শেয়ারFacebookWhatsApp

উদ্দীপকের আলোকে পানি সর্বোচ্চ কতটুকু বরফকে গলাতে সক্ষম হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখাও।

উত্তর: দেওয়া আছে, বরফের পরিমাণ, [গণিত] পানির পরিমাণ, [গণিত] বরফের আদি তাপমাত্রা, [গণিত] পানির আদি তাপমাত্রা, [গণিত] বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ, [গণিত] বরফের আপেক্ষিক তাপ, [গণিত] পানির আপেক্ষিক তাপ, [গণিত] সম্পূর্ণ বরফ গলতে প্রয়োজনীয় তাপ, [গণিত] এখন, ধরি কিছু বরফকে গলাতে সক্ষম। তখন পানির তাপমাত্রা হবে [গণিত] ∴ পানির বর্জিত তাপ, [গণিত] ∴ এখানে, [গণিত] ∴ পানি সম্পূর্ণ বরফকে গলাতে সক্ষম হবে।

SSC পদার্থবিজ্ঞান অধ্যায়-৬ : বস্তুর ওপর তাপের প্রভাব (Full Syllabus) CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক

SSC · পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায়-৬ : বস্তুর ওপর তাপের প্রভাব (Full Syllabus) · সৃজনশীল

উদ্দীপকের আলোকে পানি সর্বোচ্চ কতটুকু বরফকে গলাতে সক্ষম হবে? গাণিতিক…

উদ্দীপক

5∘C5^{\circ} \mathrm{C} তাঁপমাত্রার 500 g বরফকে 30∘C30^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রার 4 kg পানিতে মিশানো হলো। [বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ 334000 J kg−1334000 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1}; বরফ ও পানির আপেক্ষিক তাপ যথাক্রমে 2100 J kg−1 K−12100 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1} এবং 4200 J kg−1 K−1]\left.4200 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1}\right]

Chittagong · 2024

উত্তর

তরলকে কোনো পাত্রে না রেখে (যদি সম্ভব হয়) তাপ দিলে তার যে আয়তন প্রসারণ হতো তাকে তরলের প্রকৃত প্রসারণ বলে।

উত্তর

বস্তুর অবস্থার পরিবর্তনের সময় তাপমাত্রা স্থির হয়ে যায়। আমরা জানি, সকল পদার্থই অণু-পরমাণু দ্বারা গঠিত। পদার্থের অণুগুলো নিজেদের মধ্যে একটি দূরত্ব বজায় রেখে গতিশীল থাকে। তাপ দিলে গতিশক্তি বেড়ে যায় আর তাই তাপমাত্রা বাড়ে। কিন্তু অবস্থার পরিবর্তনের সময় কিছু তাপ অণুগুলোর মধ্যকার বন্ধন শিথিল করতে কাজে লাগে অর্থাৎ তখন যতই তাপ দেওয়া হোক, তা তাপমাত্রার পরিবর্তন করে না। এই তাপকে সুপ্ততাপ বলে।

