WBBSE 10th Class Science Solutions Physics Chapter 4 তাপের ঘটনাসমূহ
WBBSE 10th Class Science Solutions Physics Chapter 4 তাপের ঘটনাসমূহ
West Bengal Board 10th Class Science Solutions Physics Chapter 4 তাপের ঘটনাসমূহ
West Bengal Board 10th Physics Solutions
TOPIC – A কঠিন, তরল ও গ্যাসের প্রসারণ
বিষয়সংক্ষেপ
কঠিনের তাপীয় প্রসারণ: কোনো কঠিন পদার্থের উয়তা বৃদ্ধি করলে পদার্থটির আকার ও আয়তনের প্রসারণ হয়। উন্নতা বৃদ্ধির জন্য কঠিন পদার্থের এই প্রসারণকেই কঠিনের তাপীয় প্রসারণ বলা হয়।
কঠিনের বিভিন্ন ধরনের প্রসারণ: কঠিনের তিন ধরনের তাপীয় প্রসারণ দেখা যায়। যথা—(i) দৈর্ঘ্য প্রসারণ, (ii) ক্ষেত্র প্রসারণ ও (iii) আয়তন প্রসারণ।
কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক:
- কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক উন্নতা বৃদ্ধিতে প্রতি একক দৈর্ঘ্যে যে দৈর্ঘ্য প্রসারণ হয়, তাকে ওই কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক বলা হয়।
- t1 উয়তায় কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য l1 এবং উন্নতা বৃদ্ধি করে t2 করা হলে দৈর্ঘ্য হয় l2।
∴ কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক,
-
দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের রাশিমালায়
হল দুটি সমজাতীয় রাশির অনুপাত, তাই এককহীন। সুতরাং α-এর একক শুধুমাত্র (t2 – t1) এর একক বা উন্নতার এককের ওপর নির্ভরশীল। অর্থাৎ দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের একক দৈর্ঘ্যের এককের ওপর নির্ভরশীল নয়। - α-এর একক °C-1 বা °F-1 বা K-1 (SI-তে)।
- ‘তামার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 17 x 10-6°C-1 ‘ বলতে বোঝায় কোনো তামার দণ্ডের উন্নতা 1°C বৃদ্ধি করলে দণ্ডটির প্রাথমিক দৈর্ঘ্যের 17 × 10-6 অংশ দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হয়।
- 1°C উন্নতা পরিবর্তন ও 1K উন্নতা পরিবর্তন সমান হওয়ার জন্য কোনো কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের মান সেলসিয়াস স্কেল ও কেলভিন স্কেলে একই থাকে।
- দুটি দণ্ডের দৈর্ঘ্যের পার্থক্য সকল উন্নতায় একই থাকার শর্ত মনে করি, l1 ও l2 দৈর্ঘ্যের দুটি ভিন্ন উপাদানের দণ্ডের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক যথাক্রমে α1 ও α2 । তাপমাত্রা বৃদ্ধি t হলে, শর্তানুসারে উভয় দণ্ডের দৈর্ঘ্য প্রসারণ একই হবে অর্থাৎ l1α1t = l2α2t বা, l1α1 = l2α2 |
কঠিনের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক:
- কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক উন্নতা বৃদ্ধিতে প্রতি একক ত্রফলে যে ক্ষেত্র প্রসারণ হয় তাকে ওই কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক বলা হয়।
- t1 উন্নতায় কোনো কঠিন পদার্থের পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল S1 ও উন্নতা বৃদ্ধি করে t2করা হলে যদি পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল S2 হয় তবে ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক,
- β -এর একক °C-1 বা °F-1 বা K−1 (SI-তে)।
বিষয়ভিত্তিক প্রশ্নোত্তর
TOPIC – A কঠিন, তরল ও গ্যাসের প্রসারণ
সংক্ষিপ্ত। দীর্ঘ উত্তরভিত্তিক প্রশ্নোত্তর
1. কঠিনের তাপীয় প্রসারণ কাকে বলে?
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের উয়তা বৃদ্ধি করলে পদার্থটির আকার ও আয়তনের প্রসারণ হয়। উন্নতা বৃদ্ধির জন্য কঠিন পদার্থের এই প্রসারণকেই কঠিনের তাপীয় প্রসারণ বলা হয়।
2. কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক বলতে কী বোঝ?
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের একক উয়তা বৃদ্ধিতে প্রতি একক দৈর্ঘ্যে যে দৈর্ঘ্য প্রসারণ হয়, তাকে ওই পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক বলা মনে করা যাক, t1 উয়তায় কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য l1 এবং উয়তা বৃদ্ধি করে t2 করা হলে দৈর্ঘ্য হয় l2।
সংজ্ঞানুসারে কঠিন পদার্থটির দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক, |
|3. তামার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 17×10-6/°C বলতে কী বোঝায়? এই মান কেলভিন স্কেলেও একই থাকে কেন?
উত্তর – তামার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 17 × 10-6/°C বলতে বোঝায়, কোনো তামার দণ্ডের উয়তা 1°C বৃদ্ধি করলে দন্ডটির প্রাথমিক দৈর্ঘ্যের 17 × 10-6 অংশ দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হয়।
1°C উয়তা পরিবর্তন ও 1K. উয়তা পরিবর্তন সমান হওয়ার জন্য কোনো কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের মান সেলসিয়াস স্কেল ও কেলভিন স্কেলে একই থাকে।
4. একই উপাদানের সমদৈর্ঘ্যের কয়েকটি দণ্ডের বিভিন্ন উন্নতা বৃদ্ধিতে দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন কীরূপ হয় ?
দেখাও যে, দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের একক দৈর্ঘ্যের এককের ওপর নির্ভর করে না, শুধুমাত্র তাপমাত্রার এককের ওপর নির্ভরশীল।
উত্তর – উন্নতা বৃদ্ধিতে ধাতব দণ্ডের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হয়। একই উপাদানের সমদৈর্ঘ্যের দণ্ডগুলির দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন ওদের উন্নতা পরিবর্তনের সমানুপাতিক হয়।
মনে করি, l1 দৈর্ঘ্যের কোনো দণ্ডের তাপমাত্রা t1 থেকে বৃদ্ধি করে t2 করা হলে দন্ডটির অন্তিম দৈর্ঘ্য হয় l2
∴ দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক, 
হল দুটি সমজাতীয় রাশির অনুপাত, তাই এককহীন। সুতরাং, দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের একক শুধুমাত্র (t2 – t1) এর একক বা উন্নতার এককের ওপর নির্ভরশীল।
হল দুটি সমজাতীয় রাশির অনুপাত, তাই এককহীন। সুতরাং, দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের একক শুধুমাত্র (t2 – t1) এর একক বা উন্নতার এককের ওপর নির্ভরশীল।5. দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক নির্ণয়ের সময় কোন্ উন্নতাকে প্রাথমিক উন্নতা হিসেবে ধরা হয়?
