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।

1. ৫২১

   তাপগতিবিদ্যা তপন স্যার · জাহাঙ্গীরনগর বিশ্ববিদ্যালয় ২০১৯ · মেডিকেল ভর্তি ২০১৬

   যদি কোনো তাপ ইঞ্জিন থেকে কোনো তাপ বের না হয়, তবে ইঞ্জিনটির দক্ষতা কত?

   • ক 0%
   • খ 30%
   • গ 100%
   • ঘ 10%
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) 100%

   তাপ ইঞ্জিন থেকে কোনো তাপ বর্জিত না হলে (Q₂=0), দক্ষতা 100%।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

2. ৫২২

   তাপগতিবিদ্যা তপন স্যার · সিলেট বোর্ড ২০২২ · মেডিকেল ভর্তি ২০২৩

   রেফ্রিজারেটর ও তাপ ইঞ্জিন তাপগতিবিদ্যার কোন সূত্রের ভিত্তিতে নির্মিত হয়?

   • ক শূন্যতম
   • খ প্রথম
   • গ দ্বিতীয়
   • ঘ তৃতীয়
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) দ্বিতীয়

   রেফ্রিজারেটর ও তাপ ইঞ্জিন উভয়ই তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রের ভিত্তিতে নির্মিত হয়।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

3. ৫২৩

   তাপগতিবিদ্যা তপন স্যার · মেডিকেল ভর্তি ২০১২

   তাপমাত্রার স্কেল পরিবর্তনের ক্ষেত্রে নিচের কোনটি সঠিক নয়?

   • ক 1° C = 95 ° F
   • খ 1° C = 45 K
   • গ 1° F = 59 ° C
   • ঘ 1 K = 0° C
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) 1° C = 45 K

   1° C ব্যবধান = 1 K ব্যবধান (সবসময়), 45 K নয় — তাই এটিই সঠিক নয়। বাকিগুলো (9/5° F, 5/9° C ইত্যাদি) প্রতিষ্ঠিত রূপান্তর-সম্পর্ক।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

4. ৫২৪

   তাপগতিবিদ্যা চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ২০২৩

   গৃহীত তাপ Q₁ এবং বর্জিত তাপ Q₂ হলে তাপীয় ইঞ্জিনের দক্ষতা কত?

   • ক η = 1 − Q₂Q₁
   • খ η = 1 + Q₂Q₁
   • গ η = 1 − Q₁Q₂
   • ঘ η = 1 + Q₁Q₂
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ক) η = 1 − Q₂Q₁

   তাপ ইঞ্জিন উৎস থেকে Q₁ তাপ নেয়, W = Q₁ − Q₂ কাজ করে, Q₂ তাপ শীতল আধারে বর্জন করে।
   দক্ষতা η = WQ₁ = Q₁ − Q₂Q₁ = 1 − Q₂Q₁
   কার্নো ইঞ্জিনে Q₂Q₁ = T₂T₁, তাই η = 1 − T₂T₁; T₂ = 0 K না হলে η কখনো 100% হয় না (তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র)।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

5. ৫২৫

   তাপগতিবিদ্যা চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ২০২২

   ফারেনহাইট স্কেলে পরম শূন্য তাপমাত্রার অনুরূপ তাপমাত্রা-

   • ক −455°F
   • খ −460°F
   • গ −465°C
   • ঘ −470°C
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) −460°F

   এখানে, পরম শূন্য = 0 K = −273.15°C
   F = (95)C + 32 = (95)(−273.15) + 32 = −491.67 + 32 = −459.67°F ≈ −460°F
   পরম শূন্য তাপমাত্রায় আদর্শ গ্যাসের চাপ ও আয়তন শূন্য হয়; কেলভিন ও সেলসিয়াস স্কেলের বিভাজন সমান, K = C + 273.15।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

6. ৫২৬

   তাপগতিবিদ্যা চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ২০২২

   কোন দন্ডের তাপীয় পরিবাহীতা নির্ভর করে এর-

   • ক দৈর্ঘ্যের উপর
   • খ ভরের উপর
   • গ প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের উপর
   • ঘ দন্ডের উপাদানের উপর
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: ঘ) দন্ডের উপাদানের উপর

   তাপীয় পরিবাহিতা (K) পদার্থের নিজস্ব ধর্ম — এটি কেবল দণ্ডের উপাদানের প্রকৃতি ও তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে; দৈর্ঘ্য, ভর বা প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের উপর নয়।
   পরিবাহিত তাপ Q = KA(θ₁ − θ₂)td — এখানে A, d, t বদলালে Q বদলায়, K বদলায় না।
   K-এর একক W m⁻¹ K⁻¹, মাত্রা MLT⁻³Θ⁻¹।
   রুপা ও তামার K সবচেয়ে বেশি; কাঠ, কর্ক, বায়ু কুপরিবাহী।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

7. ৫২৭

   তাপগতিবিদ্যা চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ২০২২

   কত তাপমাত্রা সেলসিয়াস স্কেল ও ফারেনহাইট স্কেলে অভিন্ন হবে?