উত্তর

উদ্দীপক হতে, বরফের ভর, mi=500 g=0.5 kg\mathrm{m}_{\mathrm{i}}=500 \mathrm{~g}=0.5 \mathrm{~kg} পানির ভর, mw=4 kg\mathrm{m}_{\mathrm{w}}=4 \mathrm{~kg} বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ত তাপ, Lf=334000Jkg−1\mathrm{L}_{\mathrm{f}}=334000 \mathrm{Jkg}^{-1} পানির আপেক্ষিক তাপ, Sw=4200Jkg−1 K−1\mathrm{S}_{\mathrm{w}}=4200 \mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1} বরফের আপেক্ষিক তাপ, Si=2100Jkg−1 K−1\mathrm{S}_{\mathrm{i}}=2100 \mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1} বরফের প্রাথমিক তাপমাত্রা, T1=−5∘C=(273−5)=268 K\mathrm{T}_1=-5^{\circ} \mathrm{C}=(273-5)=268 \mathrm{~K} পানির প্রাথমিক তাপমাত্রা, T2=30∘C=(273+30)=330 K\mathrm{T}_2=30^{\circ} \mathrm{C}=(273+30)=330 \mathrm{~K} মিশ্রণের চূড়ান্ত তাপমাত্রা, T=\mathrm{T}= ? −5∘C-5^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রার 500 g বরফকে 0∘C0^{\circ} \mathrm{C} বা 273 K তাপমাত্রায় উপনীত করতে গৃহীত তাপ, Q1=mi Si(273−T1)\mathrm{Q}_1 =\mathrm{m}_{\mathrm{i}} \mathrm{~S}_{\mathrm{i}}\left(273-\mathrm{T}_1\right) =0.5×2100×(273−268)=0.5 \times 2100 \times(273-268) =5250 J=5250 \mathrm{~J} 0∘C0^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রার 500 g বরফকে একই তাপমাত্রার পানিতে পরিণত করতে গৃহীত তাপ, Q2=mi Lf\mathrm{Q}_2 =\mathrm{m}_{\mathrm{i}} \mathrm{~L}_{\mathrm{f}} =0.5×334000=0.5 \times 334000 =167000 J=167000 \mathrm{~J} 0∘C0^{\circ} \mathrm{C} বা 273 K তাপমাত্রার 0.5 kg বরফগলা পানিকে T∘C\mathrm{T}^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রায় উন্নীত করতে গৃহীত তাপ, Q3=mi Sw( T2−0)\mathrm{Q}_3 =\mathrm{m}_{\mathrm{i}} \mathrm{~S}_{\mathrm{w}}\left(\mathrm{~T}_2-0\right) =0.5×4200×T=0.5 \times 4200 \times \mathrm{T} =2100 T=2100 \mathrm{~T} 30∘C30^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রার 4 kg পানিকে T∘C\mathrm{T}^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রার পানিতে পরিণত করতে বর্জিত তাপ, Q4=mw Sw(30−T)\mathrm{Q}_4 =\mathrm{m}_{\mathrm{w}} \mathrm{~S}_{\mathrm{w}}(30-\mathrm{T}) =4×4200×(30−T)=4 \times 4200 \times(30-\mathrm{T}) =504000−16800 T=504000-16800 \mathrm{~T} ক্যালরিমিতির মূলনীতি অনুযায়ী. গৃহীত তাপ = বর্জিত তাপ বা, Q1+Q2+Q3=Q4\mathrm{Q}_1+\mathrm{Q}_2+\mathrm{Q}_3=\mathrm{Q}_4 বা, 5250+167000+2100 T=504000−16800 T5250+167000+2100 \mathrm{~T}=504000-16800 \mathrm{~T} বা, (2100+16800)T=504000−172250(2100+16800) \mathrm{T}=504000-172250 বা, 18900 T=33175018900 \mathrm{~T}=331750 বা, T=33175018900\mathrm{T}=\frac{331750}{18900} ∴T=17.553∘C\therefore \mathrm{T}=17.553^{\circ} \mathrm{C} অতএব, মিশ্রণের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা 17.55∘C17.55^{\circ} \mathrm{C} । (Ans.)

উত্তর

দেওয়া আছে, বরফের পরিমাণ, m1=500 g=0.5 kg\mathrm{m}_1=500 \mathrm{~g}=0.5 \mathrm{~kg} পানির পরিমাণ, mw=4 kg\mathrm{m}_{\mathrm{w}}=4 \mathrm{~kg} বরফের আদি তাপমাত্রা, θ1=−5∘C\theta_1=-5^{\circ} \mathrm{C} পানির আদি তাপমাত্রা, θ2=30∘C\theta_2=30^{\circ} \mathrm{C} বরফ গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ, L=334000 J/kg\mathrm{L}=334000 \mathrm{~J} / \mathrm{kg} বরফের আপেক্ষিক তাপ, S1=2100Jkg−1 K−1\mathrm{S}_1=2100 \mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1} পানির আপেক্ষিক তাপ, Sw=4200Jkg−1 K−1\mathrm{S}_{\mathrm{w}}=4200 \mathrm{Jkg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1} সম্পূর্ণ বরফ গলতে প্রয়োজনীয় তাপ, Q1=m1 S1Δθ+mL\mathrm{Q}_1= \mathrm{m}_1 \mathrm{~S}_1 \Delta \theta+\mathrm{mL} =0.5×2100×(0−(−5)= 0.5 \times 2100 \times(0-(-5) +0.5×334000)J\quad+0.5 \times 334000) \mathrm{J} =172250 J= 172250 \mathrm{~J} এখন, ধরি কিছু বরফকে গলাতে সক্ষম। তখন পানির তাপমাত্রা হবে 0∘C0^{\circ} \mathrm{C} ∴ পানির বর্জিত তাপ, Q2=mw SwΔθ\mathrm{Q}_2 =\mathrm{m}_{\mathrm{w}} \mathrm{~S}_{\mathrm{w}} \Delta \theta =4×4200×(30−0)J=4 \times 4200 \times(30-0) \mathrm{J} =504000 J=504000 \mathrm{~J} ∴ এখানে, Q2>Q1\mathrm{Q}_2>\mathrm{Q}_1 ∴ পানি সম্পূর্ণ বরফকে গলাতে সক্ষম হবে।
SSCপদার্থবিজ্ঞানঅধ্যায়-৬ : বস্তুর ওপর তাপের প্রভাব (Full Syllabus)
12টি সম্পর্কিত প্রশ্ন — ব্যাখ্যা লকড