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক নির্ণয়ের সময় যে-কোনো উয়তাকে প্রাথমিক উন্নতা হিসেবে ধরা হয় অর্থাৎ যে উন্নতা থেকে পদার্থটির উন্নতা বৃদ্ধি বা হ্রাস করা হচ্ছে সেটিকেই প্রাথমিক উন্নতা হিসেবে ধরা যায়। তবে যদি সূক্ষ্ম গণনার প্রয়োজন হয় তখন 0°C উন্নতাকে প্রাথমিক উন্নতা ধরা হয়।
6. কোনো কঠিন পদার্থের রৈখিক প্রসারণ কী কী বিষয়ের ওপর নির্ভরশীল?
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের রৈখিক বা দৈর্ঘ্য প্রসারণ নিম্নলিখিত বিষয়গুলির ওপর নির্ভরশীল— (1) প্রাথমিক দৈর্ঘ্য, (2) উন্নতা বৃদ্ধি ও (3) কঠিন পদার্থের উপাদান।
7. কোনো দণ্ডের দৈর্ঘ্য প্রসারণ তার প্রাথমিক দৈর্ঘ্য (l1) ও তাপমাত্রার পার্থক্য (Δt) -এর ওপর কীভাবে নির্ভর করে?
সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করো।
উত্তর – কোনো দণ্ডের দৈর্ঘ্য প্রসারণ (Δl) দণ্ডের প্রাথমিক দৈর্ঘ্য (l1) ও উয়তা বৃদ্ধির (Δt -এর) সমানুপাতিক, অর্থাৎ Δl ∝ l1 [যখন Δt একই]
এবং Δl ∝ Δt [যখন l1 স্থির]
Δl ∝ l1Δt [যখন l1 ও Δt উভয়ই পরিবর্তনশীল]
মনে করি, কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক, α = x / °C | আবার, সেলসিয়াস স্কেলে 1°C উয়তা পরিবর্তন = ফারেনহাইট স্কেলে 9/5°F উন্নতা পরিবর্তন
৪. (i) একটি ঘরে একটি লোহার তৈরি দণ্ড, একটি লোহার স্কেল ও একটি ইনভারের স্কেল রয়েছে। ঘরটির উন্নতা প্রতি ঘণ্টায় পরিবর্তিত হয়ে যায়। কোন স্কেলটির সাহায্যে দণ্ডটির দৈর্ঘ্য মাপা হলে দৈর্ঘ্যের কোনো পরিবর্তনই লক্ষ করা যাবে না?
(ii) দুটি ভিন্ন উপাদানের দণ্ডের দৈর্ঘ্যের পার্থক্য সকল উয়তায় সমান থাকার শর্ত নির্ণয় করো।
উত্তর – (i) উয়তার পরিবর্তনে ইনভারের দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন লোহার দৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের তুলনায় নগণ্য। এখন দণ্ডটি লোহার তৈরি হওয়ায় একই উন্নতার পরিবর্তনে এটির প্রতি একক দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন লোহার স্কেলটির প্রতি একক দৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের সমান হবে। ফলে লোহার স্কেলটির সাহায্যে দণ্ডটির দৈর্ঘ্য মাপা হলে বিভিন্ন উন্নতাতেও দৈর্ঘ্যের কোনো পরিবর্তনই বোঝা যাবে না।
(ii) মনে করি, t1 উন্নতায় দুটি দণ্ডের দৈর্ঘ্য যথাক্রমে l1 ও l2(l1 > l2) এবং উয়তা বৃদ্ধি করে t1 করা হলে দণ্ড দুটির দৈর্ঘ্য হবে
যথাক্রমে l’1 ও l’2। দণ্ড দুটির দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক যথাক্রমে α1 ও α1
অর্থাৎ দণ্ড দুটির দৈর্ঘ্য, তাদের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের ব্যস্তানুপাতে থাকলে যে-কোনো উন্নতায় দণ্ড দুটির দৈর্ঘ্যের পার্থক্য একই থাকবে।
9. বছরের বিভিন্ন সময়ে দুটি নির্দিষ্ট স্থানের মধ্যে দূরত্ব সঠিকভাবে মাপার জন্য ইনভারের স্কেল ও লোহার স্কেলের মধ্যে কোন্টি বেশি উপযোগী ও কেন?
উত্তর – দূরত্ব পরিমাপক স্কেলটি ধাতুর তৈরি হলে স্কেলটির দৈর্ঘ্য উন্নতার পরিবর্তনে পরিবর্তিত হয়। ফলে স্কেলটি দিয়ে একই দৈর্ঘ্য পরিমাপে বছরের বিভিন্ন সময়ে বিভিন্ন রকম পাঠ পাওয়া যাবে। ইনভারের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (20°C উন্নতায় 1.2 × 10-6 K-1) লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (20°C উন্নতায় 11.8 × 10-6 K-1 ) এর তুলনায় খুবই কম। এর অর্থ, উন্নতা পরিবর্তনে ইনভারের তৈরি স্কেলের দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন লোহার তৈরি সমদৈর্ঘ্যের স্কেলের দৈর্ঘ্যের পরিবর্তনের তুলনায় নগণ্য। এইজন্য দূরত্ব পরিমাপের ক্ষেত্রে ইনভারের স্কেল বেশি উপযোগী।
10. একই উপাদানের বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের দণ্ডের একই উন্নতা বৃদ্ধিতে দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন কীরূপ হয়? ইস্পাতের তৈরি একটি ছিপি পিতলের তৈরি একটি বোতলে আটকে গেছে। ছিপিটি খোলার জন্য কী করবে?
উত্তর – একই উপাদানের বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের দণ্ডের একই উন্নতা বৃদ্ধিতে দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন দণ্ডগুলির প্রাথমিক দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক হয়।
পিতলের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক ইস্পাতের তুলনায় বেশি। সংস্থাটিকে উত্তপ্ত করলে পিতলের প্রসারণ ইস্পাতের তুলনায় বেশি হবে ফলে ছিপিটি আরও আটকে যাবে। কিন্তু সংস্থাটিকে ঠান্ডা করলে পিতলের সংকোচন ইস্পাতের তুলনায় বেশি হবে ফলে ছিপিটি আলগা হয়ে খুলে যাবে। সুতরাং, এক্ষেত্রে ছিপি খোলার জন্য সংস্থাটিকে ঠান্ডা করতে হবে।
11. কোন্ উন্নতাতে একটি ধাতব স্কেল সঠিক পাঠ দেয়? অন্য যে-কোনো উন্নতাতে এটি সঠিক পাঠ দেয় না কেন?
