তাপের ঘটনাসমূহ প্রশ্ন উত্তর
ক) বহুবিকল্পভিত্তিক প্রশ্নাবলী (MCQ) – মান ১ (৫০টি)
১. তাপ দিলে কঠিন পদার্থের—
২. দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের (α) একক হল—
৩. কঠিনের দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্র ও আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের (α, β, γ) সম্পর্কটি হল—
৪. তরলের কটি প্রসারণ গুণাঙ্ক আছে?
৫. জলের ঘনত্ব সর্বোচ্চ হয় কোন উষ্ণতায়?
৬. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মান হল—
৭. তাপ পরিবাহিতার SI একক হল—
৮. দ্বি-ধাতব পাতে যে ধাতুর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক বেশি, তাপ দিলে পাতটি—
৯. কোনটি তাপের সুপরিবাহী?
১০. তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক (γᵣ) ও আপাত প্রসারণ গুণাঙ্কের (γₐ) মধ্যে সম্পর্কটি হল— (γ₉ = পাত্রের উপাদানের প্রসারণ গুণাঙ্ক)
১১. একটি লোহার পাতের ক্ষেত্রফল A, উষ্ণতা t বৃদ্ধি করলে ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক β হলে ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি হবে—
১২. তাপ পরিবহনের জন্য প্রয়োজন—
১৩. তাপ পরিবাহিতাঙ্ক K হলে, তাপীয় রোধাঙ্ক হবে—
১৪. আদর্শ পরিবাহীর তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মান—
১৫. গ্যাসের চাপ প্রসারণ গুণাঙ্কের মান কত?
১৬. কোনো কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক x °C⁻¹ হলে, কেলভিন স্কেলে এর মান হবে—
১৭. 0°C থেকে 10°C পর্যন্ত জলকে উত্তপ্ত করলে এর আয়তন—
১৮. আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের একক হল—
১৯. নিম্নলিখিত কোন পদার্থটির তাপ পরিবাহিতা সবচেয়ে বেশি?
২০. রান্নার পাত্রের হাতল প্লাস্টিকের তৈরি হয় কারণ প্লাস্টিক—
২১. লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক α হলে, আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক হবে—
২২. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মাত্রীয় সংকেত হল—
২৩. সকল গ্যাসের ক্ষেত্রে আয়তন ও চাপ প্রসারণ গুণাঙ্কের মান—
২৪. কোনটির প্রসারণ সবচেয়ে বেশি?
২৫. হ্রদের জলের উপরিভাগ বরফে পরিণত হলেও নীচের জলজ প্রাণীরা বেঁচে থাকে কারণ—
২৬. রেল লাইনের দুটি পাতের মধ্যে ফাঁক রাখা হয় কেন?
২৭. পিতলের একটি দণ্ডের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক α₁ এবং লোহার α₂। যদি α₁ > α₂ হয়, তবে দুটিকে জুড়ে বানানো দ্বি-ধাতব পাতকে ঠান্ডা করলে—
২৮. একটি পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক β হলে, এর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক হবে—
২৯. যে উষ্ণতায় সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলের পাঠ সমান হয়, তা হল—
৩০. তাপীয় রোধের একক কী?
৩১. তরলের কোন প্রসারণটি তার নিজস্ব ধর্ম?
৩২. কঠিন পদার্থের মধ্যে তাপ সঞ্চালিত হয় প্রধানত—
৩৩. কোনো দণ্ডের দুই প্রান্তের উষ্ণতার পার্থক্য বাড়লে তাপ পরিবহনের হার—
৩৪. কোনটি অপরিবাহী নয়?
৩৫. গ্যাসের প্রসারণ গুণাঙ্কের মান কোনটির উপর নির্ভরশীল নয়?