   • ক −35°
   • খ −40°
   • গ −42°
   • ঘ −45°
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: খ) −40°

   এখানে, C = F = x
   C5 = F − 329 ⇒ x5 = x − 329 ⇒ 9x = 5x − 160
   x = −40°
   সুতরাং −40°C = −40°F; কেলভিন ও সেলসিয়াস স্কেলে কোনো তাপমাত্রা অভিন্ন হয় না।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

8. ৫২৮

   তাপগতিবিদ্যা চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ২০২২

   একটি দ্বি-পরমাণু গ্যাসের দুইটির আপেক্ষিক তাপের অনুপাত C_pC_v হলো-

   • ক 1.29
   • খ 1.67
   • গ 1.40
   • ঘ 2
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) 1.40

   γ = C_pC_v = 1 + 2f, f = স্বাধীনতার মাত্রা।
   একপরমাণুক গ্যাস (He, Ar): f = 3, γ = 53 = 1.67
   দ্বিপরমাণুক গ্যাস (O₂, N₂, H₂): f = 5 (3 রৈখিক + 2 ঘূর্ণন), γ = 75 = 1.40
   ত্রিপরমাণুক/বহুপরমাণুক গ্যাস (CO₂, NH₄): f = 6, γ = 43 = 1.33
   C_p − C_v = R (মোলার), C_v = (f2)R, C_p = (f + 22)R।

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

9. ৫২৯

   তাপগতিবিদ্যা চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ২০২২

   বরফ বিন্দু ও বাষ্প বিন্দুর মধ্যে কর্মক্ষম একটি কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা-

   • ক 100%
   • খ 0%
   • গ 26.81%
   • ঘ 16.81%
   সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

   সঠিক উত্তর: গ) 26.81%

   এখানে, T₁ = বাষ্প বিন্দু = 100°C = 373 K, T₂ = বরফ বিন্দু = 0°C = 273 K
   η = (1 − T₂T₁) × 100% = (1 − 273373) × 100% = 100373 × 100% = 26.81%

   এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

10. ৫৩০

    তাপগতিবিদ্যা চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ২০২২

    0°C-এর 1 gm বরফ 0°C-এর 1 gm পানিতে রূপান্তরিত হতে এন্ট্রপি বৃদ্ধির পরিমাণ -

    • ক 0.239 calK
    • খ 0.392 calK
    • গ 0.329 calK
    • ঘ 0.293 calK
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) 0.293 calK

    এখানে, m = 1 g, L = 80 calg, T = 0°C = 273 K
    ΔS = QT = mLT = 1 × 80273 = 0.293 calK

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

11. ৫৩১

    তাপগতিবিদ্যা চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় ২০২২

    তাপ পরিবাহীতাঙ্ক (Thermal Conductivity)-এর একক কোনটি?

    • ক Js m⁻¹ K
    • খ J s⁻¹ m⁻¹ K⁻¹
    • গ J s⁻¹ m⁻¹ K
    • ঘ J s⁻¹ m K⁻¹
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) J s⁻¹ m⁻¹ K⁻¹

    তাপ পরিবহনের সূত্র: Qt = kA(θ₁ − θ₂)d ⟹ k = QdAt Δθ
    একক: J × mm² × s × K = J s⁻¹ m⁻¹ K⁻¹ = W m⁻¹ K⁻¹; মাত্রা MLT⁻³Θ⁻¹ (M L T⁻³ K⁻¹)।
    তাপ পরিবাহিতাঙ্ক k: একক পুরুত্ব ও একক ক্ষেত্রফলের দুই পৃষ্ঠের তাপমাত্রা পার্থক্য 1 K হলে প্রতি সেকেন্ডে লম্বভাবে যে তাপ পরিবাহিত হয়।
    রুপার k সবচেয়ে বেশি (≈ 406 W m⁻¹ K⁻¹), তামা ≈ 385, বায়ু ≈ 0.024।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

12. ৫৩২

    তাপগতিবিদ্যা মেডিকেল ভর্তি ২০২৩

    কোন সূত্রের উপর নির্ভর করে তাপীয় ইঞ্জিন ও রেফ্রিজারেটর তৈরি করা হয়?

