শেয়ারFacebookWhatsApp

তাপ উৎসের তাপমাত্রা নির্ণয় করো।

উত্তর: আমরা জানি, কার্নো ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা, [গণিত] এখানে, ইঞ্জিনের প্রাথমিক কর্মদক্ষতা, [গণিত] ইঞ্জিনের নতুন কর্মদক্ষতা, [গণিত] ধরি, তাপ গ্রাহকের প্রাথমিক তাপমাত্রা, [গণিত] তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা হ্রাস, [গণিত] তাপ উৎসের তাপমাত্রা, [গণিত] ? প্রথম ক্ষেত্রে, [গণিত] বা, [গণিত] বা, [গণিত] বা, [গণিত] . . . . . . . . . . . . (i) দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা 80 K কমানো হলে নতুন তাপমাত্রা হয় [গণিত] এবং কর্মদক্ষতা হয় [গণিত] । এখন, [গণিত] বা, [গণিত] বা, [গণিত] বা, [গণিত] (i) নং সমীকরণ হতে [গণিত] এর মান বসিয়ে পাই, [গণিত] বা, [গণিত] বা, [গণিত] বা, [গণিত] বা, [গণিত] (Ans.)

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

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

তাপ উৎসের তাপমাত্রা নির্ণয় করো।

উদ্দীপক

একটি প্রত্যাবর্তী ইঞ্জিন প্রদত্ত শক্তির এক চতুর্থাংশ কাজে রূপান্তরিত করে। যদি তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা 80K কমানো হয় তবে কর্মদক্ষতা দ্বিগুণ হয়। প্রতি ধাপে আয়তনের অনুপাত 1:2, কার্যনির্বাহক বস্তু হলো 28 g N228 \mathrm{~g} \mathrm{~N}_2।

ঢাকা রেসিডেনসিয়াল মডেল কলেজ · 2026

উত্তর

যে সিস্টেম পরিবেশের সাথে ভর ও শক্তি উভয়ই বিনিময় করতে পারে তাকে উন্মুক্ত সিস্টেম বলে।

উত্তর

রেফ্রিজারেটর মূলত একটি তাপ ইঞ্জিন যা বিপরীতমুখীভাবে কাজ করে। এর মূলনীতি হলো যান্ত্রিক শক্তির সাহায্যে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তু (রেফ্রিজারেটরের ভেতর) থেকে তাপ শোষণ করে উচ্চ তাপমাত্রার বস্তুতে তাপ (বাইরের পরিবেশে) বর্জন করা। রেফ্রিজারেটরের কার্যনির্বাহক বস্তু বা রেফ্রিজারেন্ট একটি আবদ্ধ চক্রাকার পথে আবর্তিত হয়। এটি বাষ্পীভবন কয়েলে নিম্ন চাপে বাষ্পীভূত হওয়ার সময় ভেতরের খাবার থেকে তাপ গ্রহণ করে এবং কম্প্রেসারের সাহায্যে সংকুচিত হয়ে কনডেনসারে সেই তাপ পরিবেশে ছেড়ে দেয়।

উত্তর

আমরা জানি, কার্নো ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা, η=1−T2T1\eta=1-\frac{T_2}{T_1} এখানে, ইঞ্জিনের প্রাথমিক কর্মদক্ষতা, η1=14\eta_1=\frac{1}{4} ইঞ্জিনের নতুন কর্মদক্ষতা, η2=\eta_2= 2η1=2×14=122 \eta_1=2 \times \frac{1}{4}=\frac{1}{2} ধরি, তাপ গ্রাহকের প্রাথমিক তাপমাত্রা, T2\mathrm{T}_2 তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা হ্রাস, ΔT2=80 K\Delta \mathrm{T}_2=80 \mathrm{~K} তাপ উৎসের তাপমাত্রা, T1=\mathrm{T}_1= ? প্রথম ক্ষেত্রে, η1=1−T2T1\eta_1=1-\frac{T_2}{T_1} বা, 14=1−T2T1\frac{1}{4}=1-\frac{T_2}{T_1} বা, T2T1=1−14\frac{T_2}{T_1}=1-\frac{1}{4} বা, T2T1=34\frac{T_2}{T_1}=\frac{3}{4} . . . . . . . . . . . . (i) দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা 80 K কমানো হলে নতুন তাপমাত্রা হয় T2′=T2−80 K\mathrm{T}_2^{\prime}=\mathrm{T}_2-80 \mathrm{~K} এবং কর্মদক্ষতা হয় η2=12\eta_2=\frac{1}{2} । এখন, η2=1−T2′T1\eta_2=1-\frac{T_2^{\prime}}{T_1} বা, 12=1−T2−80 T1\frac{1}{2}=1-\frac{\mathrm{T}_2-80}{\mathrm{~T}_1} বা, T2−80 T1=1−12\frac{\mathrm{T}_2-80}{\mathrm{~T}_1}=1-\frac{1}{2} বা, T2T1−80T1=12\frac{T_2}{T_1}-\frac{80}{T_1}=\frac{1}{2} (i) নং সমীকরণ হতে T2T1\frac{T_2}{T_1} এর মান বসিয়ে পাই, 34−80 T1=12\frac{3}{4}-\frac{80}{\mathrm{~T}_1}=\frac{1}{2} বা, 80 T1=34−12\frac{80}{\mathrm{~T}_1}=\frac{3}{4}-\frac{1}{2} বা, 80T1=3−24\frac{80}{T_1}=\frac{3-2}{4} বা, 80 T1=14\frac{80}{\mathrm{~T}_1}=\frac{1}{4} বা, T1=80×4\mathrm{T}_1=80 \times 4 ∴T1=320 K\therefore \mathrm{T}_1=320 \mathrm{~K} (Ans.)