৩৬. একটি পাতকে গরম করলে এর মাঝে থাকা ছিদ্রের ব্যাস—
৩৭. আদর্শ অন্তরকের তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মান—
৩৮. একই পদার্থের তৈরি দুটি তারের দৈর্ঘ্যের অনুপাত 1:2 এবং ব্যাসার্ধের অনুপাত 2:1 হলে, তাদের তাপীয় রোধের অনুপাত হবে—
৩৯. শীতকালে পাখির পালক ফুলিয়ে রাখার কারণ—
৪০. তামার আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক γ হলে, ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক হবে—
৪১. পারদ থার্মোমিটারে পারদ ব্যবহারের কারণ—
৪২. স্থির চাপে কোন গ্যাসের আয়তন V, পরম উষ্ণতা T হলে চার্লসের সূত্রানুযায়ী—
৪৩. CGS পদ্ধতিতে তাপ পরিবাহিতার একক হল—
৪৪. 4°C উষ্ণতায় জলের আয়তন—
৪৫. কোন ধাতুর তাপ পরিবাহিতা সর্বাধিক?
৪৬. তরলের আপাত প্রসারণ কোনটির ওপর নির্ভর করে?
৪৭. একটি ধাতব দণ্ডের উষ্ণতা 0K থেকে বাড়ানো হলে, এর দৈর্ঘ্য—
৪৮. দুটি ভিন্ন ধাতুর দণ্ডের দৈর্ঘ্য ও প্রস্থচ্ছেদ সমান হলে, এদের তাপীয় রোধ ভিন্ন হবে যদি—
৪৯. একটি দোলক ঘড়িকে পৃথিবী থেকে চাঁদে নিয়ে গেলে তার দোলনকাল—
৫০. একটি পেন্ডুলাম ঘড়ি গ্রীষ্মকালে—
খ) অতি-সংক্ষিপ্ত উত্তরভিত্তিক প্রশ্নাবলী (VSA) – মান ১ (৪০টি)
(i) একটি শব্দে বা একটি বাক্যে উত্তর দাও
১. দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের SI একক কী?
উত্তর: K⁻¹ (কেলভিন ইনভার্স)।
২. তরলের আপাত ও প্রকৃত প্রসারণের মধ্যে কোনটি তরলের নিজস্ব ধর্ম?
উত্তর: প্রকৃত প্রসারণ।
৩. কোন উষ্ণতায় জলের ঘনত্ব সর্বাধিক?
উত্তর: 4°C বা 277 K।
৪. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের CGS একক লেখো।
উত্তর: cal s⁻¹ cm⁻¹ °C⁻¹।
৫. এমন একটি অধাতুর নাম লেখো যা তাপের সুপরিবাহী।
উত্তর: গ্রাফাইট বা হিরে।
৬. কঠিন পদার্থের α, β ও γ এর মধ্যে সম্পর্ক কী?
উত্তর: α : β : γ = 1 : 2 : 3।
৭. তাপীয় রোধের রাশিমালাটি লেখো।
উত্তর: তাপীয় রোধ = d / (KA), যেখানে d=বেধ, K=তাপ পরিবাহিতাঙ্ক, A=ক্ষেত্রফল।
৮. এমন একটি পদার্থের নাম করো যার উষ্ণতা বাড়লে রোধ কমে।
উত্তর: অর্ধপরিবাহী (যেমন সিলিকন, জার্মেনিয়াম)।
৯. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মান কেলভিন স্কেলে কত?
উত্তর: 1/273 K⁻¹।
১০. α, β ও γ এর মধ্যে γ-এর মান কি ঋণাত্মক হতে পারে?
