তাপগতিবিদ্যা — বহুনির্বাচনি প্রশ্ন ও সমাধান
HSC পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্রের ১ম অধ্যায়। এখানে ৭৪৭টি 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।
-
২৬১
একটি বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থার এক অংশে 800 K-এ 4000 J তাপ যোগ হলো এবং অন্য অংশ থেকে 200 K-এ 400 J তাপ সরে গেল। ব্যবস্থাটির নিট এনট্রপি পরিবর্তন কত?
- ক 3 J K−1 বৃদ্ধি
- খ 3 J K−1 হ্রাস
- গ 7 J K−1 বৃদ্ধি
- ঘ 5 J K−1 বৃদ্ধি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 3 J K−1 বৃদ্ধি
ΔS1 = +4000800 = +5 J K−1
ΔS2 = −400200 = −2 J K−1
নিট = 5 − 2 = +3 J K−1
ধনাত্মক ⟹ দ্বিতীয় সূত্রের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ ✔
তাপের পরিমাণ দশ গুণ আলাদা হলেও তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে এনট্রপির প্রভাব কাছাকাছি — ভাগফলটাই আসল, লবের মান নয়। -
২৬২
একটি আদর্শ গ্যাসকে সমোষ্ণভাবে প্রসারিত করে আয়তন দ্বিগুণ করা হলো। 1 মোল গ্যাসের এনট্রপির পরিবর্তন কত? (R = 8.31, ln 2 = 0.693)
- ক 5.76 J K−1 হ্রাস
- খ 8.31 J K−1 বৃদ্ধি
- গ 5.76 J K−1 বৃদ্ধি
- ঘ শূন্য
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 5.76 J K−1 বৃদ্ধি
সমোষ্ণে ΔU = 0 ⟹ Q = W = nRT ln V2V1
ΔS = QT = nR ln V2V1
= 1 × 8.31 × 0.693 = +5.76 J K−1
খেয়াল করো: তাপমাত্রা বদলায়নি, তবু এনট্রপি বেড়েছে — কারণ অণুগুলো এখন বড় জায়গায় ছড়িয়ে গেছে, বিন্যাসের সম্ভাবনা বেড়েছে।
ফলাফলটি তাপমাত্রার ওপর নির্ভর করে না, কেবল আয়তনের অনুপাতের ওপর। -
২৬৩
তিনটি বস্তু তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকলে নিচের কোন রাশিটি একই হবে?
- ক ভর
- খ বিভবশক্তি
- গ অভ্যন্তরীণ শক্তি
- ঘ তাপমাত্রা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) তাপমাত্রা
তাপীয় সাম্যাবস্থায় (শূন্যতম সূত্র অনুযায়ী) থাকা বস্তুগুলোর তাপমাত্রা সমান হয় — এটিই একমাত্র রাশি যা সব বস্তুর জন্য অভিন্ন থাকে। -
২৬৪
একটি পদার্থের তাপমাত্রিক ধর্ম- (i) চাপের সমানুপাতিক (ii) আয়তনের সমানুপাতিক (iii) তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয় নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i
- খ i ও iii
- গ iii
- ঘ I ও ii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) iii
কোনো নির্দিষ্ট তাপীয় ধর্ম (যেমন চাপ বা আয়তন) সব থার্মোমিটারে ব্যবহৃত হয় না — শুধু তাপমাত্রার সাথে একঘেয়েভাবে (uniquely) পরিবর্তিত হওয়াই তাপমাত্রিক ধর্মের প্রকৃত/সাধারণ শর্ত (iii)। -
২৬৫
যে তাপমাত্রায় প্রমাণ চাপে বিশুদ্ধ বরফ গলতে শুরু করে তাকে বলা হয়-
- ক উর্ধ্বস্থিরবিন্দু
- খ নিম্নস্থিরবিন্দু
- গ স্টিমবিন্দু
- ঘ ত্রৈধবিন্দু
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) নিম্নস্থিরবিন্দু
প্রমাণ চাপে বিশুদ্ধ বরফ গলতে শুরু করার তাপমাত্রাকে নিম্নস্থিরবিন্দু (ice point) বলে। -
২৬৬
যে স্কেলে বরফবিন্দুকে 0° এবং স্টিমবিন্দুকে 100° ধরে মধ্যবর্তী মৌলিক ব্যবধানকে 100 ভাগে ভাগ করা হয় তাকে বলা হয়-
- ক ফারেনহাইট স্কেল
- খ কেলভিন স্কেল
- গ সেলসিয়াস স্কেল
- ঘ আন্তর্জাতিক স্কেল
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) সেলসিয়াস স্কেল
বরফবিন্দু 0° ও স্টিমবিন্দু 100° ধরে মাঝের ব্যবধানকে 100 ভাগে ভাগ করা সেলসিয়াস স্কেলের সংজ্ঞা। -
২৬৭
এক স্থিরবিন্দু পদ্ধতিতে তাপমাত্রা পরিমাপের মূলনীতি ব্যবহৃত হয় নিম্নের কোন স্কেলে?