উত্তর

দেওয়া আছে, ইঞ্জিনের প্রাথমিক কর্মদক্ষতা, η=14\eta=\frac{1}{4} কার্যনির্বাহক বস্তু হলো 28 g নাইট্রোজেন গ্যাস (N2)\left(\mathrm{N}_2\right) । ইঞ্জিনটি একটি প্রত্যাবর্তী ইঞ্জিন, অর্থাৎ এটি একটি চক্রাকার প্রক্রিয়ায় কাজ করে। তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র অনুসারে, কোনো সিস্টেমে প্রদত্ত তাপ ( ΔQ\Delta \mathrm{Q} ) হলো সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন ( ΔU\Delta \mathrm{U} ) এবং সিস্টেম কর্তৃক কৃতকাজের (W) সমষ্টির সমান। অর্থাৎ, ΔQ=ΔU+W\Delta \mathrm{Q}=\Delta \mathrm{U}+\mathrm{W} যেহেতু ইঞ্জিনটি একটি সম্পূর্ণ চক্রে কাজ করে (চক্রাকার প্রক্রিয়া), তাই চক্রের শুরুতে এবং শেষে কার্যনির্বাহক বস্তুর (নাইট্রোজেন গ্যাস) অবস্থা একই থাকে। সুতরাং, সম্পূর্ণ চক্রে অভ্যন্তরীণ শক্তির কোনো পরিবর্তন হয় না অর্থাৎ, ΔU=0\Delta \mathrm{U}=0 তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র থেকে পাই, ΔQ=0+W\Delta \mathrm{Q}=0+\mathrm{W} বা, W=ΔQ\mathrm{W}=\Delta \mathrm{Q} এখানে, ΔQ\Delta Q হলো সম্পূর্ণ চক্রে শোষিত ও বর্জিত তাপের নিট পরিমাণ। ΔQ=Q1−Q2\Delta Q=Q_1-Q_2 যেখানে, Q1\mathrm{Q}_1 হলো তাপ উৎস থেকে গৃহীত তাপ এবং Q2\mathrm{Q}_2 হলো তাপ গ্রাহকে বর্জিত তাপ্র। আবার, ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতার সংজ্ঞা অনুসারে, η=WQ1\eta=\frac{\mathrm{W}}{\mathrm{Q}_1} উদ্দীপক অনুসারে, η=14\eta=\frac{1}{4} বা, WQ1=14\frac{W}{Q_1}=\frac{1}{4} বা, W=Q14W=\frac{Q_1}{4} যেহেতু ইঞ্জিনটি তাপ উৎস থেকে তাপ গ্রহণ করে কাজ করে, তাই গৃহীত তাপ Q1Q_1 অবশ্যই ধনাত্মক এবং অশূন্য হবে। Q1>0\mathrm{Q}_1>0 সুতরাং, কৃতকাজ W অবশ্যই ধনাত্মক এবং অশূন্য হবে। W=Q14>0\mathrm{W}=\frac{\mathrm{Q}_1}{4}>0 অতএব, একটি প্রত্যাবর্তী ইঞ্জিন সম্পূর্ণ চক্রে কাজ করার সময় মোট কৃতকাজ শূন্য হয় না। বরং, এটি তাপ উৎস থেকে গৃহীত তাপের একটি অংশকে কাজে রূপান্তরিত করে এবং বাকি অংশ তাপ গ্রাহকে বর্জন করে। এই কৃতকাজ ( W ) হলো চক্রে শোষিত নিট তাপের (Q1−Q2)\left(\mathrm{Q}_1-\mathrm{Q}_2\right) সমান। সুতরাং, উদ্দীপকের ইঞ্জিনের সম্পূর্ণ চক্রে মোট কৃতকাজ শূন্য হবে না।
HSCPhysics 2nd PaperChapter 1: তাপগতিবিদ্যা
12টি সম্পর্কিত প্রশ্ন — ব্যাখ্যা লকড