উত্তর – ধাতব স্কেলটি যে উন্নতায় অংশাঙ্কিত করা হয়, শুধুমাত্র সেই উয়তাতেই সঠিক পাঠ দেয়।
স্কেলটির উন্নতা পরিবর্তন করলে স্কেলের দৈর্ঘ্যও পরিবর্তিত হয়। ফলে অংশাঙ্কিত পরপর দুটি দাগের ব্যবধান পরিবর্তিত হয়। উন্নতা বৃদ্ধি পেলে প্রকৃত পাঠ, স্কেল প্রদর্শিত পাঠ অপেক্ষা বেশি হয় এবং উয়তা হ্রাস পেলে প্রকৃত পাঠ, স্কেল প্রদর্শিত পাঠ অপেক্ষা কম হয়।
12. দ্বিধাতব পাত কী? দ্বিধাতব পাতকে উত্তপ্ত করলে সেটি বেঁকে যায় কেন?
উত্তর – একই জ্যামিতিক আকার ও আকৃতিবিশিষ্ট দুটি ভিন্ন ধাতুর পাতকে একটির ওপর অন্যটিকে রেখে রিভেট করে আটকালে যে সংস্থাটি গঠিত হয় তা-ই হল দ্বিধাতব পাত।
দ্বিধাতব পাতকে উত্তপ্ত করলে উপাদান ধাতু দুটির দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক আলাদা হওয়ায় ধাতব পাত দুটির অসম প্রসারণ হয়। দ্বিধাতব পাতটিকে রিভেট করে দৃঢ়ভাবে আটকানো থাকায় এই অসম প্রসারণের জন্য দ্বিধাতব পাতটি বেঁকে যায়।
13. অভিন্ন আকারের একটি তামার পাত এবং একটি লোহার পাতকে রিভেট করে যুক্ত করা হল। এই সংস্থাটিকে উত্তপ্ত অথবা শীতল করলে কী ঘটবে? দ্বিধাতব পাতের একটি ব্যবহার লেখো।
উত্তর – তামার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক লোহার চেয়ে বেশি তাই একই তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তামার দৈর্ঘ্য প্রসারণ লোহার চেয়ে বেশি হবে। যেহেতু পাত দুটি রিভেট করে আটকানো তাই পাতযুগ্মটি বেঁকে যাবে, তামার প্রসারণ বেশি হওয়ার জন্য এটি বাঁকের বাইরের দিকে থাকবে [চিত্র 2]।
আবার, তাপমাত্রা হ্রাস করলে লোহার চেয়ে তামার সংকোচন বেশি হওয়ার জন্য এটি বাঁকের ভিতরের দিকে থাকবে [চিত্র 3]।
স্বয়ংক্রিয় (automatic) সুইচ হিসেবে রেফ্রিজারেটরে দ্বিধাতব পাত ব্যবহার করা হয়।
14. একটি পরীক্ষার সাহায্যে দেখাও যে, উন্নতা বৃদ্ধি করলে কঠিন পদার্থের প্রসারণ হয়।
উত্তর – একটি স্ট্যান্ড (S), একটি হুক (H), একটি বল (B) ও একটি আংটা (R) নেওয়া হল [চিত্র ]। আংটা (R) -টিকে হুকের (H) নীচে স্ট্যান্ডের মাঝখানে ভালোভাবে আটকানো হল। এবারে একটি সুতোর সাহায্যে বলটিকে (B) হুক (H) থেকে ঝুলিয়ে দেওয়া হল। বল ও আংটা আলাদা ধাতুর তৈরি। আংটার মাপ এমন নেওয়া হল যাতে সাধারণ তাপমাত্রায় বলটি আংটার মধ্যে কোনোরকমে গলে যায়। এবার বলটিকে কিছুক্ষণ গরম করে আংটার মধ্য দিয়ে গলানোর চেষ্টা করলে দেখা গেল বলটি আংটার মধ্য দিয়ে আর গলছে না। বলটিকে আবার ঠান্ডা করে আংটার মধ্য দিয়ে গলানোর চেষ্টা করলে দেখা যাবে বলটি আংটার মধ্য দিয়ে গলে যাচ্ছে।
এই ঘটনা থেকে বোঝা যায়, তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে কঠিন পদার্থের প্রসারণ হয় ও তাপমাত্রা হ্রাস করলে কঠিন পদার্থ সংকুচিত হয়। এখানে বলটিকে উত্তপ্ত করার ফলে বলের আয়তন বেড়ে যায়, কিন্তু আংটার তাপমাত্রা একই থাকায় তার কোনোরকম প্রসারণ হয়নি। ফলে উত্তপ্ত অবস্থায় বলটি আংটার মধ্যে দিয়ে গলেনি। আবার বলটিকে ঠান্ডা করে ঘরের তাপমাত্রায় আনা হলে প্রসারিত বলটি সংকুচিত হয়ে পূর্বের আয়তন ফিরে পায় তাই বলটি আংটার মধ্য দিয়ে গলে যায়।
15. রেললাইনের পরপর দুটি রেলের জোড়ার মুখে কিছুটা ফাঁক রাখা হয় কেন?
উত্তর – রেললাইন পাতার সময় দুটি রেলের জোড়ার মুখে কিছুটা ফাঁক রাখা হয়। যে-কোনো জায়গায় শীতকালে তাপমাত্রা কম থাকে এবং গ্রীষ্মকালে তাপমাত্রা বেশি হয়। এই তাপমাত্রা ব্যবধানের জন্য এবং চাকা ও রেলের ঘর্ষণের ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য দৈর্ঘ্য যতটা প্রসারিত হতে পারে, সেটা গুরুত্ব দিয়ে দুটি লাইনের মাঝে ফাঁক রাখা হয়। এটি না করা হলে লাইন বেঁকে গিয়ে দুর্ঘটনা ঘটতে পারে।
16. দুটি খুঁটির মাঝে টেলিফোন বা বৈদ্যুতিক তারকে কিছুটা ঝুলিয়ে রাখা হয় কেন?
উত্তর – গ্রীষ্মকালে তাপমাত্রা বেশি থাকার জন্য দুটি খুঁটির মাঝে থাকা টেলিফোন বা বৈদ্যুতিক তার প্রসারিত হয় এবং শীতকালে তাপমাত্রা কম থাকার জন্য সংকুচিত হয়। যদি তারকে দুটি খুঁটির মাঝে টানটান করে রাখা হয়। তাহলে শীতকালে সংকোচনের ফলে যে তাপীয় টানের উদ্ভব হয় তার ফলে তারটি হয় ছিঁড়ে যাবে না হলে খুঁটি হেলে যাবে।
17. মাটির উনুনের লোহার শিকগুলি দৃঢ়ভাবে না গেঁথে আলগাভাবে গাঁথা হয় কেন?
উত্তর – রান্না করার সময় উনুনের ভিতরের তাপমাত্রা অনেক বেশি হয় ফলে লোহার শিকগুলির তাপীয় প্রসারণ হয়। যদি লোহার শিকগুলি দৃঢ়ভাবে লাগানো থাকত তাহলে তাপীয় প্রসারণের ফলে শিকগুলি বেঁকে যেত এবং তাপীয় পীড়নের প্রভাবে উনুন ফেটে যেত। এই কারণে মাটির উনুনের লোহার শিকগুলি দৃঢ়ভাবে না গেঁথে আলগাভাবে গাঁথা হয়।
18. গোরুর গাড়ির চাকায় কীভাবে বেড় পরানো হয়?