1.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

question image চিত্রে দুটি তামার তার দেখানো হলো। তামার আপেক্ষিক তাপ 400 J kg−1 K−1400 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1} এবং তামার ক্ষেত্র প্রসারণ সহগ 33.4×10−6 K−133.4 \times 10^{-6} \mathrm{~K}^{-1}.
গ
১১নং তারের তাপমাত্রা 10∘C10^{\circ} \mathrm{C}বৃদ্ধি করতে কী পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হবে?
ঘ
উভয় তারের তাপমাত্রা 20∘C20^{\circ} \mathrm{C}বৃদ্ধি করলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ সমান হবে কি? বিশ্লেষণ করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

2.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

question image চিত্রে দুটি তামার তার দেখানো হলো। তামার আপেক্ষিক তাপ 400 J kg−1 K−1400 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1} \mathrm{~K}^{-1} এবং তামার ক্ষেত্র প্রসারণ সহগ 33.4×10−6 K−133.4 \times 10^{-6} \mathrm{~K}^{-1}.
গ
১১নং তারের তাপমাত্রা 10∘C10^{\circ} \mathrm{C}বৃদ্ধি করতে কী পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হবে?
ঘ
উভয় তারের তাপমাত্রা 20∘C20^{\circ} \mathrm{C}বৃদ্ধি করলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ সমান হবে কি? বিশ্লেষণ করো।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

3.বিশুদ্ধ পানি অপেক্ষা সমুদ্রের পানিতে শব্দের বেগ বেশি কেন?

বিশুদ্ধ পানি অপেক্ষা সমুদ্রের পানিতে শব্দের বেগ বেশি কেন?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

4.শব্দের তীক্ষ্ণতা কাকে বলে?

শব্দের তীক্ষ্ণতা কাকে বলে?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

5.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

একটি তামার তারের দৈর্ঘ্য 25∘C25^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রায় 100m100\mathrm{m}. তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে তারটির দৈর্ঘ্য 100.02m100.02\mathrm{m} হয়। তারটির দৈর্ঘ্য প্রসারণ সহগ 16.7×10−6 K−116.7 \times 10^{-6} \mathrm{~K}^{-1}।

Barisal · 2016

গ
তারটির তাপমাত্রা কত ডিগ্রি বৃদ্ধি করা হয়েছিল?
ঘ
উপরের তারটি যদি অ্যালুমিনিয়ামের হতো এবং তারটির দৈর্ঘ্য 100.02m100.02\mathrm{m} হওয়ার জন্য 875∘C875^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রা প্রয়োজন হতো তবে তুমি কি তারটির আয়তন প্রসারণ সহগ নির্ণয় করতে পারতে? গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

6.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

একটি তামার তারের দৈর্ঘ্য 25∘C25^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রায় 100m100\mathrm{m}. তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে তারটির দৈর্ঘ্য 100.02m100.02\mathrm{m} হয়। তারটির দৈর্ঘ্য প্রসারণ সহগ 16.7×10−6 K−116.7 \times 10^{-6} \mathrm{~K}^{-1}।

Barisal · 2016

গ
তারটির তাপমাত্রা কত ডিগ্রি বৃদ্ধি করা হয়েছিল?
ঘ
উপরের তারটি যদি অ্যালুমিনিয়ামের হতো এবং তারটির দৈর্ঘ্য 100.02m100.02\mathrm{m} হওয়ার জন্য 875∘C875^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রা প্রয়োজন হতো তবে তুমি কি তারটির আয়তন প্রসারণ সহগ নির্ণয় করতে পারতে? গাণিতিকভাবে ব্যাখ্যা কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

7.তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে পদার্থের প্রসারণ ঘটে কেন?

তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে পদার্থের প্রসারণ ঘটে কেন?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

8.আপেক্ষিক তাপ কী?