উত্তর: না, সাধারণত হয় না (ব্যতিক্রম জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ)।
(ii) নীচের বাক্যগুলো সত্য অথবা মিথ্যা নিরূপণ করো
১১. তাপ পরিবহনের জন্য মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না।
উত্তর: মিথ্যা।
১২. হিরে একটি তাপের সুপরিবাহী।
উত্তর: সত্য।
১৩. তরলের দুটি প্রসারণ গুণাঙ্ক আছে।
উত্তর: সত্য।
১৪. সেলসিয়াস স্কেলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের মান, কেলভিন স্কেলের মানের চেয়ে বেশি।
উত্তর: মিথ্যা (উভয় স্কেলে মান সমান)।
১৫. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক গ্যাসের প্রকৃতির ওপর নির্ভর করে।
উত্তর: মিথ্যা।
১৬. রুপার তাপ পরিবাহিতা লোহার চেয়ে কম।
উত্তর: মিথ্যা।
১৭. জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ দেখা যায় 0°C থেকে 4°C এর মধ্যে।
উত্তর: সত্য।
১৮. তাপীয় রোধাঙ্ক তাপ পরিবাহিতাঙ্কের অন্যোন্যক।
উত্তর: সত্য।
১৯. একই উষ্ণতা বৃদ্ধিতে গ্যাসের প্রসারণ কঠিনের চেয়ে কম হয়।
উত্তর: মিথ্যা।
২০. দ্বি-ধাতব পাত থার্মোস্ট্যাট যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়।
উত্তর: সত্য।
(iii) শূন্যস্থান পূরণ করো
২১. কঠিনের তিন প্রকার প্রসারণ গুণাঙ্কের অনুপাত হল ______।
উত্তর: 1:2:3।
২২. তাপ পরিবাহিতার SI একক হল ______।
উত্তর: ওয়াট মিটার⁻¹ কেলভিন⁻¹ (W m⁻¹ K⁻¹)।
২৩. ______ উষ্ণতায় জলের ঘনত্ব সর্বাধিক।
উত্তর: 4°C।
২৪. তরলের প্রকৃত প্রসারণ = আপাত প্রসারণ + ______ প্রসারণ।
উত্তর: পাত্রের।
২৫. দ্বি-ধাতব পাত তাপ দিলে ______ প্রসারণ গুণাঙ্কের ধাতুর দিকে বাঁকে।
উত্তর: কম।
২৬. আদর্শ অন্তরকের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক ______।
উত্তর: শূন্য।
২৭. আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের একক ______ এর এককের সমান।
উত্তর: দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক।
২৮. বায়ু তাপের একটি ______ পদার্থ।
উত্তর: কুপরিবাহী।
২৯. যে ধর্মের জন্য বরফ গলা জলে পাথরখন্ড ফেললে ডুবে যায় কিন্তু হ্রদে ভাসে, তা হল জলের ______ প্রসারণ।
উত্তর: ব্যতিক্রান্ত।
৩০. ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক (β) = 2 × ______।
উত্তর: দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (α)।
(iv) A স্তম্ভের সঙ্গে B স্তম্ভের সমতা বিধান করো
৩১.
| A স্তম্ভ | B স্তম্ভ |
|---|---|
| ১. দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (α) | (ক) W m⁻¹ K⁻¹ |
| ২. তাপ পরিবাহিতা (K) | (খ) 1 : 2 : 3 |
| ৩. জলের ঘনত্ব সর্বোচ্চ | (গ) °C⁻¹ |
| ৪. α : β : γ | (ঘ) 4°C |
উত্তর:
১ → (গ), ২ → (ক), ৩ → (ঘ), ৪ → (খ)
৩২.
| A স্তম্ভ | B স্তম্ভ |
|---|---|
| ১. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক | (ক) প্রকৃত ও আপাত |
| ২. তরলের প্রসারণ | (খ) তাপীয় রোধ |
| ৩. দ্বি-ধাতব পাত | (গ) 1/273 °C⁻¹ |
| ৪. d/KA | (ঘ) থার্মোস্ট্যাট |
উত্তর:
১ → (গ), ২ → (ক), ৩ → (ঘ), ৪ → (খ)
৩৩. কোন পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের জন্য মাধ্যমের কণাগুলির স্থানচ্যুতি হয় না?
উত্তর: পরিবহন।
৩৪. একটি তরল ধাতুর নাম করো যা তাপের সুপরিবাহী।
উত্তর: পারদ।
৩৫. কেলভিন স্কেলে আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের (γ) সংজ্ঞা দাও।
উত্তর: প্রতি কেলভিন উষ্ণতা বৃদ্ধিতে কোনো পদার্থের প্রতি একক আয়তনে যে আয়তন প্রসারণ হয়, তাকে ওই পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক বলে।
৩৬. একটি লোহার বল ও একটি কাঠের বলকে একই উষ্ণতায় উত্তপ্ত করলে কোনটি বেশি প্রসারিত হবে?