উত্তর – গোরুর গাড়ির চাকা কাঠের তৈরি হয়। এই চাকায় যে লোহার বেড় পরানো হয় তার ব্যাসার্ধ চাকার তুলনায় কিছুটা কম হয়। লোহার বেড়টিকে সুষমভাবে উত্তপ্ত করা হলে বেড়ের ব্যাসার্ধ বেড়ে যায়। এখন বেড়ের ব্যাসার্ধ চাকার চেয়ে সামান্য বেশি হলে বেড়টিকে চাকায় পরিয়ে জল ঢেলে ঠান্ডা করা হয়। ফলে বেড়টি সংকুচিত হতে চায়। কিন্তু সংকোচনের সুযোগ কম থাকায় তাপীয় টানের উদ্ভব হয় এবং বেড়টি চাকাতে দৃঢ়ভাবে আটকে যায়।
19. লোহার সেতুর একপ্রান্ত রোলারের ওপর রাখা হয় কেন?
উত্তর – লোহার সেতুর একপ্রান্ত দৃঢ়ভাবে আটকে অপর প্রান্ত রোলারের ওপর রাখা হয়। এর কারণ হল, গ্রীষ্মকালে উন্নতা বেশি হওয়ার জন্য লোহার সেতুটি খুব উত্তপ্ত হয়ে যায়। ফলে ওই মুক্ত প্রান্তটি রোলারের ওপর দিয়ে প্রসারিত হয়। রোলার না থাকলে প্রসারণের জন্য সেতুটি বেঁকে যেতে পারে এবং ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।
20. কাচের বোতলের মুখে গরম জল ঢাললে আটকানো ধাতব ছিপি আলগা হয়ে যায় কেন?
উত্তর – কাচের বোতলের মুখে ধাতব ছিপি আটকে গেলে, বোতলের মুখে গরম জল ঢাললে ছিপি আলগা হয়ে যায়। এর কারণ কাচের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক অপেক্ষা ধাতুর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক বেশি হওয়ায়, গরম জল বোতলের মুখে ঢাললে ধাতব ছিপির প্রসারণ কাচের প্রসারণ অপেক্ষা বেশি হয়। তাই ছিপি আলগা হয়ে যায়।
21. গরম জল বা স্টিম বহনকারী পাইপে নির্দিষ্ট দূরত্ব অন্তর বৃত্তাকার বাঁক থাকে কেন?
উত্তর – পাইপের মধ্য দিয়ে গরম জল বা স্টিম প্রবাহিত হলে পাইপটির তাপীয় প্রসারণ হয়। স্টিম বহনকারী পাইপে নির্দিষ্ট দূরত্ব অন্তর বৃত্তাকার বাঁক রাখার ফলে পাইপের প্রসারণের ক্ষেত্রে পাইপের মূল গঠনের, সেই ধরনের কোনো পরিবর্তন হয় না শুধুমাত্র বৃত্তাকার অংশের বক্রতার কিছুটা পরিবর্তন হয়।
22. কঠিনের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্কের সংজ্ঞা লেখো।
দেখাও যে, ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্কের একক ক্ষেত্রফলের এককের ওপর নির্ভর করে না, শুধুমাত্র উন্নতার এককের ওপর নির্ভরশীল।
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের একক উয়তা বৃদ্ধিতে প্রতি একক ক্ষেত্রফলে যে ক্ষেত্র প্রসারণ হয়, তাকে ওই কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক বলা হয়।
মনে করা যাক, t1 উন্নতায় কোনো কঠিন পদার্থের পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল S1 এবং উয়তা বৃদ্ধি করে t2 করা হলে পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল হয় S2। সংজ্ঞানুসারে, কঠিন পদার্থটির ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক, 
হল দুটি সমজাতীয় রাশির অনুপাত, তাই এককহীন। সুতরাং, ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্কের একক শুধুমাত্র (t2 – t1) এর একক বা উয়তার এককের ওপর নির্ভরশীল।23. কোনো কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ কীসের কীসের ওপর নির্ভরশীল?
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ নিম্নলিখিত বিষয়গুলির ওপর নির্ভরশীল— (1) কঠিন পদার্থটির পৃষ্ঠতলের প্রাথমিক ক্ষেত্রফল, (2) উন্নতা বৃদ্ধি ও (3) কঠিন পদার্থটির উপাদান।
24. কোনো কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ কঠিনটির প্রাথমিক ক্ষেত্রফল ও উন্নতা বৃদ্ধির ওপর কীভাবে নির্ভর করে? ব্রিজের জোড়ের মুখে লোহার পাত দুটিতে কিছুটা ফাঁক রাখা হয় কেন?
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ কঠিনের প্রাথমিক ক্ষেত্রফল ও উন্নতা বৃদ্ধির সমানুপাতিক।
উন্নতা বৃদ্ধিতে কঠিন পদার্থের প্রসারণ ঘটে। ব্রিজের জোড়ার মুখে লোহার পাতগুলি সূর্যের তাপে উত্তপ্ত হয়ে প্রসারিত হয়। ফাঁক না রাখা হলে, তাপীয় প্রসারণের ফলে লোহার পাতগুলি একে অন্যের ওপর বল প্রয়োগ করত। ফলে জোড়ের মুখ ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে পড়ত। তাই লোহার পাত দুটি যাতে তাপীয় প্রসারণের জন্য যথেষ্ট জায়গা পায় সেইজন্য পাত দুটির মধ্যে কিছুটা ফাঁক রাখা হয়।
25. একটি ধাতব পাতের মাঝখানে ছিদ্র আছে। পাতটিকে গরম করলে ছিদ্রের আকারের কী পরিবর্তন হবে?
উত্তর – ধাতব পাতটিকে উত্তপ্ত করলে পাতের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পায় এবং ছিদ্রের ক্ষেত্রফলও একই নিয়মে বৃদ্ধি পায়। ছিদ্রটি যদি বৃত্তাকার হয় তাহলে তাপমাত্রা বাড়ালেও ছিদ্রটি বৃত্তাকার থাকবে এবং যদি ছিদ্রটির প্রাথমিক ব্যাসার্ধ = r, উয়তা বৃদ্ধি = t, ধাতুর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক = α হয় তবে ছিদ্রটির অন্তিম ব্যাসার্ধ হবে, r1 = r(1 + αt)।
26. ইস্পাতের তৈরি প্লেটের একটি ছিদ্র পিতলের চাকতি দ্বারা দৃঢ়ভাবে আটকানো আছে। চাকতিটিকে ছিদ্র থেকে খোলার জন্য কী করতে হবে?