- ক সেলসিয়াস
- খ রোমার
- গ কেলভিন
- ঘ ফারেনহাইট
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) কেলভিন
কেলভিন স্কেলে পানির ত্রৈধবিন্দুকে একমাত্র স্থিরবিন্দু ধরে তাপমাত্রা পরিমাপ করা হয় (এক স্থিরবিন্দু পদ্ধতি)। -
২৬৮
এক কেলভিন পানির ত্রৈধবিন্দুর তাপমাত্রার কত ভগ্নাংশ?
- ক 1273
- খ 1273.15
- গ 1273.16
- ঘ এর কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 1273.16
কেলভিন স্কেলের সংজ্ঞানুসারে 1 K = পানির ত্রৈধবিন্দু তাপমাত্রার 1273.16 ভাগ। -
২৬৯
পানির তাপমাত্রার ওপর নির্ভর করে পরমশূন্য তাপমাত্রা কত?
- ক 0°
- খ 0K
- গ 273°C
- ঘ 273K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 0K
পরমশূন্য তাপমাত্রা কেলভিন স্কেলের সংজ্ঞায়িত শূন্যবিন্দু, অর্থাৎ 0 K। -
২৭০
4.58 পারদস্তম্ভ চাপে যে তাপমাত্রায় বিশুদ্ধ বরফ, পানি ও জলীয়বাষ্প তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে তাকে পানির ত্রৈধবিন্দু বলে। ত্রৈধবিন্দু সংক্রান্ত নিম্নোক্ত 1ক 10 ও 1ক 11নং পানির ত্রৈধবিন্দুর ওপর ভিত্তি করে বরফবিন্দুর তাপমাত্রা কত?
- ক 273 K
- খ 273.16K
- গ 273.15K
- ঘ 373K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 273.15K
পানির ত্রৈধবিন্দু (273.16 K) এর ওপর ভিত্তি করে আন্তর্জাতিকভাবে গৃহীত মান অনুযায়ী বরফবিন্দুর তাপমাত্রা 273.15 K। -
২৭১
ফারেনহাইট স্কেলে পানির ত্রৈধবিন্দুর তাপমাত্রা হলো-
- ক 0° F
- খ 32° F
- গ 26.57° C
- ঘ 273.16° F
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 32° F
ত্রৈধবিন্দুর তাপমাত্রা 273.16 K = 0.01° C। ফারেনহাইট স্কেলে F = 9×0.015 + 32 ≈ 32.02° F ≈ 32° F। -
২৭২
501.85°C তাপমাত্রার সমতুল্য থার্মোডায়নামিক তাপমাত্রা কত?
- ক 775.01 K
- খ 774.85 K
- গ 775.00 K
- ঘ 228.85 K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 775.00 K
T(K) = t(° C) + 273.15 সূত্র অনুযায়ী 501.85 + 273.15 = 775.00 K। -
২৭৩
কোনো তাপমান যন্ত্র 0° C তাপমাত্রায় 0.5° C পাঠ দেয় এবং 100° C তাপমাত্রায় 100.8° C পাঠ দেয়। 26° C তাপমাত্রায় যন্ত্রটি কত পাঠ দিবে?
- ক 25° C
- খ 27° C
- গ 26.57° C
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 26.57° C
ত্রুটিপূর্ণ যন্ত্রের সরলরৈখিক সংশোধন সূত্র: পাঠ = 0.5 + 100.8-0.5100 × 26 = 0.5 + 26.078 ≈ 26.57° C। -
২৭৪
কোন তাপমাত্রায় ফারেনহাইট ও কেলভিন স্কেলে একই পাঠ পাওয়া যাবে?
