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।
-
৩৬১
100° C তাপমাত্রার 1 gm পানি ও 100° C তাপমাত্রায় 1 gm জলীয়বাষ্পে। বায়ুমণ্ডলীয় চাপে এনট্রপির পার্থক্য কত? ( 100° C তাপমাত্রায় জলীয়বাষ্পে সুপ্ততাপ = 540cal / gm )
- ক - 1.45cal / K
- খ 1.45 cal/K
- গ 540 cal/K
- ঘ 1.98 cal/K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 1.45 cal/K
ΔS = LT = 540373 ≈ 1.45 cal/K (L=সুপ্ততাপ, T=373K)। -
৩৬২
স্বতঃস্ফূর্ত পরিবর্তনে-
- ক এনট্রপি ও বিশৃঙ্খলা হ্রাস পায়
- খ এনট্রপি ও শৃঙ্খলা বৃদ্ধি পায়
- গ এনট্রপি ও শৃঙ্খলা হ্রাস পায়
- ঘ এনট্রপি ও বিশৃঙ্খলা বৃদ্ধি পায়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) এনট্রপি ও বিশৃঙ্খলা বৃদ্ধি পায়
স্বতঃস্ফূর্ত পরিবর্তনে সামগ্রিক এনট্রপি ও বিশৃঙ্খলা উভয়ই বৃদ্ধি পায় (দ্বিতীয় সূত্র)। -
৩৬৩
কার্নো চক্রের চতুর্থ ধাপে সিস্টেমের এনট্রপি-
- ক শূন্য হয়
- খ বৃদ্ধি পায়
- গ কমে যায়
- ঘ অপরিবর্তিত থাকে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) অপরিবর্তিত থাকে
কার্নো চক্রের চতুর্থ ধাপ (প্রত্যাবর্তী রুদ্ধতাপীয়) এ এনট্রপি অপরিবর্তিত থাকে। -
৩৬৪
যখন সমোষ্ণ ও রুদ্ধতাপীয় পরিবর্তন খুব ধীরে সংঘটিত হয় তখন এনট্রপির পরিবর্তন ΔS কোনটি?
- ক ΔS=0
- খ ΔS>0
- গ ΔS> 0
- ঘ ওপরের সবকটি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ΔS=0
প্রক্রিয়া খুব ধীরে (প্রায়-স্থিতিশীল, প্রত্যাবর্তীভাবে) সংঘটিত হলে সামগ্রিক (সিস্টেম+পরিবেশ) এনট্রপির পরিবর্তন শূন্য হয় — এটিই প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার সংজ্ঞাগত বৈশিষ্ট্য। -
৩৬৫
যে ভৌত প্রক্রিয়ায় এনট্রপি স্থির থাকে তা হলো-
- ক রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া
- খ সমোষ্ণ প্রক্রিয়া
- গ সমচাপ প্রক্রিয়া
- ঘ সমায়তন প্রক্রিয়া
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া
রুদ্ধতাপীয় (প্রত্যাবর্তী) প্রক্রিয়ায় এনট্রপি স্থির থাকে। -
৩৬৬
এনট্রপির বেলায় প্রযোজ্য- i. এর কোনো পরম মান নেই ii. প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায় এনট্রপির কোনো পরিবর্তন হয় না iii. অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায় এনট্রপি স্থির থাকে নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও ii
এনট্রপির কোনো পরম মান পরিমাপযোগ্য নয় (i সঠিক), আর প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায় সামগ্রিক এনট্রপি অপরিবর্তিত থাকে (ii সঠিক)। কিন্তু অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায় এনট্রপি স্থির থাকে না, বরং বৃদ্ধি পায় (iii ভুল)। তাই: i ও ii। -
৩৬৭
এনট্রপি বলতে বোঝায়-
- ক সিস্টেমের বিশৃঙ্খলা পরিমাপ
- খ রূপান্তরের জন্য শক্তির প্রাপ্যতা
- গ শক্তি রূপান্তরের সক্ষমতা
- ঘ শক্তি রূপান্তরের সম্ভাব্যতা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সিস্টেমের বিশৃঙ্খলা পরিমাপ
এনট্রপি মূলত সিস্টেমের আণবিক বিশৃঙ্খলার (disorder) একটি পরিমাপ। -
৩৬৮
এনট্রপি সম্পর্কে বলা যায়- i. পরম মান নির্ণয় করা যায় না ii. পরিবর্তন ধনাত্মক হতে পারে iii. পরিবর্তন ঋণাত্মক হতে পারে নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
এনট্রপির কোনো পরম মান নির্ণয় করা যায় না (i), তবে এর পরিবর্তন ধনাত্মক (ii, যেমন অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ায়) বা ঋণাত্মক (iii, যেমন সিস্টেম থেকে তাপ বেরিয়ে গেলে) উভয়ই হতে পারে — তিনটিই সঠিক। -
৩৬৯
- 10° C তাপমাত্রায় 10 kg বরফকে 0° C তাপমাত্রার পানিতে পরিণত করতে এনট্রপির পরিবর্তন কত হবে?
[দেওয়া আছে: বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ 80000Cal / kg ,বরফের আপেক্ষিক তাপ 0.5J kg-1 K-1 এবং পানির আপেক্ষিক তাপ 4200 J kg-1 K-1 ]- ক 3.12 kCal K-1
- খ 2.93 kCal K-1
- গ 312J K-1
- ঘ 0.187 kCal K-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 3.12 kCal K-1
উষ্ণতা বৃদ্ধিতে ΔS₁=mc·ln 273263=10×500×ln1.038≈186.4 cal/K; গলনে ΔS₂= mLT= 10×80000273≈2930.4 cal/K। মোট ≈3116.8 cal/K ≈ 3.12 kCal K⁻¹। -
৩৭০
0° C তাপমাত্রার 5 kg বরফকে 0° C তাপমাত্রার পানিতে পরিবর্তন করতে এনট্রপির পরিবর্তন কত হবে?