উত্তর – পিতলের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক ইস্পাত অপেক্ষা বেশি। আবার, কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক = 2 × দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক। সুতরাং একই উয়তা হ্রাস বা বৃদ্ধিতে পিতলের ক্ষেত্রফল ইস্পাত অপেক্ষা বেশি কমে বা বাড়ে। তাই প্লেটটিকে ঠান্ডা করলে অর্থাৎ প্লেটটির তাপমাত্রা হ্রাস করলে ইস্পাত অপেক্ষা পিতলের ক্ষেত্রফল বেশি কমে যায়। ফলে চাকতিটি প্লেট থেকে আলগা হয়ে যাবে ও ছিদ্র থেকে খোলা যাবে। তাই চাকতিটি ছিদ্র থেকে খোলার জন্য প্লেটের উয়তা হ্রাস করতে হবে।
27.. কঠিন পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক বলতে কী বোঝ? দেখাও যে, আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের একক আয়তনের এককের ওপর নির্ভর করে না, শুধুমাত্র উন্নতার এককের ওপর নির্ভরশীল।
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের একক উয়তা বৃদ্ধিতে, প্রতি একক আয়তনে যে আয়তন প্রসারণ হয়, তাকে ওই পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক বলা হয়।
মনে করা যাক, t1 উন্নতায় কোনো কঠিন পদার্থের আয়তন V1 এবং উয়তা বৃদ্ধি করে t2 করা হলে আয়তন হয় V2।
সংজ্ঞানুসারে, কঠিন পদার্থটির আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক,
আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের একক
∴ আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের একক শুধুমাত্র উন্নতার এককের ওপর নির্ভরশীল।
28. কোনো কঠিন পদার্থের আয়তন প্রসারণ কীসের কীসের ওপর নির্ভরশীল?
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের আয়তন প্রসারণ নিম্নলিখিত বিষয়গুলির ওপর নির্ভরশীল—(1) প্রাথমিক আয়তন, (2) উন্নতা বৃদ্ধি ও (3) কঠিন পদার্থের উপাদান।
29.. লোহার আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক 36 x 10-6/°C বলতে কী ঢালাই-এর সময় কেন লোহার রডই ব্যবহার করা হয়, অন্য ধাতুর রড নেওয়া হয় না কেন?
উত্তর – লোহার আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক 36 x 10-6/°C বলতে বোঝায় লোহার তাপমাত্রা 1°C বৃদ্ধি করলে লোহার আয়তন প্রাথমিক আয়তনের 36 × 10-6 অংশ বৃদ্ধি পায়।
বিকল্প উত্তর: লোহার আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক 36 × 10-6/°C বলতে বোঝায় 1 cm3 বা 1 m3 আয়তনবিশিষ্ট লোহার তাপমাত্রা 1°C বৃদ্ধি করলে লোহার আয়তন যথাক্রমে 36 × 10-6 cm3 বা 36 × 10-6 m3 বৃদ্ধি পাবে।
ঢালাই-এর সময় কংক্রিটের মধ্যে লোহাকে প্রবেশ করিয়ে দেওয়া হয়। দেখা গেছে লোহা ও কংক্রিট উভয়েরই প্রসারণ গুণাঙ্ক প্রায় সমান। অর্থাৎ উয়তার হ্রাস বা বৃদ্ধিতে লোহা ও কংক্রিট উভয়েরই সংকোচন বা প্রসারণ প্রায় সমান হয়। তাই কংক্রিট ফেটে যায় না। অন্য ধাতুর রড নিলে ওই ধাতু ও কংক্রিটের প্রসারণ ও সংকোচন আলাদা হবে, ফলে ঢালাই ফেটে যেতে পারে। তাই ঢালাই-এর সময় শুধুমাত্র লোহার রডই নেওয়া হয়।
30. কঠিন পদার্থের প্রসারণ গুণাঙ্ক কয় প্রকার ও কী কী? এদের মধ্যে সম্পর্কটি লেখো।
উত্তর – কঠিন পদার্থের প্রসারণ গুণাঙ্ক তিন প্রকার—দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (α), ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক (β) ও আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (γ)।
এই তিন প্রকার প্রসারণ গুণাঙ্কের মধ্যে সম্পর্কটি হল α = β/2 = γ/3
31. একটি সহজ পরীক্ষার সাহায্যে তরলের আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করো।
উত্তর – পরীক্ষা: প্রথমে ছিপিযুক্ত একটি কাচের ফ্লাস্ক নেওয়া হল। ছিপির মধ্য দিয়ে একটি সরু কাচনল প্রবেশ করানো হল এবং নলের গায়ে একটি স্কেল যুক্ত করা হল। কাচের ফ্লাস্ক ও নলের কিছুটা অংশ পর্যন্ত কোনো রঙিন তরল দিয়ে পূর্ণ করা হল। নলে তরলের প্রাথমিক লেভেল হল A । এখন ফ্লাস্কটিকে গরম জলপূর্ণ কোনো পাত্রে ডোবানো হল। দেখা যাবে যে, নলে তরলের লেভেল A থেকে নেমে B-তে এল। এরপর তরলের লেভেল ধীরে ধীরে উঠতে থাকল এবং কিছুক্ষণ পর C-তে এসে স্থির হল।
সিদ্ধান্ত: ফ্লাস্কটিকে গরম জলে ডোবালে কাচ গরম জল থেকে তাপ সংগ্রহ করে নিজে প্রসারিত হয় বলে, নলে তরলের লেভেল A থেকে নেমে B-তে আসে। এরপর কাচের মাধ্যমে তাপ তরলে সঞ্চালিত হয় এবং তরল প্রসারিত হতে শুরু করে। তাই নলে তরলের লেভেল ওপরের দিকে উঠতে থাকে। এই পরীক্ষাটি পাত্রের আয়তন প্রসারণ স্কেলের AB দ্বারা এবং তরলের প্রকৃত আয়তন প্রসারণ স্কেলের BC দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। পাত্রের প্রসারণকে অগ্রাহ্য করলে তরলের যে প্রসারণ হয় তা হল আপাত প্রসারণ। তাই তরলের আপাত প্রসারণ স্কেলের AC দ্বারা বোঝানো হয়।
চিত্রানুযায়ী, BC = AB + AC
∴ তরলের প্রকৃত প্রসারণ = পাত্রের আয়তন প্রসারণ + তরলের আপাত প্রসারণ
32. তরলের আপাত প্রসারণ কাকে বলে? তরলের আপাত প্রসারণ কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভরশীল?
উত্তর – কোনো তরল পদার্থকে যে পাত্রে রেখে উত্তপ্ত করা হয় সেই পাত্রের প্রসারণকে অগ্রাহ্য করে তরলের যে প্রসারণ পাওয়া যায়, তাকে ওই তরলের আপাত প্রসারণ বলা হয়।
তরলের আপাত প্রসারণ নিম্নলিখিত বিষয়গুলির ওপর নির্ভরশীল— (1) তরলের প্রাথমিক আয়তন, (2) উয়তা বৃদ্ধি, (3) তরলের প্রকৃতি ও (4) পাত্রের উপাদান।
33. তরলের আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক কাকে বলে? এর রাশিমালাটি লেখো।
উত্তর – কোনো তরল পদার্থের প্রতি একক উন্নতা বৃদ্ধিতে, প্রতি একক আয়তনে যে পরিমাণ আপাত প্রসারণ হয় তাকে তরলের আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক বলে।
মনে করি, t1 উয়তায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো তরল পদার্থের আয়তন V1 এবং উন্নতা বৃদ্ধি করে t2 করা হলে তরলটির আপাত আয়তন হয় V’2।
34. তরলের প্রকৃত প্রসারণ কাকে বলে? তরলের প্রকৃত প্রসারণ কোন্ কোন্ বিষয়ের ওপর নির্ভরশীল?