    • ক তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র
    • খ তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র
    • গ তাপগতিবিদ্যার তৃতীয় সূত্র
    • ঘ তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্র
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র

    তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র তাপ রূপান্তরের দিক ও সীমা ঠিক করে দেয়, তাই তাপ ইঞ্জিন ও রেফ্রিজারেটর এ সূত্রের উপরেই দাঁড়ানো।
    কেলভিন−প্ল্যাঙ্ক বিবৃতি (ইঞ্জিন): একটিমাত্র তাপ উৎস থেকে তাপ নিয়ে তার সবটুকু কাজে রূপান্তর করা যায় না।
    ক্লসিয়াস বিবৃতি (রেফ্রিজারেটর): বাইরের কাজ ছাড়া নিম্ন তাপমাত্রার বস্তু থেকে উচ্চ তাপমাত্রার বস্তুতে তাপ যেতে পারে না।
    কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা η = 1 − T₂T₁, রেফ্রিজারেটরের কর্মদক্ষতা সহগ COP = T₂T₁ − T₂
    প্রথম সূত্র কেবল শক্তির সংরক্ষণ dQ = dU + dW, শূন্যতম সূত্র তাপীয় সাম্যাবস্থা তথা তাপমাত্রার ধারণা দেয়।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

13. ৫৩৩

    তাপগতিবিদ্যা মেডিকেল ভর্তি ২০২৩

    কোন তাপমাত্রায় সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলে একই মাত্রা যায়-

    • ক 32°
    • খ 40°
    • গ -32°
    • ঘ -40°
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) -40°

    এখানে, সেলসিয়াস ও ফারেনহাইটের সম্পর্ক F = 95C + 32, শর্ত C = F
    C = 95C + 32 ⇒ C − 1.8C = 32 ⇒ −0.8C = 32 ⇒ C = −40
    অর্থাৎ −40°C = −40°F

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

14. ৫৩৪

    তাপগতিবিদ্যা AFMC (আর্মড ফোর্সেস মেডিকেল) ২০২৩

    কোন প্রক্রিয়ায় Entropy শূন্য?

    • ক সমতাপীয়
    • খ রুদ্ধতাপীয়
    • গ সমোষ্ণ
    • ঘ সমচাপীয়
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: খ) রুদ্ধতাপীয়

    রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় তাপের আদান-প্রদান হয় না, dQ = 0
    dS = dQT = 0, তাই প্রত্যাবর্তী রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়াকে সমএনট্রপি প্রক্রিয়াও বলা হয়।
    সমোষ্ণ (সমতাপীয়) প্রক্রিয়ায় ΔS = QT, সমচাপীয় প্রক্রিয়ায় ΔS = nCp ln(T₂T₁), কোনোটিই শূন্য নয়।
    এনট্রপির একক JK⁻¹, রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ার সমীকরণ PVᵞ = ধ্রুবক।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

15. ৫৩৫

    তাপগতিবিদ্যা AFMC (আর্মড ফোর্সেস মেডিকেল) ২০২৩

    ফারেনহাইট ও সেলসিয়াস স্কেলে কত ডিগ্রি তাপমাত্রায় সমান তাপমাত্রা নির্দেশ করে?

    • ক 0°
    • খ 100°
    • গ 40°
    • ঘ −40°
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ঘ) −40°

    এখানে, F = C = x
    C5 = F − 329 → x5 = x − 329 → 9x = 5x − 160
    4x = −160 → x = −40, অর্থাৎ −40°C = −40°F

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

16. ৫৩৬

    তাপগতিবিদ্যা AFMC (আর্মড ফোর্সেস মেডিকেল) ২০২৩

    তাপমাত্রা মাপা যায় কোনটি দিয়ে?

    • ক থার্মোমিটার
    • খ ব্যারোমিটার
    • গ স্ফিগমোমিটার
    • ঘ হাইগ্রোমিটার
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) থার্মোমিটার

    তাপমাত্রা মাপা হয় থার্মোমিটার দিয়ে, পারদ থার্মোমিটারে তাপে পারদের আয়তন প্রসারণের নীতি কাজে লাগে।
    ব্যারোমিটার দিয়ে বায়ুচাপ, হাইগ্রোমিটার দিয়ে বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা এবং
    স্ফিগমোম্যানোমিটার দিয়ে রক্তচাপ মাপা হয়।
    তাপমাত্রার SI একক কেলভিন, C5 = F − 329 = K − 2735

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

17. ৫৩৭

    তাপগতিবিদ্যা মেডিকেল ভর্তি ২০২২

    সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় কোনটি স্থির থাকে?