আপেক্ষিক তাপ কী?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

9.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

একটি কারখানায় তিনটি সীসার পাতের উপর 11, 22 এবং 33 নং লেবেল লাগানো আছে। প্রতিটি পাতের ক্ষেত্রফল 4 m24 \mathrm{~m}^2। 11 নং পাতটিকে 175∘C175^{\circ} \mathrm{C} পর্যন্ত উত্তপ্ত করায় ক্ষেত্রফল হয় 4.033 m24.033 \mathrm{~m}^2। 22 নং এবং 33 নং পাত দুইটিকে যথাক্রমে 150∘C150^{\circ} \mathrm{C} এবং 170∘C170^{\circ} \mathrm{C} পর্যন্ত উত্তপ্ত করা হলো। [কক্ষ তাপমাত্রা ছিল 25∘C25^{\circ} \mathrm{C}]

Chittagong · 2016

গ
11 নং পাতটির ক্ষেত্র প্রসারণ সহগ নির্ণয় কর।
ঘ
তাপ প্রয়োগে 22 ও 33 নং পাত দুইটির ক্ষেত্রফলের পরিবর্তন সমান নয়; গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

10.সৃজনশীল প্রশ্ন

উদ্দীপক

একটি কারখানায় তিনটি সীসার পাতের উপর 11, 22 এবং 33 নং লেবেল লাগানো আছে। প্রতিটি পাতের ক্ষেত্রফল 4 m24 \mathrm{~m}^2। 11 নং পাতটিকে 175∘C175^{\circ} \mathrm{C} পর্যন্ত উত্তপ্ত করায় ক্ষেত্রফল হয় 4.033 m24.033 \mathrm{~m}^2। 22 নং এবং 33 নং পাত দুইটিকে যথাক্রমে 150∘C150^{\circ} \mathrm{C} এবং 170∘C170^{\circ} \mathrm{C} পর্যন্ত উত্তপ্ত করা হলো। [কক্ষ তাপমাত্রা ছিল 25∘C25^{\circ} \mathrm{C}]

Chittagong · 2016

গ
11 নং পাতটির ক্ষেত্র প্রসারণ সহগ নির্ণয় কর।
ঘ
তাপ প্রয়োগে 22 ও 33 নং পাত দুইটির ক্ষেত্রফলের পরিবর্তন সমান নয়; গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

11.একই উচ্চতাবিশিষ্ট একটি বড় পাত্র ও একটি ছোট পাত্রে সমপরিমাণ পানি রাখলে, কোন পাত্রের পানি দ্রুত বাষ্পায়িত হবে এবং কেন?

একই উচ্চতাবিশিষ্ট একটি বড় পাত্র ও একটি ছোট পাত্রে সমপরিমাণ পানি রাখলে, কোন পাত্রের পানি দ্রুত বাষ্পায়িত হবে এবং কেন?

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

12.বাষ্পায়নের সংজ্ঞা দাও।

বাষ্পায়নের সংজ্ঞা দাও।

উত্তর ও ব্যাখ্যা দেখতে ফ্রি রেজিস্ট্রেশন করো

ফ্রি শুরু করো

আরো প্রশ্ন দেখো

উভয় তারের তাপমাত্রা [গণিত] বৃদ্ধি করলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ সমান হবে কি? বিশ্লেষণ করো[গণিত] নং তারের তাপমাত্রা [গণিত] বৃদ্ধি করতে কী পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হবে?বিশুদ্ধ পানি অপেক্ষা সমুদ্রের পানিতে শব্দের বেগ বেশি কেন?শব্দের তীক্ষ্ণতা কাকে বলে?উপরের তারটি যদি অ্যালুমিনিয়ামের হতো এবং তারটির দৈর্ঘ্য [গণিত] হওয়ার জন্য [গণিত] তারটির তাপমাত্রা কত ডিগ্রি বৃদ্ধি করা হয়েছিল?তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে পদার্থের প্রসারণ ঘটে কেন?আপেক্ষিক তাপ কী?তাপ প্রয়োগে [গণিত] ও [গণিত] নং পাত দুইটির ক্ষেত্রফলের পরিবর্তন সমান নয়; গাণিতিকভ[গণিত] নং পাতটির ক্ষেত্র প্রসারণ সহগ নির্ণয় কর।একই উচ্চতাবিশিষ্ট একটি বড় পাত্র ও একটি ছোট পাত্রে সমপরিমাণ পানি রাখলে, কোন পাত্রবাষ্পায়নের সংজ্ঞা দাও।

আরো হাজারো প্রশ্ন + মডেল টেস্ট

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