উত্তর – কোনো তরল পদার্থকে যে পাত্রে রেখে উত্তপ্ত করা হয় সেই পাত্রের প্রসারণকে তরলের আপাত প্রসারণের সাথে যুক্ত করলে তরলের যে প্রসারণ পাওয়া যায় তাকে ওই তরলের প্রকৃত প্রসারণ বলা হয়।
তরলের প্রকৃত প্রসারণ নিম্নলিখিত বিষয়গুলির ওপর নির্ভরশীল— (1) তরলের প্রাথমিক আয়তন, (2) উয়তা বৃদ্ধি ও (3) তরলের প্রকৃতি।
35. একটি থার্মোমিটার কুণ্ডকে হঠাৎ গরম জলের মধ্যে ডোবালে দেখা যায় পারদের লেভেল প্রথমে সামান্য কমে কিন্তু পরে ওপরে ওঠে। এর কারণ কী?
উত্তর – থার্মোমিটার কুণ্ডটি কাচনির্মিত। থার্মোমিটার কুণ্ডকে হঠাৎ করে গরম জলের মধ্যে ডোবালে কাচ গরম জল থেকে তাপ সংগ্রহ করে নিজে প্রসারিত হয়। কাচ তাপের কুপরিবাহী তাই এত তাড়াতাড়ি তাপকে কুণ্ডের ভিতরের পারদে সঞ্চালিত করতে পারে না। কাচ প্রসারিত হয় বলে নলে পারদের লেভেল সামান্য কমে। এরপর কাচের মাধ্যমে তাপ পারদে সঞ্চালিত হলে পারদ প্রসারিত হতে শুরু করে, তাই নলে পারদের লেভেল বাড়তে থাকে।
36. তরলের দুই ধরনের প্রসারণ গুণাঙ্ক থাকে কেন?
উত্তর – তরলের নির্দিষ্ট আকার নেই বলে তরলকে কোনো পাত্রে রেখে উত্তপ্ত করা হয়। ফলে পাত্র ও তরল উভয়েরই প্রসারণ হয়। সাধারণত একই উয়তা বৃদ্ধিতে তরলের প্রসারণ পাত্রের প্রসারণের প্রায় 10 গুণ হয়, তাই খুব ভালোভাবে লক্ষ না করলে পাত্রের প্রসারণ বোঝা যায় না। পাত্রের প্রসারণকে অগ্রাহ্য করলে তরলের যে প্রসারণ হয় তা হল আপাত প্রসারণ। পাত্রের প্রসারণকে বিবেচনা করলে তরলের যে প্রসারণ হয় তা হল প্রকৃত প্রসারণ। কাজেই তরলকে যে পাত্রে রাখা হয় সেই পাত্রের প্রসারণকে উপেক্ষা করে তরলের যে প্রসারণ পাওয়া যায় তা তরলের প্রকৃত প্রসারণ অপেক্ষা কম হয়। অর্থাৎ একবার পাত্রের প্রসারণকে ধরে ও আর একবার পাত্রের প্রসারণকে উপেক্ষা করে শুধু তরলের প্রসারণকে ধরে—এই দুইভাবে তরলের প্রসারণ বিবেচনা করা হয়। সুতরাং এই কারণে তরলের দুই ধরনের প্রসারণই গুরুত্বপূর্ণ। তরলের দুই ধরনের প্রসারণ থাকার জন্য প্রসারণ গুণাঙ্কও দুই ধরনের হয় অর্থাৎ আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক ও প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক।
অতিসংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর
সঠিক উত্তরটি নির্বাচন করো
1. কোনো কঠিন পদার্থকে উত্তপ্ত করলে প্রসারিত হয় —
(a) শুধুমাত্র দৈর্ঘ্য
(b) শুধুমাত্র ক্ষেত্রফল
(c) শুধুমাত্র আয়তন
(d) দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল ও আয়তন সবই
উত্তর – (d) দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল ও আয়তন সবই
2. কঠিনের কত প্রকার তাপীয় প্রসারণ গুণাঙ্ক আছে?
(a) এক
(b) দুই
(c) তিন
(d) চার
উত্তর – (c) তিন
3. কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ নির্ভর করে—
(a) প্রাথমিক দৈর্ঘ্যের ওপর
(b) উন্নতা বৃদ্ধির ওপর
(c) উপাদানের ওপর
(d) a,b,c সবকটির ওপর
উত্তর – (d) a,b,c সবকটির ওপর
4. কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের একক শুধুমাত্র কোন্ এককের ওপর নির্ভর করে?