উত্তর: লোহার বল।
৩৭. ইনভারের একটি ব্যবহার লেখো।
উত্তর: মিটার স্কেল বা দোলক ঘড়ির পেন্ডুলাম তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
৩৮. একই পদার্থের একটি নিরেট ও একটি ফাঁপা গোলককে একই উষ্ণতা পর্যন্ত উত্তপ্ত করলে কোনটির আয়তন প্রসারণ বেশি হবে?
উত্তর: উভয়ের আয়তন প্রসারণ সমান হবে।
৩৯. কোন বস্তুর তাপ পরিবাহিতা অসীম হলে, ওই বস্তুর তাপীয় রোধ কত?
উত্তর: শূন্য।
৪০. তরলের কোন প্রসারণটি প্রথমে মাপা হয়?
উত্তর: আপাত প্রসারণ।
গ) রচনাধর্মী প্রশ্নাবলী – মান ৩ (১০টি)
১. কঠিনের দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্র ও আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের সংজ্ঞা দাও ও এদের মধ্যে সম্পর্কটি প্রতিষ্ঠা করো।
উত্তর:
দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (α): প্রতি একক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক দৈর্ঘ্যে যে পরিমাণ দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হয়, তাকে ওই পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক বলে।
ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক (β): প্রতি একক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক ক্ষেত্রফলে যে পরিমাণ ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি হয়, তাকে ওই পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক বলে।
আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (γ): প্রতি একক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক আয়তনে যে পরিমাণ আয়তন বৃদ্ধি হয়, তাকে ওই পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক বলে।
সম্পর্ক প্রতিষ্ঠা: α = β/2 = γ/3 বা α : β : γ = 1 : 2 : 3। (সম্পর্কটির প্রতিষ্ঠা পাঠ্যবই থেকে অনুসরণীয়)।
২. জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ বলতে কী বোঝো? এই ধর্মের একটি সুবিধা লেখো।
উত্তর:
জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ: সাধারণত তরলকে ঠান্ডা করলে এর আয়তন কমে এবং ঘনত্ব বাড়ে। কিন্তু জলের ক্ষেত্রে 4°C থেকে 0°C পর্যন্ত ঠান্ডা করলে এর আয়তন কমার পরিবর্তে বাড়তে থাকে এবং ঘনত্ব কমতে থাকে। জলের এই ব্যতিক্রমী আচরণকে ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ বলে। এই কারণে 4°C উষ্ণতায় জলের ঘনত্ব সর্বাধিক (1 g/cm³)।
সুবিধা: শীতপ্রধান দেশে হ্রদ বা পুকুরের জল ঠান্ডা হতে থাকলে 4°C উষ্ণতার জল সবচেয়ে ভারী হওয়ায় নীচে চলে যায়। উপরের স্তরের জল আরও ঠান্ডা হয়ে 0°C-তে বরফে পরিণত হয়। বরফ তাপের কুপরিবাহী হওয়ায় নীচের জলের তাপ বাইরে আসতে পারে না। ফলে নীচের স্তরের জল 4°C-তেই থেকে যায় এবং জলজ প্রাণীরা বেঁচে থাকতে পারে।
৩. দ্বি-ধাতব পাতের কার্যনীতি চিত্রসহ ব্যাখ্যা করো। এর একটি ব্যবহার লেখো।
উত্তর:
কার্যনীতি: দুটি ভিন্ন প্রসারণ গুণাঙ্কবিশিষ্ট ধাতুর পাতকে রিভেট করে একটি পাত তৈরি করলে তাকে দ্বি-ধাতব পাত বলে। ধরা যাক, পিতল (α বেশি) ও লোহার (α কম) একটি পাত নেওয়া হল। তাপ দিলে পিতল লোহার চেয়ে বেশি প্রসারিত হয়। ফলে পাতটি কম প্রসারণ গুণাঙ্কের ধাতু অর্থাৎ লোহার দিকে বেঁকে যায়। আবার ঠান্ডা করলে পাতটি বেশি প্রসারণ গুণাঙ্কের ধাতু অর্থাৎ পিতলের দিকে বেঁকে যায়।
(শিক্ষার্থীরা এখানে একটি চিত্র আঁকবে যেখানে উত্তপ্ত ও শীতল অবস্থায় পাতের বেঁকে যাওয়া দেখানো থাকবে)।
ব্যবহার: এটি ফায়ার অ্যালার্ম বা অগ্নি সংকেত যন্ত্রে এবং থার্মোস্ট্যাট যন্ত্রে ব্যবহৃত হয়।
৪. তাপ পরিবাহিতা বা তাপ পরিবাহিতাঙ্ক কাকে বলে? এর SI একক ও মাত্রা লেখো।
উত্তর:
সংজ্ঞা: কোনো পদার্থের 1 মিটার বেধ ও 1 বর্গমিটার ক্ষেত্রফলের একটি পাতের দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উষ্ণতার পার্থক্য 1 কেলভিন বজায় রাখলে, স্থির অবস্থায় পাতটির এক পৃষ্ঠ থেকে অপর পৃষ্ঠে লম্বভাবে প্রতি সেকেন্ডে যে পরিমাণ তাপ পরিবাহিত হয়, তাকে ওই পদার্থের উপাদানের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলে।
SI একক: ওয়াট মিটার⁻¹ কেলভিন⁻¹ (W m⁻¹ K⁻¹)।
মাত্রা: [MLT⁻³Θ⁻¹]।
৫. তরলের প্রকৃত ও আপাত প্রসারণ গুণাঙ্কের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করো। এদের মধ্যে কোনটি তরলের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য ও কেন?
উত্তর:
সম্পর্ক: তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক (γᵣ) = তরলের আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক (γₐ) + পাত্রের উপাদানের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (γ₉)। অর্থাৎ, γᵣ = γₐ + γ₉।
নিজস্ব বৈশিষ্ট্য: প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক (γᵣ) তরলের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য।
কারণ: তরলকে কোনো পাত্রে না রেখে উত্তপ্ত করা যায় না। তাই আমরা যে প্রসারণ দেখি তা হল তরলের আপাত প্রসারণ, যা পাত্রের প্রসারণের উপর নির্ভরশীল। পাত্রের প্রসারণ যোগ করে যে প্রকৃত প্রসারণ পাওয়া যায়, তা পাত্রের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে না, শুধুমাত্র তরলের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে। তাই এটি তরলের নিজস্ব ধর্ম।
৬. রেললাইন পাতার সময় দুটি লাইনের সংযোগস্থলে ফাঁক রাখা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।
উত্তর:
রেললাইন সাধারণত লোহা বা ইস্পাত দিয়ে তৈরি, যা তাপের সুপরিবাহী। গ্রীষ্মকালে দিনের বেলায় সূর্যের তাপে বা দ্রুতগামী ট্রেনের চাকার ঘর্ষণের ফলে উৎপন্ন তাপে রেললাইনের উষ্ণতা অনেক বেড়ে যায়। এর ফলে কঠিনের তাপীয় প্রসারণ ধর্ম অনুযায়ী লাইনগুলি দৈর্ঘ্যে প্রসারিত হয়।
যদি দুটি লাইনের সংযোগস্থলে ফাঁক না রাখা হয়, তবে এই প্রসারণের জন্য প্রয়োজনীয় জায়গা থাকে না। ফলে লাইনগুলি বেঁকে গিয়ে মারাত্মক দুর্ঘটনার আশঙ্কা থাকে। এই দুর্ঘটনা এড়ানোর জন্যই দুটি লাইনের সংযোগস্থলে কিছুটা ফাঁক রাখা হয় যাতে লাইনগুলি প্রসারিত হওয়ার জন্য পর্যাপ্ত জায়গা পায়।
৭. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক ও চাপ প্রসারণ গুণাঙ্কের সংজ্ঞা দাও। এদের মান কত?