- ক 4153.85J K-1
- খ 5361.13 J K-1
- গ 6053.13J K-1
- ঘ 6153.85 J K-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 6153.85 J K-1
শুধু গলন: ΔS= mLT= 5×80000273 cal/K, জুলে রূপান্তর করলে ≈6153.85 J K⁻¹। -
৩৭১
তাপগতিবিদ্যায় এনট্রপি- i. তাপ ও পরম তাপমাত্রার অনুপাতের সমান ii. তাপ সঞ্চালনের দিক নির্দেশ করে iii. তাপমাত্রা ও চাপের ন্যায় অনুভব করা যায় নিচের কোনটি সঠিক?
- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) i ও ii
এনট্রপির পরিবর্তন dS=dQ/T (তাপ ও পরম তাপমাত্রার অনুপাত, i সঠিক), এবং এনট্রপি বৃদ্ধির দিকই তাপ সঞ্চালনের স্বাভাবিক দিক নির্দেশ করে (ii সঠিক)। কিন্তু তাপমাত্রা/চাপের মতো এনট্রপি সরাসরি ইন্দ্রিয় দিয়ে অনুভব করা যায় না (iii ভুল)। তাই: i ও ii। -
৩৭২
নিম্নের কোন তাপগতীয় রাশিটিকে তাপীয় জড়তা হিসাবে বিবেচনা করা হয়?
- ক তাপমাত্রা
- খ চাপ
- গ এনট্রপি
- ঘ তাপ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) এনট্রপি
এনট্রপিকে তাপীয় জড়তার সাথে তুলনা করা হয়, কারণ এটি সিস্টেমের তাপীয় অবস্থার পরিবর্তনে বাধাদানের প্রবণতা নির্দেশ করে। -
৩৭৩
এন্ট্রপির মাত্রা নিচের কোনটি?
- ক ML2 T2 K-1
- খ ML2 T2 K-2
- গ ML2 T2 K-1
- ঘ ML2 T2 K-2
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) ML2 T2 K-1
এনট্রপি = শক্তি/তাপমাত্রা, তাই এর মাত্রা [ML²T⁻²]/[Θ] = ML²T⁻²K⁻¹। -
৩৭৪
10 kg ভরের 0°C তাপমাত্রার পানিকে 100° C নিয়ে গেলে এন্ট্রপির পরিবর্তন কত?
- ক 4.12 KJK-1
- খ 8.63 KJK-1
- গ 12.15 KJK-1
- ঘ 13.11 KJK-1
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 13.11 KJK-1
ΔS=mc·ln 373273=10×4200×ln1.366≈13116.6 J/K ≈ 13.11 kJ K⁻¹। -
৩৭৫
কোনটির এনট্রপি সর্বোচ্চ?
- ক কঠিন পদার্থ
- খ তরল পদার্থ
- গ গ্যাসীয় পদার্থ
- ঘ প্লাজমা
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) প্লাজমা
কঠিন < তরল < গ্যাসীয় < প্লাজমা — এই ক্রমে আণবিক বিশৃঙ্খলা তথা এনট্রপি বাড়ে; আয়নিত গ্যাসীয় অবস্থা প্লাজমার এনট্রপি সবচেয়ে বেশি। -
৩৭৬
সমোষ্ণ রেখা কোনটি?
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক)
সমোষ্ণ রেখা (pV=ধ্রুবক, বয়েলের সূত্র) হলো p-V সমতলে একটি প্রকৃত পরাবৃত্তাকার (hyperbola) বক্ররেখা — চারটি বিকল্পের মধ্যে শুধু (ক)-তেই প্রকৃত মসৃণ বক্ররেখা দেখানো হয়েছে; বাকিগুলো সরলরেখা বা ভাঙা রেখা, যা বয়েলের সূত্র মেনে চলে না। -
৩৭৭
তাপগতীয় চলক হলো—
(i) চাপ
(ii) আয়তন
(iii) অন্তস্থ শক্তি
নিচের কোনটি সঠিক?- ক i ও ii
- খ i ও iii
- গ ii ও iii
- ঘ i, ii ও iii
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) i, ii ও iii
চাপ (p), আয়তন (V) ও অভ্যন্তরীণ শক্তি (U) — এই তিনটিই তাপগতীয় অবস্থা-নির্ধারক চলক (state variables)। -
৩৭৮
একটি কার্নো ইঞ্জিন বাষ্পবিন্দু ও বরফবিন্দুর মধ্যে কাজ করলে এর দক্ষতা কত?
- ক 61.28%
- খ 62.18%
- গ 26.18%
- ঘ 26.81%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) 26.81%
বাষ্পবিন্দু (373K) ও বরফবিন্দুর (273K) মধ্যে দক্ষতা η = 1- 273373 ≈ 26.81%। -
৩৭৯
এনট্রপি সবচেয়ে কম থাকে কোন অবস্থায়?
- ক তরল
- খ প্লাজমা
- গ গ্যাসীয়
- ঘ কঠিন
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) কঠিন
কঠিন পদার্থে অণুগুলো সবচেয়ে সুবিন্যস্ত (সর্বনিম্ন বিশৃঙ্খলা), তাই এনট্রপি সর্বনিম্ন। -
৩৮০
মহাবিশ্বের এনট্রপি—
- ক ধ্রুবক
- খ শূন্য
- গ কমছে
- ঘ বাড়ছে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বাড়ছে
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী মহাবিশ্বের মোট এনট্রপি সর্বদা বাড়ছে।
তাপগতিবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।