(a) দৈর্ঘ্য
(b) ক্ষেত্রফল
(c) তাপমাত্রা
(d) কোনোটিই নয়
উত্তর – (c) তাপমাত্রা
5. কোনো কঠিনের রৈখিক প্রসারণ গুণাঙ্কের একক হল —
(a) m
(b) m-1
(c) °c-1
(d) °C
উত্তর – (c) °c-1
6. দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের একক নয়—
(a) J-1
(b) K-1
(c) °C-1
(d) °F-1
উত্তর – (a) J-1
7. 4 m দৈর্ঘ্যের কোনো ধাতব দণ্ডের তাপমাত্রা 2°C বৃদ্ধি করলে দৈৰ্ঘ্য বৃদ্ধি হয় 88 × 10-6 m। দণ্ডের α হল –
(a) 9 × 10-6 °C-1
(b) 10 × 10-6 °C-1
(c) 11 × 10-6 °C-1
(d) 12 × 10-6 °C-1
উত্তর – (c) 11 × 10-6 °C-1
8. কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 27 × 10-6/°C হলে ফারেনহাইট স্কেলে এর মান হল –
(a) 12 × 10-6 °F-1
(b) 16 × 10-6 °F-1
(c) 15 × 10-6 °F-1
(d) 18 × 10-6 °F-1
উত্তর – (c) 15 × 10-6 °F-1
9. একই পদার্থের দুটি দণ্ডের দৈর্ঘ্য l, কিন্তু ব্যাসার্ধ যথাক্রমে r ও 2r। দণ্ড দুটির একই উয়তা বৃদ্ধি করলে —
(a) প্রথম দণ্ডের বেশি দৈর্ঘ্য প্রসারণ হবে
(b) দ্বিতীয় দণ্ডের বেশি দৈর্ঘ্য প্রসারণ হবে
(c) উভয় দণ্ডের একই দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হবে
(d) কোন্টির দৈর্ঘ্য প্রসারণ বেশি হবে তা বলা সম্ভব নয়
উত্তর – (c) উভয় দণ্ডের একই দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি হবে
10. একটি ইস্পাতের স্কেল 20°C উন্নতায় সঠিক পাঠ দেয়। স্কেলটিকে 30°C-এ ব্যবহার করা হলে পরিমিত দৈর্ঘ্য—
(a) একই হয়
(b) বেশি হয়
(c) কম হয়
(d) বেশি বা কম হয়।
উত্তর – (c) কম হয়
11. কাচের গায়ে প্ল্যাটিনামের তার সিল করে আটকানো যায় কারণ উভয়ের —
(a) ঘনত্ব সমান
(b) গলনাঙ্ক সমান
(c) আপেক্ষিক তাপ সমান
(d) দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক প্রায় সমান
উত্তর – (d) দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক প্রায় সমান
12. 1m এবং 2m দৈর্ঘ্যের দুটি লৌহদণ্ডের একই তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে দৈর্ঘ্য প্রসারণের অনুপাত হবে—
(a) 1 : 4
(b) 1 : 2
(c) 4 : 1
(d) 2 : 1
উত্তর – (b) 1 : 2
13. তিনটি অ্যালুমিনিয়াম দণ্ড নিয়ে একটি সমবাহু ত্রিভুজ গঠন করা হল। সংস্থাটিকে সমানভাবে উত্তপ্ত করলে সংস্থার কোণগুলি—
(a) প্রথমে বাড়বে, পরে কমবে
(b) বৃদ্ধি পাবে
(c) হ্রাস পাবে
(d) একই থাকবে
উত্তর – (d) একই থাকবে
14. একটি ধাতব রিংকে উত্তপ্ত করলে রিংটি—
(a) বর্গাকার হবে
(b) ত্রিভুজাকার হবে
(c) একটু বেঁকে যাবে, তবে বৃত্তাকার থাকবে না
(d) বৃত্তাকারই থাকবে
উত্তর – (d) বৃত্তাকারই থাকবে
15. একটি ধাতব বলয়ের ব্যাস বরাবর ওই ধাতুরই একটি দণ্ড যুক্ত। সংস্থাটিকে উত্তপ্ত করলে বৃত্তের পরিধি ও ব্যাসের অনুপাত হবে —
(a) π
(b) π/2
(c) π/4
(d) π/6
উত্তর – (a) π
16. কঠিনের ক্ষেত্র প্রসারণ নির্ভর করে—
(a) প্রাথমিক ক্ষেত্রফলের ওপর
(b) উন্নতা বৃদ্ধির ওপর
(c) ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্কের ওপর
(d) a,b,c তিনটির ওপর
উত্তর – (d) a,b,c তিনটির ওপর
17. কোনো পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক 2 × 10-5 °C-1, প্রাথমিক ক্ষেত্রফল 104 cm2 এবং উন্নতা বৃদ্ধি 100°C হলে ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি হবে —
(a) 21 cm2
(b) 20 cm2
(c) 22 cm2
(d) 23 cm2
উত্তর – (b) 20 cm2
18. ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্কের একক নির্ভর করে—
(a) শুধুমাত্র ক্ষেত্রফলের এককের ওপর
(b) শুধুমাত্র উয়তার এককের ওপর
(c) ক্ষেত্রফল ও উন্নতার এককের ওপর
(d) উন্নতা ও সময়ের এককের ওপর
উত্তর – (b) শুধুমাত্র উয়তার এককের ওপর
19. কঠিনের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্কের মাত্রা—
(a) দৈর্ঘ্যে 1, ভরে 2, তাপমাত্রায় 1
(b) দৈর্ঘ্যে –1, সময়ে 2, তাপমাত্রায় -1
(c) তাপমাত্রায় – 1
(d) তাপমাত্রায় – 2
উত্তর – (c) তাপমাত্রায় – 1
20. পিতলের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক 38 × 10-6/°C হলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক হবে —
(a) 76 × 10-6/°C
(b) 9.5 × 10-6/°C
(c) 12.67 × 10-6/°C
(d) 19 × 10-6/°C
উত্তর – (d) 19 × 10-6/°C
21. একটি ধাতব পাতের মাঝে একটি ছিদ্র আছে। তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে—
(a) ছিদ্রের ব্যাসার্ধ হ্রাস পাবে
(b) ছিদ্রের ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পাবে
(c) ছিদ্রের ব্যাসার্ধ অপরিবর্তিত থাকবে
(d) কোনোটিই নয়
উত্তর – (b) ছিদ্রের ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পাবে
22. কঠিনের আয়তন প্রসারণ নির্ভর করে—
(a) প্রাথমিক আয়তনের ওপর
(b) উন্নতা বৃদ্ধির ওপর
(c) আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের ওপর
(d) a,b,c তিনটির ওপর
উত্তর – (d) a,b,c তিনটির ওপর
23. তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক—
(a) সব তরলের ক্ষেত্রে ধনাত্মক
(b) সব তরলের ক্ষেত্রে ঋণাত্মক
(c) সব তরলের ক্ষেত্রে শূন্য
(d) শুধুমাত্র জলের ক্ষেত্রে 0°C-4°C পাল্লার মধ্যে ঋণাত্মক, বাকি সব তরলের ক্ষেত্রে ধনাত্মক
উত্তর – (d) শুধুমাত্র জলের ক্ষেত্রে 0°C-4°C পাল্লার মধ্যে ঋণাত্মক, বাকি সব তরলের ক্ষেত্রে ধনাত্মক
24. তরলপূর্ণ কোনো পাত্রকে উত্তপ্ত করলে পাত্রে তরলের লেভেল—
(a) প্রথমে বাড়ে, পরে কমে
(b) প্রথমে কমে, পরে বাড়ে
(c) বৃদ্ধি পায়
(d) হ্রাস পায়।
উত্তর – (b) প্রথমে কমে, পরে বাড়ে
43. গ্যাসের প্রসারণের সময় প্রাথমিক উয়তা ধরা হয়-
(a) 4 K
(b) 0 K
(c) 0°C
(d) 4°C
উত্তর – (c) 0°C
একটি বা দুটি শব্দে অথবা একটি বাক্যে উত্তর দাও
1. কঠিনের তাপীয় প্রসারণ কয় প্রকার ও কী কী?
উত্তর – কঠিনের তাপীয় প্রসারণ তিনপ্রকার। যথা— (1) দৈর্ঘ্য প্রসারণ, (2) ক্ষেত্র প্রসারণ ও (3) আয়তন প্রসারণ।
2. কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রে দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল ও আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মধ্যে সম্পর্কটি লেখো।
উত্তর – কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (α), ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক (β) ও আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক (γ) – এদের মধ্যে সম্পর্কটি হল
3. a যদি কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক ও b যদি ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক হয় তবে 2a – b = ?
