Prosthuti Logo
শেয়ারFacebookWhatsApp

কার্নোর ইঞ্জিনে দ্বিতীয় ধাপে তাপমাত্রার হ্রাস ঘটে কেন?

উত্তর: কার্নোর ইঞ্জিনে দ্বিতীয় ধাপে রুদ্ধতাপ প্রক্রিয়া সংঘটিত হয় বলে তাপমাত্রার হ্রাস ঘটে। কার্নোর ইঞ্জিনের দ্বিতীয় ধাপে সিলিন্ডারকে তাপ নিরোধক বা অন্তরক আসনের ওপরে বসানো হয় এবং আবদ্ধ গ্যাসকে রুদ্ধতাপ প্রক্রিয়ায় প্রসারিত হতে দেয়া হয়। dQ = du + dw dw = - du [dQ = 0] রূদ্ধতাপীয় প্রসারণে কৃতকাজ ধনাত্মক হওয়ায় অভ্যন্তরীণ শক্তি ঋণাত্মক হয়। অভ্যন্তরীণ শক্তি ঋণাত্মক হওয়া মানে হলো শেষ তাপমাত্রা হ্রাস পাওয়া। তাই কার্নোর ইঞ্জিনে দ্বিতীয় ধাপে তাপমাত্রার হ্রাস ঘটে।

HSC Physics 2nd Paper Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক

HSC · Physics 2nd Paper · Chapter 1: তাপগতিবিদ্যা · সৃজনশীল

কার্নোর ইঞ্জিনে দ্বিতীয় ধাপে তাপমাত্রার হ্রাস ঘটে কেন?

উদ্দীপক

পদার্থ বিজ্ঞানের একজন ছাত্রী ইঞ্জিনের দক্ষতা ও কাজ নিয়ে গবেষণা করেছিলেন। সে 1 mole একটি গ্যাসকে 27°C তাপমাত্রায় সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় প্রসারিত করে আয়তন দ্বিগুণ করলো। তারপর রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় গ্যাসটিকে আবার আগের আয়তনে ফিরিয়ে আনলো। γ\gamma[\end{if}]--> \end{if}]--> γ\gamma = 1.4, R=8.4 Jmole-1k-1 আবার 16\frac{1}{6} ও 13\frac{1}{3} \end{if}]--> \end{if}]--> দক্ষতা সম্পন্ন দুটি তাপ ইঞ্জিন নিলো উভয়ের উৎসের তাপমাত্রা সমান হলেও P থেকে Q এর গ্রাহকের তাপমাত্রা 6O K কম ।

আইডিয়াল স্কুল অ্যান্ড কলেজ, মতিঝিল · 2024

উত্তর

যে তাপমাত্রা ও চাপে কোনও বস্তু বাষ্পীয়, তরল এবং কঠিন অবস্থায় বিরাজ করে তাকে পানির ত্রৈধবিন্দু বলে।

উত্তর

কার্নোর ইঞ্জিনে দ্বিতীয় ধাপে রুদ্ধতাপ প্রক্রিয়া সংঘটিত হয় বলে তাপমাত্রার হ্রাস ঘটে। কার্নোর ইঞ্জিনের দ্বিতীয় ধাপে সিলিন্ডারকে তাপ নিরোধক বা অন্তরক আসনের ওপরে বসানো হয় এবং আবদ্ধ গ্যাসকে রুদ্ধতাপ প্রক্রিয়ায় প্রসারিত হতে দেয়া হয়। dQ = du + dw dw = - du [dQ = 0] রূদ্ধতাপীয় প্রসারণে কৃতকাজ ধনাত্মক হওয়ায় অভ্যন্তরীণ শক্তি ঋণাত্মক হয়। অভ্যন্তরীণ শক্তি ঋণাত্মক হওয়া মানে হলো শেষ তাপমাত্রা হ্রাস পাওয়া। তাই কার্নোর ইঞ্জিনে দ্বিতীয় ধাপে তাপমাত্রার হ্রাস ঘটে।

