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 ৩/৩২
-
৪১
rms বেগের রাশি কোনটি?
- ক √RTM
- খ √3RTM
- গ √2RTM
- ঘ √8RTπM
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) √3RTM
crms = √3RTM = √3kTm = √3Pρ
√(8RT/πM) হলো গড় বেগ, √(2RT/M) সবচেয়ে সম্ভাব্য বেগ। -
৪২
তিন ধরনের বেগের সঠিক ক্রম কোনটি?
- ক cসম্ভাব্য < cগড় < crms
- খ crms < cগড় < cসম্ভাব্য
- গ তিনটি সমান
- ঘ cগড় সবচেয়ে বড়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) cসম্ভাব্য < cগড় < crms
ক্রম: সবচেয়ে সম্ভাব্য বেগ < গড় বেগ < rms বেগ
অনুপাত প্রায় 1 : 1.128 : 1.224 -
৪৩
গ্যাসের অণুর গড় গতিশক্তি কীসের ওপর নির্ভর করে?
- ক শুধু পরম তাপমাত্রা
- খ চাপ
- গ আয়তন
- ঘ অণুর ভর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) শুধু পরম তাপমাত্রা
গড় গতিশক্তি = 32kT
অর্থাৎ এটি শুধু পরম তাপমাত্রার ওপর নির্ভর করে — গ্যাসের ধরন বা ভরের ওপর নয়। -
৪৪
একটি অণুর গড় গতিশক্তির রাশি কোনটি?
- ক 12kT
- খ 32kT
- গ 32RT
- ঘ kT
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 32kT
প্রতি অণুর গড় গতিশক্তি = 32kT
১ মোলের জন্য হবে 32RT। -
৪৫
একই তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন অণুর গড় গতিশক্তি সম্পর্কে কোনটি সঠিক?
- ক হাইড্রোজেনের বেশি
- খ অক্সিজেনের বেশি
- গ দুইটির সমান
- ঘ বলা যায় না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) দুইটির সমান
গড় গতিশক্তি = 32kT — এখানে ভর নেই।
তাই একই তাপমাত্রায় দুইটির গড় গতিশক্তি সমান। তবে হালকা হাইড্রোজেনের বেগ অনেক বেশি। -
৪৬
একই তাপমাত্রায় কোন গ্যাসের অণুর rms বেগ সবচেয়ে বেশি?
- ক অক্সিজেন
- খ নাইট্রোজেন
- গ কার্বন ডাই-অক্সাইড
- ঘ হাইড্রোজেন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) হাইড্রোজেন
crms ∝ 1√M
হাইড্রোজেনের মোলার ভর সবচেয়ে কম (2), তাই তার rms বেগ সবচেয়ে বেশি। -
৪৭
তাপমাত্রা আসলে কী নির্দেশ করে?
- ক মোট তাপশক্তি
- খ অণুর সংখ্যা
- গ গ্যাসের ভর
- ঘ অণুর গড় গতিশক্তি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অণুর গড় গতিশক্তি
গতিতত্ত্ব অনুসারে তাপমাত্রা হলো অণুর গড় গতিশক্তির পরিমাপ।
তাই দুইটি বস্তুর তাপমাত্রা সমান মানে তাদের অণুর গড় গতিশক্তি সমান। -
৪৮
গড় মুক্ত পথ (mean free path) কী?
- ক অণুর মোট পথ
- খ পাত্রের দৈর্ঘ্য
- গ অণুর ব্যাসার্ধ
- ঘ পরপর দুই সংঘর্ষের মধ্যে অতিক্রান্ত গড় দূরত্ব
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) পরপর দুই সংঘর্ষের মধ্যে অতিক্রান্ত গড় দূরত্ব
গড় মুক্ত পথ = পরপর দুইটি সংঘর্ষের মধ্যে একটি অণুর গড় অতিক্রান্ত দূরত্ব।
λ = 1√2 πd2n। -
৪৯
চাপ বাড়লে গড় মুক্ত পথের কী হয়?
- ক বাড়ে
- খ অপরিবর্তিত
- গ শূন্য হয়
- ঘ কমে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কমে
চাপ বাড়লে একক আয়তনে অণুর সংখ্যা বাড়ে, সংঘর্ষ ঘন ঘন হয়।
তাই গড় মুক্ত পথ কমে যায়। -
৫০
ম্যাক্সওয়েলের বেগ বণ্টনে তাপমাত্রা বাড়ালে কী হয়?
- ক চূড়া বাঁয়ে সরে
- খ চূড়া উঁচু হয়
- গ চূড়া ডানে সরে ও নিচু-চওড়া হয়
- ঘ কিছু বদলায় না
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) চূড়া ডানে সরে ও নিচু-চওড়া হয়
তাপমাত্রা বাড়লে বেশি বেগের অণুর সংখ্যা বেড়ে যায়।
ফলে চূড়া ডানে সরে এবং বণ্টন চ্যাপ্টা ও চওড়া হয়ে যায় — মোট ক্ষেত্রফল কিন্তু একই থাকে। -
৫১
শক্তির সমবিভাজন নীতি (equipartition) কী বলে?
