগামী সরলরেখা — সঠিক। (ii) C_rms বনাম T লেখচিত্র ঊর্ধ্বমুখী বর্গমূল-আকৃতির (ক্রমশ কম হারে বাড়ে এমন) বক্ররেখা — সঠিক। (iii) C_rms বনাম T মূলবিন্দুগামী সরলরেখা — ভুল (C_rms সরাসরি T-এর সমানুপাতিক নয়, √T-এর)। তাই: i ও ii। -
৪১৪
একটি বড় পাত্রের আয়তন 480m3 এবং তাপমাত্রা 293K। তাপমাত্রা 298K-এ উন্নীত হলে বায়ুর শতকরা কত অংশ বেরিয়ে যাবে?
- ক 1.71%
- খ 48.71%
- গ 20.17%
- ঘ None
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 1.71%
একইভাবে, T₁=293K, T₂=298K (উষ্ণতর)। বেরিয়ে যাওয়া বায়ুর ভগ্নাংশ = (T₂-T₁)/T₂ = 5/298 ≈ 1.71%। -
৪১৫
একটি আদর্শ গ্যাসের তাপমাত্রা T হতে বৃদ্ধি করে 2T করা হলো। কোন রাশিটি দ্বিগুণ হবে?
- ক অণুগুলোর গড় বর্গবেগের বর্গমূল
- খ অণুগুলোর গড় বেগের বর্গ
- গ অণুগুলোর গড়বেগ
- ঘ অণুগুলোর গড় বর্গবেগ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অণুগুলোর গড় বর্গবেগ
গড় বর্গবেগ c² ∝ T (সরাসরি সমানুপাতিক)। T দ্বিগুণ হলে c² দ্বিগুণ হয়। কিন্তু rms বেগ c বা গড়বেগ ∝ √T বৃদ্ধি পায় √2 গুণ, ঠিক দ্বিগুণ নয়। তাই যে রাশিটি ঠিক দ্বিগুণ হবে তা হলো অণুগুলোর গড় বর্গবেগ (c²)। -
৪১৬
অসম্পৃক্ত বাষ্প মেনে চলে —
- ক চাপের সূত্র
- খ চার্লসের সূত্র
- গ বয়েলের সূত্র
- ঘ বয়েল ও চার্লসের সূত্র
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বয়েল ও চার্লসের সূত্র
অসম্পৃক্ত জলীয়বাষ্প একটি প্রকৃত গ্যাসের মতোই আচরণ করে, তাই বয়েল ও চার্লস উভয় সূত্রই মেনে চলে। -
৪১৭
শুষ্ক ও সিক্ত বাল্ব আর্দ্রতামাপক যন্ত্রে থার্মোমিটার দুটির তাপমাত্রার পার্থক্য হঠাৎ কমে গেলে কোনটি বোঝায়?
- ক বাতাস শুষ্ক
- খ ঝড় হতে পারে
- গ বাতাস আর্দ্র
- ঘ বৃষ্টি হতে পারে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) ঝড় হতে পারে
শুষ্ক-সিক্ত থার্মোমিটারের পাঠের পার্থক্য হঠাৎ কমে গেলে তা অস্থিতিশীল আবহাওয়ার লক্ষণ — সাধারণত ঝড়ের পূর্বাভাস হিসেবে ধরা হয়। -
৪১৮
শুষ্ক ও সিক্ত বাল্ব আর্দ্রতামাপক যন্ত্রে থার্মোমিটার দুটির তাপমাত্রার পার্থক্য ধীরে ধীরে কমতে থাকলে —
- ক আবহাওয়া আর্দ্র থাকবে
- খ আবহাওয়া শুষ্ক থাকবে
- গ বৃষ্টি হতে পারে
- ঘ ঝড় হতে পারে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বৃষ্টি হতে পারে
পাঠের পার্থক্য ধীরে ধীরে কমতে থাকা মানে আপেক্ষিক আর্দ্রতা ক্রমশ বাড়ছে, যা সাধারণত বৃষ্টির পূর্বাভাস দেয়। -
৪১৯
শূন্য ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ 8.5 মি. মি. পারদ হলে 40 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় জলীয় বাষ্পের চাপ কত?
- ক ৫৫ মি. মি. পারদ
- খ ৩৫ মি. মি. পারদ
- গ ২৫ মি. মি. পারদ
- ঘ ৯ মি. মি. পারদ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ৫৫ মি. মি. পারদ
আদর্শ গ্যাস সূত্রের সরল সমানুপাত প্রযোজ্য নয় বলে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ পরীক্ষামূলক সারণি থেকে নিতে হয়; প্রমাণ সারণি অনুযায়ী 40°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয়বাষ্পের চাপ প্রায় 55 মি.মি. পারদ। -
৪২০
একটি বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাস হিসেবে আচরণ করে —
- ক নিম্নচাপ ও উচ্চ তাপমাত্রায়
- খ উচ্চচাপ ও নিম্ন তাপমাত্রায়
- গ নিম্নচাপ ও নিম্ন তাপমাত্রায়
- ঘ উচ্চচাপ ও উচ্চ তাপমাত্রায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) নিম্নচাপ ও উচ্চ তাপমাত্রায়
বাস্তব গ্যাস নিম্নচাপ ও উচ্চ তাপমাত্রায় আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে, কারণ তখন অণুসমূহের মধ্যে দূরত্ব বেশি থাকায় আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল ও অণুর প্রকৃত আয়তনের প্রভাব উপেক্ষণীয় হয়ে যায়।
আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।