- ক 574.25°
- খ 577.25°
- গ 570.25°
- ঘ 579.25°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 574.25°
F = K শর্তে (273 ব্যবহার করে): K = (F-32)× 59 + 273। F=K বসিয়ে সমাধান করলে F = 574.25। -
২৭৫
একটি বস্তুর তাপমাত্রা 9 মিনিটে 50° C থেকে 35° C - এ নেমে আসে। ফারেনহাইট স্কেলে তাপমাত্রা নেমে আসার হার কত?
- ক 0.03° Fs-1
- খ 0.04° Fs-1
- গ 0.05° Fs-1
- ঘ 0.06° Fs-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) 0.05° Fs-1
9 মিনিট (540 s) এ 15° C হ্রাস, অর্থাৎ 15540 = 0.02778° C/s। ফারেনহাইটে হার = 0.02778 × 95 ≈ 0.05° F s⁻¹। -
২৭৬
পানিকে 70° C থেকে 1° C-এ ঠাণ্ডা করলে কী ঘটে?
- ক এটি শুধুমাত্র সংকুচিত হয়
- খ এটি শুধুমাত্র প্রসারিত হয়
- গ এটি প্রথমে সংকুচিত হয় ও পরে প্রসারিত হয়
- ঘ এটি প্রথমে প্রসারিত হয় ও পরে সংকুচিত হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) এটি প্রথমে সংকুচিত হয় ও পরে প্রসারিত হয়
পানির ঘনত্ব 4° C-এ সর্বোচ্চ (অসঙ্গত প্রসারণ)। তাই 70° C থেকে 4° C পর্যন্ত পানি সংকুচিত হয়, আর 4° C থেকে 1° C পর্যন্ত আবার প্রসারিত হয় — অর্থাৎ প্রথমে সংকুচিত হয়ে পরে প্রসারিত হয়। -
২৭৭
পানিভর্তি গ্লাসে একটুকরো বরফ ভাসমান রয়েছে। বরফ গলার পর পানির লেভেল-
- ক ওপরে ওঠবে
- খ নিচে নামবে
- গ একই থাকবে
- ঘ প্রথমে ওপরে ওঠবে পরে নিচে নামবে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) একই থাকবে
ভাসমান বরফ তার নিজের ওজনের সমান পানি অপসারণ করে (আর্কিমিডিসের সূত্র); গলে যাওয়ার পর সেই বরফ ঠিক ততটুকু পানিতেই পরিণত হয় যতটুকু আগে অপসারণ করেছিল, তাই পানির লেভেল একই থাকে। -
২৭৮
পানির ত্রৈধবিন্দুতে mmHg-এককে চাপ এবং K-এককে তাপমাত্রা যথাক্রমে-
- ক 4.58, 273.15
- খ 4.58,273.16
- গ 4.58, 273.0
- ঘ 5.58,0
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 4.58,273.16
পানির ত্রৈধবিন্দুতে চাপ 4.58 mmHg এবং তাপমাত্রা 273.16 K — এটিই সংজ্ঞায়িত মান। -
২৭৯
98.6° F তাপমাত্রার সমতুল্য থার্মোডায়নামিক তাপমাত্রা কত?
- ক 310.16 K
- খ 345.16 K
- গ 393.16 K
- ঘ 408.16 K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 310.16 K
C = (98.6-32)× 59 ≈ 37° C। K = 37 + 273.15 ≈ 310.16 K। -
২৮০
থার্মোমিতির মূল সমীকরণ নিচের কোনটি?
- ক Nθ-θice = Xθ-XiceXsteam-Xice
- খ θ-θiceN = Xθ-XiceXsteam-Xice
- গ Nθ-θice = Xsteam-XiceXθ-Xice
- ঘ θ-θiceN = Xsteam-XiceXθ-Xice
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) θ-θiceN = Xθ-XiceXsteam-Xice
থার্মোমিতির মূল সমীকরণ: θ-θiceN = Xθ-XiceXsteam-Xice — অর্থাৎ তাপমাত্রা-ব্যবধানের ভগ্নাংশ, তাপীয় ধর্মের মানের ভগ্নাংশের সমানুপাতিক।
তাপগতিবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।