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।
৭৪৭ প্রশ্ন
২য় পত্র
অধ্যায় ১
পাতা ৮/৩৮
-
১৪১
প্রেসার কুকারে রান্না দ্রুত হয় কোন নীতিতে?
- ক তাপ বেশি দেওয়া হয়
- খ বাষ্প বেরোতে পারে না
- গ সুপ্ত তাপ কমে
- ঘ চাপ বাড়ায় পানির স্ফুটনাঙ্ক বাড়ে, তাই বেশি তাপমাত্রায় রান্না হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) চাপ বাড়ায় পানির স্ফুটনাঙ্ক বাড়ে, তাই বেশি তাপমাত্রায় রান্না হয়
বাড়তি চাপে স্ফুটনাঙ্ক ১০০°C থেকে বেড়ে প্রায় ১২০°C হয় — বিক্রিয়ার হার অনেক বাড়ে। -
১৪২
পাহাড়ে ভাত সেদ্ধ হতে দেরি হয় কেন?
- ক তাপ কম পাওয়া যায়
- খ পানি কম
- গ বায়ুচাপ কম বলে পানি কম তাপমাত্রায়ই ফুটে যায়
- ঘ জ্বালানি কম জ্বলে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) বায়ুচাপ কম বলে পানি কম তাপমাত্রায়ই ফুটে যায়
উপরে বায়ুচাপ কম → স্ফুটনাঙ্ক কম (৩০০০ m এ প্রায় ৯০°C)।
পানি ফুটলেও তাপমাত্রা কম, তাই রান্না ধীর হয়। -
১৪৩
তাপগতীয় প্রক্রিয়া সম্পর্কে কোন উক্তিটি সঠিক নয়?
- ক সমোষ্ণে ΔU = 0
- খ সমআয়তনে W = 0
- গ রুদ্ধতাপীয়তে সবসময় তাপমাত্রা ধ্রুব
- ঘ সমচাপে W = PΔV
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) রুদ্ধতাপীয়তে সবসময় তাপমাত্রা ধ্রুব
রুদ্ধতাপীয়তে তাপ ধ্রুব (ΔQ = 0), তাপমাত্রা নয় — বরং তাপমাত্রা বদলায়ই। -
১৪৪
তাপ ও কাজ সম্পর্কে কোন উক্তিটি সঠিক?
- ক দুইটিই অবস্থা ফাংশন
- খ তাপ অবস্থা ফাংশন, কাজ পথ ফাংশন
- গ দুইটিই পথ ফাংশন
- ঘ দুইটিই ভেক্টর
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) দুইটিই পথ ফাংশন
দুইটিই স্থানান্তরের পরিমাপ — কোন পথে গেছে তার ওপর নির্ভর করে।
কিন্তু এদের যোগফল (ΔU) পথের ওপর নির্ভর করে না। -
১৪৫
বায়ুমণ্ডলের ওজোন স্তর বা গ্রিনহাউস গ্যাস পৃথিবীকে উষ্ণ রাখে কোন প্রক্রিয়ায়?
- ক পরিবহনে
- খ পরিচলনে
- গ পৃথিবী থেকে নিঃসৃত ইনফ্রারেড বিকিরণ শুষে ফিরিয়ে দিয়ে
- ঘ সুপ্ত তাপে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) পৃথিবী থেকে নিঃসৃত ইনফ্রারেড বিকিরণ শুষে ফিরিয়ে দিয়ে
সূর্যের দৃশ্যমান আলো ঢুকতে দেয়, কিন্তু পৃথিবী থেকে ফেরত যাওয়া দীর্ঘ তরঙ্গের ইনফ্রারেড শুষে নিয়ে আবার নিচে পাঠায় — এটাই গ্রিনহাউস প্রভাব। -
১৪৬
একটি অন্তরিত পাত্রে গরম ও ঠান্ডা পানি মেশালে মোট এনট্রপির কী হয়?
- ক কমে
- খ অপরিবর্তিত থাকে
- গ শূন্য হয়
- ঘ বাড়ে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ঘ) বাড়ে
মিশ্রণ একটি অনুভমুখী প্রক্রিয়া — নিজে থেকে আবার আলাদা হয় না।
ঠান্ডা পানির এনট্রপি বৃদ্ধি গরম পানির হ্রাসের চেয়ে বেশি, তাই মোট ΔS > 0। -
১৪৭
একটি ইঞ্জিন প্রতি সেকেন্ডে 2000 J তাপ নিয়ে 500 J কাজ করে। এর ক্ষমতা ও দক্ষতা যথাক্রমে কত?
- ক 500 W, 25%
- খ 2000 W, 25%
- গ 500 W, 40%
- ঘ 1500 W, 75%
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 500 W, 25%
ক্ষমতা = কাজসময় = 500 W
দক্ষতা = 5002000 = 25%। -
১৪৮
একটি কার্নো ইঞ্জিন 500 K ও 400 K এর মধ্যে চলে এবং 1000 J তাপ শোষণ করে। কৃত কাজ কত?
