তাপগতিবিদ্যার অংক নোট প্রয়োগ মূলক প্রশ্নের সাজেশন এইচএসসি পদার্থবিজ্ঞান

এইচএসসি ছাত্র ছাত্রীদের জন্য পদার্থবিজ্ঞানের তাপগতিবিদ্যা অধ্যায়টি বেশ গুরুত্বপূর্ণ। এখানে এইচএসসি বোর্ড পরীক্ষায় কম পক্ষে একটি প্রশ্ন কমন পড়বেই। খুবই গুরুত্বপূর্ণ সূত্রের উপর নির্ভর করে প্রয়োগ মূলক প্রশ্ন ও এর উত্তর দেওয়া হলো :

পদার্থবিজ্ঞান এইচএসসি তাপগতিবিদ্যা বিষয়ের প্রয়োগ মূলক প্রশ্নের নোট

প্রশ্ন :একটি সিলিন্ডারের মধ্যে রাখা কিছু পরিমান গ্যাস পরিবেশ থেকে 800J তাপশক্তি শোষণ করায় গ্যাসের অন্তঃস্থ শক্তি 500J বৃদ্ধি পেল। গ্যাস কর্তৃক পরিবেশের উপর কৃত কাদের পরিমাণ নির্ণয় কর। 
সমাধান: 
এখানে, সিস্টেম কর্তৃক গৃহীত তাপ, dQ = 800J
অন্তস্থ শক্তির পরিবর্তন, dU = 500J 
কৃত কাজ, dW =? 
আমরা জানি, dQ = du + dw 
বা, dW = dQ - du 
বা, dW = 800-500 
বা, dW = 300J 
উ: 300J

প্রশ্ন :কোন ব্যবস্থা ধ্রুব আয়তনে 500J তাপ বর্জন করে। ব্যবস্থাটির অন্তঃস্থ শক্তির পরিবর্তন নির্ণয় কর সমাধান: 
এখানে, সিস্টেম কর্তৃক গৃহীত তাপ, dQ = - 500J
অন্তস্থ শক্তির পরিবর্তন, dU = ? 
আয়তনের পরিবর্তন, dV = 0 
আমরা জানি, dQ = du + dw, 
বা, dU = dQ - dW 
বা, dU = dQ - PdV 
বা, dU = – 500 - 0 
বা, dU = –500J 
উঃ –500J ।  অন্তঃস্থ শক্তি ঋনাত্মক হওয়ার অর্থ হচ্ছে সিস্টেমের অন্তঃস্থ শক্তি হ্রাস পায়।

প্রশ্ন :স্বাভাবিক চাপে 100m³ আয়তনের একটি গ্যাসে 5000J তাপ দিলে গ্যাসের আয়তন 100.2m³ হয়। ঐ গ্যাসের কৃত কাজের পরিমান ও তন্তঃস্থ শক্তির পরিবর্তন নির্ণয় কর। 
সমাধান: 
এখানে, প্রাথমিক চাপ, P = 1.013 × 10⁵ Pa 
প্রাথমিক আয়তন, V₁ = 100m³ 
পরিবর্তিত আয়তন, V₂ = 100.2m³ 
কৃত কাজ, dW =? 
আমরা জানি, 
        dW = Pdv =P(V₂ - V₁) 
      = 1.013 x 10⁵ (100.2 - 100) 
      = 2.026 x 10⁴ J 
আবার, সিস্টেম কর্তৃক গৃহীত তাদ, dQ = 5000J
কৃত কাজ, dW = 2.026 x 10⁴J 
অন্তস্থ শক্তির পরিবর্তন, dU = ? 
আমরা জানি,
                   dQ = dU + dW 
              বা, dU = dQ - dW 
            বা, dU = 5000 - 20260 
           বা, dU = -15260J
উঃ 2.026 x 10⁴J এবং -15260J