উত্তর

দেওয়া আছে, n=1 mole T=27∘C=(27+273)K=300 KV1=VV2 V1=2Vγ=1.4\begin{aligned} \mathrm{n} & =1 \mathrm{~mole} \\ \mathrm{~T} & =27^{\circ} \mathrm{C} \\ & =(27+273) \mathrm{K} \\ & =300 \mathrm{~K} \\ & V_1=V \\ & \frac{\mathrm{V}_2}{\mathrm{~V}_1} =2V \\ \gamma & =1.4\end{aligned} সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় কৃতকাজ, W1=nRTln⁡(V2 V1)=1×8.4×300×ln⁡2=1746.7309 J\begin{aligned} \mathrm{W}_1 & =\mathrm{nRT} \ln \left(\frac{\mathrm{V}_2}{\mathrm{~V}_1}\right) \\ & =1 \times 8.4 \times 300 \times \ln 2 \\ & =1746.7309\mathrm{~J}\end{aligned} রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রেঃ প্রাথমিক তাপমাত্রা, T1=300KT_1=300K চূড়ান্ত তাপমাত্রা, T2=?T_2=? V1=2VV_1=2V V2=VV_2=V এখন, T1 V1γ−1=T2 V2γ−1 বা, T2 T1=(V1 V2)γ−1 বা, T2=(V1 V2)γ−1×T1 বা, T2=(2VV)1.4−1×300∴T2=395.8524 K\begin{aligned}& \mathrm{T}_1 \mathrm{~V}_1^{\gamma-1}=\mathrm{T}_2 \mathrm{~V}_2^{\gamma-1} \\& \text{ বা, } \frac{\mathrm{T}_2}{\mathrm{~T}_1}=\left(\frac{\mathrm{V}_1}{\mathrm{~V}_2}\right)^{\gamma-1} \\& \text{ বা, } \mathrm{T}_2=\left(\frac{\mathrm{V}_1}{\mathrm{~V}_2}\right)^{\gamma-1} \times \mathrm{T}_1 \\& \text{ বা, } \mathrm{T}_2=\left(\frac{2V}{V}\right)^{1.4-1} \times 300 \\& \therefore \mathrm{T}_2=395.8524 \mathrm{~K}\end{aligned} রূদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় কৃতকাজ, W2=nRγ−1( T2−T1)=1×8.41.4−1(300K−395.8524)=−2012.9004 J\begin{aligned} \mathrm{W}_2 & =\frac{\mathrm{nR}}{\gamma-1}\left(\mathrm{~T}_2-\mathrm{T}_1\right) \\ & =\frac{1 \times 8.4}{1.4-1}(300K-395.8524) \\ & =-2012.9004 \mathrm{~J}\end{aligned} ∴ মোট কৃতকাজের পরিমাণ =W1+W2={1.746×103+(−2012.9004)}=−266.1695 J\begin{aligned}& =\mathrm{W}_1+\mathrm{W}_2 \\& =\left\{1.746 \times 10^3+(-2012.9004)\right\} \\& =-266.1695 \mathrm{~J}\end{aligned} Ans.

উত্তর

এখানে, PP ইঞ্জিনের দক্ষতা, ηP=16\eta_{P}=\frac{1}{6} QQ ইঞ্জিনের দক্ষতা, ηQ=13\eta_{Q}=\frac{1}{3} PP ও QQ ইঞ্জিনের উৎসের তাপমাত্রা T1T_1 PP ইঞ্জিনের গ্রাহকের তাপমাত্রা, TT ∴Q\therefore Q ইঞ্জিনের গ্রাহকের তাপমাত্রা, T2=T−60KT_2=T-60K এখন, ηp=1−TT1\eta_{\mathrm{p}}=1-\frac{\mathrm{T}}{\mathrm{T}_1} বা, 16=1−TT1\frac{1}{6}=1-\frac{T}{T_1} বা, TT1=56\frac{T}{T_1}=\frac{5}{6} বা, 6 T−5 T1=06 \mathrm{~T}-5 \mathrm{~T}_1=0 \qquad…...(i)\ldots...(i) এবং ηQ=1−T−60 T1\eta_{\mathrm{Q}}=1-\frac{\mathrm{T}-60}{\mathrm{~T}_1} বা, 13=1−T−60T1\frac{1}{3}=1-\frac{T-60}{T_1} বা, T−60T1=23\frac{T-60}{T_1}=\frac{2}{3} বা, 3 T−2 T1−180=03 \mathrm{~T}-2 \mathrm{~T}_1-180=0 \qquad
…..(ii)(i)\ldots..(ii) (i)
নং এবং (ii) নং সমীকরণ সমাধান করে পাই, T=300KT=300K এবং T1=360KT_1=360K ∴Q\therefore Q ইঞ্জিনের গ্রাহকের তাপমাত্রা, T2=300K−60K=240KT_{2} = 300K - 60K = 240K আবার, QQ ইঞ্জিনের গ্রাহকের তাপমাত্রা 30K30 K বৃদ্ধি করলে তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা, T2′=T2+30 K=240 K+30 K=270 K\quad \mathrm{T}_2^{\prime}=\mathrm{T}_2+30 \mathrm{~K}=240 \mathrm{~K}+30 \mathrm{~K}=270 \mathrm{~K} ∴\therefore দক্ষতা ηQ′=1−T2′T1\eta_{\mathrm{Q}}^{\prime}=1-\frac{\mathrm{T}_2^{\prime}}{\mathrm{T}_1} ={1−270 K360 K}×100%=25%=\left\{1-\frac{270 \mathrm{~K}}{360 \mathrm{~K}}\right\} \times 100 \%=25 \% পূর্বের দক্ষতা, ηQ=13×100\eta_Q=\frac{1}{3} \times 100% =33.333% ∴\therefore দক্ষতা হ্রাস, ΔηQ=ηQ′=−ηQ\Delta \eta_Q=\eta_Q^{\prime}=-\eta_Q = ( 33.333% - 25% )= 8.333% অতএব, উদ্দীপকের QQ ইঞ্জিনের গ্রাহকের তাপমাত্রা 30K30 K বৃদ্ধি করলে দক্ষতা শতকরা 8.3338.333% হ্রাস পাবে।
HSCPhysics 2nd PaperChapter 1: তাপগতিবিদ্যাআইডিয়াল স্কুল অ্যান্ড কলেজ, মতিঝিল
12টি সম্পর্কিত প্রশ্ন — ব্যাখ্যা লকড