- ক 200 J
- খ 100 J
- গ 800 J
- ঘ 250 J
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 200 J
η = 1 − 400500 = 0.2
W = ηQ1 = 0.2 × 1000
= 200 J। -
১৪৯
একটি রেফ্রিজারেটরের COP = 4। ভেতর থেকে 800 J তাপ সরাতে কত কাজ লাগবে?
- ক 3200 J
- খ 800 J
- গ 400 J
- ঘ 200 J
-
১৫০
37°C কে ফারেনহাইটে প্রকাশ করলে কত?
- ক 96.8°F
- খ 98.6°F
- গ 100°F
- ঘ 94.2°F
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 98.6°F
F = 95 × 37 + 32 = 66.6 + 32
= 98.6°F। -
১৫১
তাপগতিবিদ্যায় "উভমুখী" ও "অনুভমুখী" প্রক্রিয়ার মধ্যে বাস্তব প্রক্রিয়াগুলো কেমন?
- ক সবই অনুভমুখী
- খ সবই উভমুখী
- গ অর্ধেক উভমুখী
- ঘ কোনোটিই নয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) সবই অনুভমুখী
ঘর্ষণ, সসীম তাপমাত্রা-পার্থক্য ও দ্রুত পরিবর্তনের কারণে সব বাস্তব প্রক্রিয়াই অনুভমুখী।
উভমুখী প্রক্রিয়া কেবল একটি তাত্ত্বিক সীমা। -
১৫২
একটি গরম চামচ ঠান্ডা পানিতে রাখলে কোন দিকে তাপ যাবে এবং কেন?
- ক চামচ থেকে পানিতে, কারণ চামচের তাপমাত্রা বেশি
- খ পানি থেকে চামচে, কারণ পানি বেশি
- গ কোনো দিকেই না
- ঘ দুই দিকেই সমান
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) চামচ থেকে পানিতে, কারণ চামচের তাপমাত্রা বেশি
তাপ প্রবাহের দিক ঠিক করে তাপমাত্রার পার্থক্য — মোট তাপশক্তি বা ভর নয়। -
১৫৩
কোন তাপমাত্রায় সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলের পাঠ সংখ্যাগতভাবে সমান হয়?
- ক 40°
- খ 0°
- গ −40°
- ঘ −32°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) −40°
C5 = F − 329, ধরি C = F = x
9x = 5x − 160 ⟹ 4x = −160
x = −40°
অর্থাৎ −40 °C আর −40 °F ঠিক একই তাপমাত্রা — দুই স্কেলের একমাত্র মিলন বিন্দু। -
১৫৪
কোন তাপমাত্রায় ফারেনহাইট স্কেলের পাঠ সেলসিয়াস স্কেলের পাঠের ঠিক দ্বিগুণ হবে?
- ক 320 °C
- খ 160 °C
- গ 80 °C
- ঘ 40 °C
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 160 °C
F = 95C + 32 এবং শর্ত F = 2C
2C = 1.8C + 32 ⟹ 0.2C = 32
C = 160 °C (তখন F = 320 °F ✔)
320-কে উত্তর ধরে ফেলাই এখানকার ফাঁদ — প্রশ্নে সেলসিয়াস মান চাওয়া হয়েছে। -
১৫৫
একটি প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা 45 °C বৃদ্ধি পেল। কেলভিন স্কেলে এই বৃদ্ধি কত?
- ক 45 K
- খ 318 K
- গ 228 K
- ঘ 81 K
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 45 K
কেলভিন ও সেলসিয়াস স্কেলের ঘর সমান বড় — শুধু শূন্য বিন্দু আলাদা।
ΔT(K) = Δt(°C) ⟹ 45 K
ফাঁদ: 45 + 273 = 318 করে ফেলা। 273 যোগ করতে হয় কেবল নির্দিষ্ট তাপমাত্রা বদলাতে, পার্থক্য বদলাতে নয়।
ফারেনহাইটে অবশ্য ঘর ছোট, তাই সেখানে 45 °C পার্থক্য = 81 °F পার্থক্য। -
১৫৬
তাপগতিবিদ্যার শূন্যতম সূত্রের প্রধান তাৎপর্য কী?
- ক এটি শক্তির নিত্যতা প্রকাশ করে
- খ এটি বলে তাপ কখনো নিজে থেকে ঠান্ডা থেকে গরমে যায় না
- গ এটি তাপমাত্রা রাশিটিকে সংজ্ঞায়িত করে এবং থার্মোমিটার ব্যবহারের ভিত্তি দেয়
- ঘ এটি পরম শূন্য তাপমাত্রা নির্ধারণ করে
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: গ) এটি তাপমাত্রা রাশিটিকে সংজ্ঞায়িত করে এবং থার্মোমিটার ব্যবহারের ভিত্তি দেয়
সূত্র: A ও B আলাদাভাবে C-এর সাথে তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকলে A ও B-ও পরস্পরের সাথে সাম্যাবস্থায় থাকবে।
অর্থাৎ "তাপীয় সাম্যাবস্থা" একটি সংক্রমণশীল সম্পর্ক — আর যে অভিন্ন রাশিটি এদের মেলায় সেটিই তাপমাত্রা।
এ কারণেই একটি থার্মোমিটার (C) দিয়ে দুইটি বস্তুর তাপমাত্রা মেপে তুলনা করা যায় — বস্তু দুইটিকে সরাসরি স্পর্শ করাতে হয় না।
শক্তির নিত্যতা ১ম সূত্র, তাপের একমুখী প্রবাহ ২য় সূত্র, আর পরম শূন্য ৩য় সূত্রের বিষয়। -
১৫৭
তাপ ও তাপমাত্রার মধ্যে পার্থক্য সম্পর্কে কোনটি সঠিক?