1.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

চিত্রে একটি কার্ণো ইঞ্জিনের p~v লেখচিত্র দেখানো হলো: question image

সরকারি বিজ্ঞান কলেজ, ঢাকা · 2024

ক
এনট্রপি কী?
খ
সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় dW = dQ কেন? ব্যাখ্যা কর।
গ
উদ্দীপকের ইঞ্জিনের দক্ষতা নির্ণয় করা
ঘ
উদ্দীপকের ইঞ্জিনটি প্রত্যাগামী না অপ্রত্যাগামী- গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও ।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

2.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

চিত্রে একটি কার্ণো ইঞ্জিনের p~v লেখচিত্র দেখানো হলো: question image

সরকারি বিজ্ঞান কলেজ, ঢাকা · 2024

ক
এনট্রপি কী?
খ
সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় dW = dQ কেন? ব্যাখ্যা কর।
গ
উদ্দীপকের ইঞ্জিনের দক্ষতা নির্ণয় করা
ঘ
উদ্দীপকের ইঞ্জিনটি প্রত্যাগামী না অপ্রত্যাগামী- গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে মতামত দাও ।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

3.সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় dW = dQ কেন? ব্যাখ্যা কর।

সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় dW = dQ কেন? ব্যাখ্যা কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

4.এনট্রপি কী?

এনট্রপি কী?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

5.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

question image প্রতিটি পাতের ক্ষেত্রফল 3cm2। ধারকটির অভ্যন্তরে শুন্য মাধ্যম। Co = 8.854 x 10-12Nm2 C-2

রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ, ঢাকা · 2024

ক
গাউস এর সূত্রটি বিবৃত কর।
খ
অ্যামিটারকে বর্তনীর সাথে সিরিজে সংযোগ দেওয়া হয় কেন?
গ
পাত দুটির মধ্যে তড়িৎ প্রাবল্য নির্ণয় কর।
ঘ
ধারকটিকে 50 ভোল্ট এ সংযোগ দিলে কোন শক্তি সঞ্চিত হবে কিনা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে মতামত।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

6.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

question image প্রতিটি পাতের ক্ষেত্রফল 3cm2। ধারকটির অভ্যন্তরে শুন্য মাধ্যম। Co = 8.854 x 10-12Nm2 C-2

রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ, ঢাকা · 2024

ক
গাউস এর সূত্রটি বিবৃত কর।
খ
অ্যামিটারকে বর্তনীর সাথে সিরিজে সংযোগ দেওয়া হয় কেন?
গ
পাত দুটির মধ্যে তড়িৎ প্রাবল্য নির্ণয় কর।
ঘ
ধারকটিকে 50 ভোল্ট এ সংযোগ দিলে কোন শক্তি সঞ্চিত হবে কিনা গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ করে মতামত।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

7.অ্যামিটারকে বর্তনীর সাথে সিরিজে সংযোগ দেওয়া হয় কেন?

অ্যামিটারকে বর্তনীর সাথে সিরিজে সংযোগ দেওয়া হয় কেন?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

8.গাউস এর সূত্রটি বিবৃত কর।

গাউস এর সূত্রটি বিবৃত কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

9.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

400K গ্যাস দ্বারা একটি কার্নো ইঞ্জিন কাজ সম্পাদন করছে। কার্নো চক্রের প্রতিটি ধাপে সংকোচন বা প্রসারণের অনুপাত 0.5 : 3

রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ, ঢাকা · 2024

ক
অভ্যন্তরীণ শক্তি কী?
খ
Cp > Cv কেন? ব্যাখ্যা কর।
গ
ইঞ্জিনের সর্বনিম্ন তাপমাত্রা কত?
ঘ
কার্নো চক্রের সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় প্রসারণ ও সংকোচনের ক্ষেত্রে সম্পাদিত কাজের পরিমাণ সমান হবে কি?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

10.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

400K গ্যাস দ্বারা একটি কার্নো ইঞ্জিন কাজ সম্পাদন করছে। কার্নো চক্রের প্রতিটি ধাপে সংকোচন বা প্রসারণের অনুপাত 0.5 : 3

রাজউক উত্তরা মডেল কলেজ, ঢাকা · 2024

ক
অভ্যন্তরীণ শক্তি কী?
খ
Cp > Cv কেন? ব্যাখ্যা কর।
গ
ইঞ্জিনের সর্বনিম্ন তাপমাত্রা কত?
ঘ
কার্নো চক্রের সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় প্রসারণ ও সংকোচনের ক্ষেত্রে সম্পাদিত কাজের পরিমাণ সমান হবে কি?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

11.Cp > Cv কেন? ব্যাখ্যা কর।

Cp > Cv কেন? ব্যাখ্যা কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

12.অভ্যন্তরীণ শক্তি কী?

অভ্যন্তরীণ শক্তি কী?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

আরো প্রশ্ন দেখো

আরো হাজারো প্রশ্ন + মডেল টেস্ট

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