প্রশ্ন : পিস্টনযুক্ত একটি সিলিন্ডারে কিছু গ্যাস আবদ্ধ আছে। গ্যাসের ঢাদ 400Pa এ স্থির রেখো গীরে ধীরে 800J তাদশক্তি সরবরাহ করায় 1200J কাজ সম্পূর্ণ হয়। গ্যাসের আয়তন ও তমঃস্থ শক্তির পরিবর্তন নির্ণয় কর।
সমাধান : 
এখানে, চাপ, P = 400Pa 
কৃত কাজ, dW = 1200J
আয়তনের পরিবর্তন, dV = ? 
আমরা জানি, 
          dW = Pav 
     বা, dV = dW/P
    বা, dV =1200/400 
    বা, dV = 3m³
আবার, সিস্টেম কর্তৃক গৃহীত তাপ, dQ = 800J 
কৃত কাজ, dw = 1200J 
অন্তস্থ শক্তির পরিবর্তন, dU =? 
আমরা জানি, dQ = du + dw 
বা, dU = 800 – 1200 
বা, dU = -400J 
উত্তর : 3m³ এবং –400/। 

প্রশ্ন : পিস্টনযুক্ত একটি সিলিন্ডারে 17°C তাপমাত্রা ও 3 × 10⁵ Pa চাপে 14gm নাইট্রোজেন গ্যাস আবদ্ধ আছে। এখন ধীরে ধীরে চাপ প্রয়োগ করে সিলিন্ডারের অভ্যন্তরে চাপ দ্বিগুণ করা হল। নির্গত তাপের পরিমাণ নির্ণয় কর। 
সমাধান: 
এখানে, তাপমাত্রা, T = (17+273) K = 290K 
প্রাথমিক চাপ, P = 3x10⁵ Pa 
নাইট্রোজেন গ্যাসের ভর, m = 14gm 
নাইট্রোজেনের আনবিক ভর, M = 28gm 
মেল সংখ্যা, n = m/M=0.5
পরিবর্তিত চাপ, P₂ = 2P₁ 
নির্গত তাপ শক্তি, Q = ?
আমরা জানি,
        Q = W 
            =nRTln(V₂/V₁).......... (1) 
আবার,
 P₁V₁ = P₂V₂ 
বা, V₂ / V₁=P₂/P₁
বা, V₂ / V₁=P₁/2P₁
বা, V₂ / V₁= 1/2

এখন 1 নং সমীকরণ হতে পাই, 
Q = nRTln (V₂ / V₁) 
= 0.5 × 8.31 × 290ln (1/2) 
= -835.6J
উঃ বৰ্জিত তাপ, 835.6J 


প্রশ্ন : স্থির আয়তনে একটি গ্যাসের মোলার আপেক্ষিক তাপ 25.18JK-1mole-1, উক্ত গ্যাসের এক মোলের তাপমাত্রা 27°C হতে বাড়িয়ে 127°C করা হল। গ্যাসটির তাভ্যন্তরীন শক্তির পরিবর্তন নির্ণয় কর। 
সমাধান: 
এখানে, স্থির আয়তনে মোলার আপেক্ষিক তাপ, C_V= 25.18JK^-1mole^-1 
প্রাথমিক তাপমাত্রা, T₁ = (127 + 273) K = 400K 
চূড়ান্ত তাপমাত্রা, T₂ = (27 + 273) K = 300K অভ্যন্তরীন শক্তির পরিবর্তন, dU =? 
আমরা জানি, 
          du = CVdT 
       = C_V (T₂ - T₁ ) 
      = 25.18(400-300) 
     = 2518Jmole^-1 
উত্তর: 2518Jmole^-1

প্রশ্ন : স্থিরচাপে 32gm অক্সিজেনে 500J তাপ শক্তি সরবরাহ করা হলে গ্যাস কর্তৃক কৃত কাজ এবং অন্তঃপূ শক্তির পরিবর্তন নির্ণয় কর। স্থিরচাপে অক্সিজেনের মোলার আপেক্ষিক তাপ 29.1JK^-1mole^-1 এবং সার্বজনিন গ্যাস ধ্রুবক 8.31JK^-1mole^-1 
 সমাধানঃ 
এখানে, অক্সিজেনের ভর, m = 32gm
অক্সিজেনের আনবিক ভর্, M = 32gm
মোল সংখ্যা, n = m/M = 1 
স্থির আয়তনে মোলার আপেক্ষিক তাপ, Cp = 29.1JK^-1mole^-1 
মোলার গ্যাস ধ্রুবক, R = 8.31JK^-1mole^-1  সিস্টেম কর্তৃক কৃত কাজ, dW =? 
অভ্যন্তরীন শক্তির পরিবর্তন, dU =? 
আমরা জানি, 
             dQ = CpdT 
            dW = nRdT 
     এবং dQ =dU + dW 
উ: 142.7835.J এবং 357.21J |