- ক তাপ হলো স্থানান্তরিত শক্তি, তাপমাত্রা হলো অণুর গড় গতিশক্তির পরিমাপ
- খ দুইটি একই রাশি, শুধু একক আলাদা
- গ তাপমাত্রা বেশি মানেই তাপ বেশি
- ঘ তাপ একটি অবস্থা রাশি
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) তাপ হলো স্থানান্তরিত শক্তি, তাপমাত্রা হলো অণুর গড় গতিশক্তির পরিমাপ
তাপমাত্রা — অণুর গড় গতিশক্তির পরিমাপ; একক K; একটি অবস্থা রাশি।
তাপ — তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে স্থানান্তরিত শক্তি; একক J; একটি পথ রাশি (কেবল প্রক্রিয়ার সময় অর্থবহ)।
উদাহরণ: এক কাপ ফুটন্ত পানির তাপমাত্রা একটি হ্রদের চেয়ে অনেক বেশি, কিন্তু হ্রদে তাপশক্তি অনেক গুণ বেশি।
"বস্তুতে কত তাপ আছে" — এই বাক্যটিই অর্থহীন; তাপ বস্তুতে জমা থাকে না, চলাচল করে। -
১৫৮
একটি নতুন তাপমাত্রা স্কেলে বরফ বিন্দু 20° এবং স্টিম বিন্দু 120° ধরা হলো। এই স্কেলে 50 °C তাপমাত্রার পাঠ কত হবে?
- ক 50°
- খ 70°
- গ 90°
- ঘ 60°
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: খ) 70°
দুই স্কেলের মধ্যে সম্পর্ক:
X − 20120 − 20 = C − 0100 − 0
X − 20100 = 50100 ⟹ X − 20 = 50
X = 70°
এখানে দুই স্কেলের ঘরের সংখ্যা সমান (১০০) বলেই ঘরের আকারও সমান — শুধু শূন্য বিন্দু ২০ ঘর সরানো। -
১৫৯
একটি বিচ্ছিন্ন (isolated), বদ্ধ (closed) ও খোলা (open) তাপগতীয় ব্যবস্থার পার্থক্য কোনটি সঠিক?
- ক বিচ্ছিন্নে ভর ও শক্তি কোনোটাই বিনিময় হয় না; বদ্ধে কেবল শক্তি; খোলায় দুইটিই
- খ বিচ্ছিন্নে কেবল শক্তি বিনিময় হয়
- গ বদ্ধ ব্যবস্থায় ভর বিনিময় হয়, শক্তি নয়
- ঘ খোলা ব্যবস্থায় কেবল ভর বিনিময় হয়
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) বিচ্ছিন্নে ভর ও শক্তি কোনোটাই বিনিময় হয় না; বদ্ধে কেবল শক্তি; খোলায় দুইটিই
বিচ্ছিন্ন: ভর ✘ শক্তি ✘ — যেমন আদর্শ থার্মোফ্লাস্ক
বদ্ধ: ভর ✘ শক্তি ✔ — যেমন সিল করা ধাতব পাত্র
খোলা: ভর ✔ শক্তি ✔ — যেমন খোলা কেটলি
বিচ্ছিন্ন ব্যবস্থায় মোট শক্তি ধ্রুব থাকে — এ কারণেই তাপগতিবিদ্যার সূত্রগুলো সবচেয়ে সরল রূপ পায় সেখানেই। -
১৬০
একটি বস্তুর তাপমাত্রা 27 °C থেকে বেড়ে 127 °C হলো। বস্তুটির পরম তাপমাত্রা কত গুণ হলো?
- ক 43 গুণ
- খ 12727 গুণ
- গ 2 গুণ
- ঘ 100 গুণ
সঠিক উত্তর ও ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: ক) 43 গুণ
T1 = 300 K, T2 = 400 K
অনুপাত = 400300 = 43 গুণ ≈ 1.33
সেলসিয়াস মানে অনুপাত করলে আসত 4.7 গুণ — গ্যাস ও তাপগতিবিদ্যার সব অনুপাতে তাপমাত্রা কেলভিনে নিতেই হবে।
তাপগতিবিদ্যা নিয়ে পরীক্ষা দাও
শুধু এই অধ্যায়ের প্রশ্ন দিয়ে একটা এক্সাম বানাও — সময় ধরে, নেগেটিভ মার্কিংসহ।