1.বায়ু মাধ্যমে শব্দ সঞ্চালন কোন ধরণের প্রক্রিয়া?

Dhaka · 2021

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

2.ত্রিপরমাণুক গ্যাসের জন্য γ\gamma এর মান —

Comilla · 2022

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

3.এনট্রপির একক হলো-

Sylhet · 2023

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

4.একটি কার্নো ইঞ্জিন গৃহীত তাপের 14\frac{1}{4} অংশ কাজে পরিণত করে। এর তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা 30K কমালে দক্ষতা দ্বিগুণ হয় । তাপ উৎসের তাপমাত্রা কত ?

Dhaka · 2023

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

5.একটি কার্নো ইঞ্জিন গৃহীত তাপের 1/4 অংশ কাজে পরিণত করে। এর তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা 30K কমালে দক্ষতা দ্বিগুণ হয় । ইঞ্জিনের দক্ষতা কত ?

Barisal · 2023

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

6.- 8° এবং 27°C তাপমাত্রার মধ্যে ক্রিয়ারত একটি হিমায়কের সর্বোচ্চ কার্যকৃত সহগ কত?

Barisal · 2023

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

7.এন্ট্রপি সম্পর্কে বলা যায়— i. পরম মান নির্ণয় করা যায় না ii. পরিবর্তন ধনাত্মক হতে পারে iii. পরিবর্তন ঋণাত্মক হতে পারে নিচের কোনটি সঠিক?

Barisal · 2023

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

8.একটি কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা 60% । যদি তার তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা 17°C হয় তবে উৎসের তাপমাত্রা কত?

Chittagong · 2023

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

9.নিম্নের কোনটি সমোষ্ণ পরিবর্তনের শর্ত?

Comilla · 2023

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

10.তাপগতিবিদ্যার কোন প্রক্রিয়ায় গ্যাসের উপর কোনো কাজ হয় না?

Rajshahi · 2021

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

11.তাপগতিবিদ্যার কোন প্রক্রিয়ায় গ্যাসের উপর কোনো কাজ হয় না?

Rajshahi · 2023

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

12.একটি তাপ ইঞ্জিন সম্পর্কে ধারণা - i. এর দক্ষতা শুধু উৎসের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে ii. তাপ উৎস থেকে নিম্নতাপমাত্রার গ্রাহকে তাপের স্থানান্তর করে iii. এর দক্ষতা 100% এর কম হবে নিচের কোনটি সঠিক?

Mymensingh · 2024

ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

আরো প্রশ্ন দেখো

বায়ু মাধ্যমে শব্দ সঞ্চালন কোন ধরণের প্রক্রিয়া?ত্রিপরমাণুক গ্যাসের জন্য [গণিত] এর মান —এনট্রপির একক হলো-একটি কার্নো ইঞ্জিন গৃহীত তাপের [গণিত] অংশ কাজে পরিণত করে। এর তাপ গ্রাহকের তাপমাতএকটি কার্নো ইঞ্জিন গৃহীত তাপের 1/4 অংশ কাজে পরিণত করে। এর তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা- 8° এবং 27°C তাপমাত্রার মধ্যে ক্রিয়ারত একটি হিমায়কের সর্বোচ্চ কার্যকৃত সহগ কতএন্ট্রপি সম্পর্কে বলা যায়— i. পরম মান নির্ণয় করা যায় না ii. পরিবর্তন ধনাত্মক একটি কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা 60% । যদি তার তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা 17°C হয় তবে উৎনিম্নের কোনটি সমোষ্ণ পরিবর্তনের শর্ত?তাপগতিবিদ্যার কোন প্রক্রিয়ায় গ্যাসের উপর কোনো কাজ হয় না?তাপগতিবিদ্যার কোন প্রক্রিয়ায় গ্যাসের উপর কোনো কাজ হয় না?একটি তাপ ইঞ্জিন সম্পর্কে ধারণা - i. এর দক্ষতা শুধু উৎসের তাপমাত্রার উপর নির্ভর ক

আরো হাজারো প্রশ্ন + মডেল টেস্ট

ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো — ফেভারিট, AI টিউটর, লিডারবোর্ড ও অ্যানালিটিক্স আনলক করো।

ফ্রি শুরু করোলগইন