    • ক তাপমাত্রা
    • খ তাপ
    • গ চাপ
    • ঘ আয়তন
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) তাপমাত্রা

    সমোষ্ণ (isothermal) প্রক্রিয়ায় সিস্টেমের তাপমাত্রা স্থির থাকে, T = ধ্রুবক।
    বয়েলের সূত্র প্রযোজ্য: PV = ধ্রুবক, তাই চাপ ও আয়তন উভয়ই বদলায়।
    আদর্শ গ্যাসে অভ্যন্তরীণ শক্তি কেবল তাপমাত্রার ফাংশন, তাই ΔU = 0 এবং তাপবিদ্যার প্রথম সূত্র থেকে
    dQ = dW = nRT ln(V₂V₁), অর্থাৎ গৃহীত সব তাপই কাজে রূপান্তরিত হয়, তাপ স্থির থাকে না।
    রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় উল্টোটা, dQ = 0, কিন্তু তাপমাত্রা বদলায়, PV^γ = ধ্রুবক।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

18. ৫৩৮

    তাপগতিবিদ্যা মেডিকেল ভর্তি ২০২২

    তাপবিদ্যার প্রথম সূত্র কোন দুটির মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে?

    • ক তাপ ও কাজ
    • খ কাজ ও ক্ষমতা
    • গ তাপ ও বল
    • ঘ বল ও শক্তি
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) তাপ ও কাজ

    তাপবিদ্যার প্রথম সূত্র তাপ ও কাজের (তথা শক্তির) মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে, এটি শক্তির
    নিত্যতা সূত্রেরই তাপীয় রূপ।
    dQ = dU + dW, এখানে dQ = প্রদত্ত তাপ, dU = অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন, dW = PdV = কৃতকাজ।
    জুলের সূত্র অনুসারে W = JH, যেখানে J = 4.2 J cal⁻¹ তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্ক।
    এ সূত্র প্রক্রিয়ার দিক বলে না; দিক নির্ধারণ করে দ্বিতীয় সূত্র (এনট্রপি)।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

19. ৫৩৯

    তাপগতিবিদ্যা ডেন্টাল ২০২২

    কার্নো চক্রের চতুর্থ ধাপে ঘটে -

    • ক সমোষ্ণ প্রসারণ
    • খ সমোষ্ণ সংকোচন
    • গ রুদ্ধতাপীয় সংকোচন
    • ঘ রুদ্ধতাপীয় প্রসারণ
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: গ) রুদ্ধতাপীয় সংকোচন

    কার্নো চক্রের চারটি ধাপ ক্রমানুসারে, (1) সমোষ্ণ প্রসারণ (উৎস থেকে তাপ Q₁ গ্রহণ),
    (2) রুদ্ধতাপীয় প্রসারণ (তাপমাত্রা T₁ থেকে T₂ তে নামে),
    (3) সমোষ্ণ সংকোচন (তাপগ্রাহকে তাপ Q₂ বর্জন), (4) রুদ্ধতাপীয় সংকোচন (গ্যাস আদি অবস্থায় ফেরে)।
    দক্ষতা η = 1 − T₂T₁ = 1 − Q₂Q₁, কেবল দুই তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীল।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

20. ৫৪০

    তাপগতিবিদ্যা ডেন্টাল ২০২২

    গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি কোন রাশির উপর নির্ভর করে?

    • ক তাপমাত্রা
    • খ চাপ
    • গ আয়তন
    • ঘ এনট্রপি
    সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা

    সঠিক উত্তর: ক) তাপমাত্রা

    গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি U হলো অণুগুলোর মোট গতিশক্তি ও বিভব শক্তির সমষ্টি;
    আদর্শ গ্যাসে আন্তঃআণবিক বল না থাকায় U কেবল পরম তাপমাত্রার অপেক্ষক, U = 32nRT (এক-পরমাণুক)।
    U একটি অবস্থা ফাংশন, পথের উপর নির্ভর করে না, একক J।
    তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র: dQ = dU + dW; সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় dU = 0।

    এই প্রশ্নটার আলাদা পাতা দেখো →

অন্যান্য অধ্যায়

সব অধ্যায় দেখো →