উত্তর:
আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (γₚ): স্থির চাপে, প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের 0°C উষ্ণতায় যে আয়তন থাকে, তার যে ভগ্নাংশ আয়তন বৃদ্ধি পায়, তাকে ওই গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক বলে।
চাপ প্রসারণ গুণাঙ্ক (γᵥ): স্থির আয়তনে, প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের 0°C উষ্ণতায় যে চাপ থাকে, তার যে ভগ্নাংশ চাপ বৃদ্ধি পায়, তাকে ওই গ্যাসের চাপ প্রসারণ গুণাঙ্ক বলে।
মান: সকল গ্যাসের ক্ষেত্রে উভয় গুণাঙ্কের মান প্রায় সমান এবং তা হল 1/273 °C⁻¹।
৮. একটি তামার দণ্ডের দৈর্ঘ্য 20°C উষ্ণতায় 10 মিটার। 120°C উষ্ণতায় দণ্ডটির দৈর্ঘ্য কত হবে? (তামার α = 17 x 10⁻⁶ °C⁻¹)
উত্তর:
এখানে, প্রাথমিক দৈর্ঘ্য (L₁) = 10 m
উষ্ণতা বৃদ্ধি (t) = 120°C – 20°C = 100°C
দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (α) = 17 x 10⁻⁶ °C⁻¹
দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি (ΔL) = L₁αt
= 10 × (17 x 10⁻⁶) × 100
= 17 × 10⁻³ = 0.017 m
∴ অন্তিম দৈর্ঘ্য (L₂) = L₁ + ΔL = 10 + 0.017 = 10.017 m।
উত্তর: 120°C উষ্ণতায় দণ্ডটির দৈর্ঘ্য হবে 10.017 মিটার।
৯. তাপের সুপরিবাহী ও কুপরিবাহীর দুটি করে উদাহরণ দাও। শীতকালে পশমের পোশাক আরামদায়ক কেন?
উত্তর:
তাপের সুপরিবাহী: তামা, রুপা, লোহা, অ্যালুমিনিয়াম।
তাপের কুপরিবাহী: কাঠ, প্লাস্টিক, বায়ু, কাচ।
পশমের পোশাকের কার্যকারিতা: পশমের আঁশের মধ্যে অনেক বায়ু আটকে থাকে। বায়ু তাপের কুপরিবাহী হওয়ায় এটি একটি অপরিবাহী স্তর তৈরি করে। ফলে শীতকালে আমাদের শরীরের তাপ বাইরে যেতে পারে না এবং বাইরের ঠান্ডা ভেতরে আসতে পারে না। এর ফলে শরীর গরম থাকে এবং আরাম অনুভূত হয়।
১০. দেখাও যে, কোনো কঠিনের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক তার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের প্রায় তিনগুণ (γ ≈ 3α)।
উত্তর:
ধরা যাক, t₁ উষ্ণতায় একটি ঘনকের প্রতিটি বাহুর দৈর্ঘ্য L₁ এবং আয়তন V₁ = L₁³।
উষ্ণতা t₂-তে বৃদ্ধি করা হলে, যদি দৈর্ঘ্য L₂ হয়, তবে L₂ = L₁(1 + αΔt), যেখানে Δt = t₂ – t₁।
অন্তিম আয়তন, V₂ = L₂³ = [L₁(1 + αΔt)]³
= L₁³ (1 + αΔt)³
= V₁ [1³ + 3·1²·(αΔt) + 3·1·(αΔt)² + (αΔt)³] [দ্বিপদ উপপাদ্য অনুযায়ী]
যেহেতু α-এর মান খুব ক্ষুদ্র, তাই α² ও α³ যুক্ত পদগুলিকে নগণ্য ধরা যায়।
∴ V₂ ≈ V₁ (1 + 3αΔt)
আবার, আয়তন প্রসারণের সংজ্ঞা থেকে আমরা জানি, V₂ = V₁(1 + γΔt)।
উভয় সমীকরণ তুলনা করে পাই,
V₁(1 + γΔt) = V₁(1 + 3αΔt)
⇒ 1 + γΔt = 1 + 3αΔt
⇒ γ = 3α (প্রমাণিত)।
Class 10 Physical Science তাপের ঘটনাসমূহ Question Answer MCQ,অতি-সংক্ষিপ্ত, ও রচনাধর্মী প্রশ্ন উত্তর : class 10 তাপের ঘটনাসমূহ প্রশ্ন উত্তর