- ক সব অণুর শক্তি সমান
- খ শক্তি বণ্টিত হয় না
- গ শক্তি শূন্য হয়
- ঘ প্রতিটি স্বাধীনতার মাত্রায় গড়ে ½kT শক্তি বণ্টিত হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) প্রতিটি স্বাধীনতার মাত্রায় গড়ে ½kT শক্তি বণ্টিত হয়
সাম্যাবস্থায় প্রতিটি স্বাধীনতার মাত্রায় গড়ে ½kT করে শক্তি পড়ে।
একপরমাণুক গ্যাসে ৩টি মাত্রা, তাই মোট 32kT। -
৫২
একপরমাণুক গ্যাসের স্বাধীনতার মাত্রা কয়টি?
- ক ২টি
- খ ৫টি
- গ ৩টি
- ঘ ৬টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) ৩টি
একপরমাণুক অণু (He, Ne, Ar) শুধু তিন দিকে চলতে পারে।
ঘূর্ণন বা কম্পনের অবদান নেই, তাই স্বাধীনতার মাত্রা ৩টি। -
৫৩
দ্বিপরমাণুক গ্যাসের স্বাধীনতার মাত্রা সাধারণ তাপমাত্রায় কয়টি?
- ক ৩টি
- খ ৬টি
- গ ৭টি
- ঘ ৫টি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ৫টি
দ্বিপরমাণুক অণুতে ৩টি চলন + ২টি ঘূর্ণন = ৫টি।
কম্পনের মাত্রা শুধু খুব উচ্চ তাপমাত্রায় সক্রিয় হয়। -
৫৪
গ্যাসের ব্যাপন (diffusion) কেন ঘটে?
- ক অভিকর্ষের জন্য
- খ চাপের জন্য
- গ তাপের জন্য
- ঘ অণুর এলোমেলো গতির জন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অণুর এলোমেলো গতির জন্য
অণুর এলোমেলো গতির কারণে তারা ধীরে ধীরে সব জায়গায় ছড়িয়ে পড়ে।
এজন্যই ঘরের এক কোণে আতর খুললে পুরো ঘরে গন্ধ ছড়ায়। -
৫৫
গ্রাহামের ব্যাপন সূত্র কী বলে?
- ক ব্যাপন হার ঘনত্বের সমানুপাতিক
- খ ব্যাপন হার ভরের সমানুপাতিক
- গ ব্যাপন হার তাপমাত্রার ব্যস্তানুপাতিক
- ঘ ব্যাপন হার ঘনত্বের বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) ব্যাপন হার ঘনত্বের বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক
r ∝ 1√ρ বা 1√M
তাই হালকা গ্যাস দ্রুত ব্যাপিত হয় — হাইড্রোজেন অক্সিজেনের চেয়ে ৪ গুণ দ্রুত। -
৫৬
তাপমাত্রা বাড়ালে ব্যাপনের হারের কী হয়?
- ক কমে
- খ অপরিবর্তিত
- গ শূন্য হয়
- ঘ বাড়ে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বাড়ে
তাপমাত্রা বাড়লে অণুর গড় বেগ বাড়ে।
তাই ব্যাপন দ্রুততর হয় — গরম চায়ের গন্ধ দ্রুত ছড়ায়। -
৫৭
গ্যাসের চাপ ও অণুর গড় গতিশক্তির সম্পর্ক কোনটি?
- ক P = 13nE
- খ P = 23nE
- গ P = nE
- ঘ P = 3nE
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) P = 23nE
P = 13ρc2 = 23n × (12mc2)
তাই P = 23nE, এখানে n একক আয়তনে অণুর সংখ্যা। -
৫৮
একটি পাত্রে গ্যাসের আয়তন অর্ধেক করে তাপমাত্রা ধ্রুব রাখলে অণুর সংঘর্ষের হার কেমন হবে?
- ক কমবে
- খ অপরিবর্তিত
- গ বাড়বে
- ঘ শূন্য হবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বাড়বে
আয়তন কমলে একক আয়তনে অণুর সংখ্যা বেড়ে যায়।
তাই দেয়ালে ও নিজেদের মধ্যে সংঘর্ষের হার বাড়ে, চাপও বাড়ে। -
৫৯
গ্যাসের গতিতত্ত্ব থেকে বয়েলের সূত্র কীভাবে পাওয়া যায়?
- ক তাপমাত্রা বাড়িয়ে
- খ আয়তন বাড়িয়ে
- গ T ধ্রুব রাখলে PV = ধ্রুবক পাওয়া যায়
- ঘ চাপ কমিয়ে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) T ধ্রুব রাখলে PV = ধ্রুবক পাওয়া যায়
PV = 13mNc2 এবং c2 ∝ T
T ধ্রুব হলে c2ও ধ্রুব, তাই PV = ধ্রুবক — এটাই বয়েলের সূত্র। -
৬০
৩০০ K তাপমাত্রায় একটি অণুর গড় গতিশক্তি কত? (k = 1.38 × 10−23)
- ক 4.14 × 10−21 J
- খ 6.21 × 10−21 J
- গ 2.07 × 10−21 J
- ঘ 1.38 × 10−21 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 6.21 × 10−21 J
E = 32kT = 1.5 × 1.38 × 10−23 × 300
= 6.21 × 10−21 J।
আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।