উত্তর – কোনো কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক, দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের দ্বিগুণ অর্থাৎ b = 2a বা, 2a–b = 0 |
4. কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের একক কি দৈর্ঘ্যের এককের ওপর নির্ভর করে?
উত্তর – না, নির্ভর করে না।
5. কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের গাণিতিক রূপটি লেখো।
উত্তর – কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (α) -এর গাণিতিক রুপটি হল,
যেখানে t1 এবং t2 উন্নতায় কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য যথাক্রমে l1 এবং l2।6. কঠিনের ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্কের একক কি ক্ষেত্রফলের এককের ওপর নির্ভর করে?
উত্তর – না, নির্ভর করে না।
7. কঠিনের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের একক কি আয়তনের এককের ওপর নির্ভর করে?
উত্তর – না, নির্ভর করে না।
8. SI-তে দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের একক কী?
উত্তর – SI-তে দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের একক হল K-1 |
9. ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্কের SI একক কী?
উত্তর – ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্কের SI একক হল K-1 |
10. SI-তে আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের একক কী?
উত্তর – SI-তে আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের একক হল K-1।
11. একটি দ্বিধাতব পাত A ও B দুটি ধাতু নিয়ে গঠিত। A -এর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক B অপেক্ষা বেশি। দ্বিধাতব পাতটিকে উত্তপ্ত করলে এটি বেঁকে যাবে। বাঁকের ভিতরের দিকে কোন্ ধাতু থাকবে?
উত্তর – বাঁকের ভিতরের দিকে B ধাতু থাকবে।
12. একটি দ্বিধাতব পাত A ও B দুটি ধাতু নিয়ে গঠিত। A এর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক B অপেক্ষা বেশি। দ্বিধাতব পাতটিকে ঠান্ডা করলে এটি বেঁকে যাবে। বাঁকের ভিতরের দিকে কোন্ ধাতু থাকবে?
উত্তর – বাঁকের ভিতরের দিকে A ধাতু থাকবে।
13. লোহা ও পিতলের দ্বিধাতব পাতের উন্নতা বৃদ্ধি করলে ভিতরের দিকে কোন্ পাত থাকে?
উত্তর – ভিতরের দিকে লোহার পাত থাকে।
14. দ্বিধাতব পাতের একটি ব্যবহার লেখো।
উত্তর – দ্বিধাতব পাতকে থার্মোস্ট্যাট হিসেবে ব্যবহার করা হয়।
15. একটি পিতলের তৈরি স্কেল 30°C উন্নতায় সঠিক পাঠ দেয়। 10°C উয়তায় ওই স্কেলের সাহায্যে দৈর্ঘ্য মাপলে তা প্রকৃত দৈর্ঘ্যের চেয়ে বেশি হবে না কম হবে?
উত্তর – 10°C উন্নতায় ওই স্কেলের সাহায্যে দৈর্ঘ্য মাপলে তা প্রকৃত দৈৰ্ঘ্য অপেক্ষা বেশি পাঠ দেখাবে।
16. লোহা, ইনভার ও তামার মধ্যে সবচেয়ে কম দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক কোনটির?
উত্তর – লোহা, ইনভার ও তামার মধ্যে সবচেয়ে কম দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক হল ইনভারের।
17. তাপ প্রয়োগে কার্যত প্রসারণ হয় না এমন একটি উদাহরণ দাও।
উত্তর – তাপ প্রয়োগে ইনভারের কার্যত প্রসারণ হয় না, অর্থাৎ প্রসারণ নগণ্য।
18. তাপ প্রয়োগে তামার তারকে কাচের সঙ্গে সিল করে আটকানো যায় না কেন?
উত্তর – তামার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক কাচ অপেক্ষা বেশি হওয়ায় তামার তারকে কাচের সঙ্গে সিল করে আটকাতে গেলে কাচ ফেটে যেতে পারে। তাই তামার তারকে কাচে সিল করে আটকানো যায় না। –
19. এমন একটি সংকর ধাতুর নাম লেখো যার তাপীয় প্রসারণ গুণাঙ্ক ওর উপাদান মৌলগুলির তুলনায় অত্যন্ত কম।
উত্তর – 36% Ni ও 64% Fe-এর সংকর ধাতু ইনভারের তাপীয় প্রসারণ গুণাঙ্কের মান ওর উপাদান মৌলগুলির তুলনায় অত্যন্ত কম।
20. একটি গোলকাকার ধাতব বলকে উত্তপ্ত করলে ব্যাসার্ধ, পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল ও আয়তনের মধ্যে কোন্টির শতকরা বৃদ্ধি সর্বোচ্চ হবে?
উত্তর – গোলকের আয়তনের শতকরা বৃদ্ধি সর্বোচ্চ হবে।
21. একটি গোলকাকার ধাতব বলকে উত্তপ্ত করলে ব্যাসার্ধ, পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল ও আয়তনের মধ্যে কোন্টির শতকরা বৃদ্ধি সর্বনিম্ন হবে?
উত্তর – গোলকের ব্যাসার্ধের শতকরা বৃদ্ধি সর্বনিম্ন হবে।
22. একই উপাদান ও একই ব্যাসার্ধের একটি নিরেট ও একটি ফাঁপা গোলকের একই উন্নতা বৃদ্ধি করলে কোন্টির প্রসারণ বেশি হবে?
উত্তর – উভয় গোলকেরই একই প্রসারণ হবে।
23. একই উপাদান ও একই ব্যাসার্ধের একটি নিরেট গোলক এবং একটি ফাঁপা গোলককে একই পরিমাণ তাপ দেওয়া হলে কোন্টির প্রসারণ বেশি হবে?
উত্তর – ফাঁপা গোলকটি বেশি প্রসারিত হবে।
24. এমন একটি কঠিন পদার্থের নাম লেখো, উন্নতার একটি নির্দিষ্ট পাল্লায় যার আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মান ঋণাত্মক হয়।
উত্তর – – 255°C থেকে – 153°C উন্নতার পাল্লায় বিশুদ্ধ সিলিকন (কঠিন পদার্থ)-এর আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মান ঋণাত্মক হয়।
25. কঠিন ও তরলের মধ্যে কোন্টির প্রসারণে পাত্রের কোনো ভূমিকা নেই?
উত্তর – কঠিনের প্রসারণে পাত্রের কোনো ভূমিকা নেই।
শূন্যস্থান পূরণ করো
1. কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ = ……….. × দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক × উন্নতা বৃদ্ধি।
উত্তর – প্রাথমিক দৈর্ঘ্য
2. কোনো কঠিন পদার্থের সেলসিয়াস স্কেলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 18 × 10-6/°C হলে ফারেনহাইট স্কেলে মান ……….।
উত্তর – 10 × 10–6/°F
3. দুটি দণ্ডের দৈর্ঘ্যের পার্থক্য সকল উন্নতায় অপরিবর্তিত থাকলে দণ্ড দুটির প্রাথমিক দৈর্ঘ্য, দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্কের …….. হয়।
উত্তর – ব্যস্তানুপাতিক
4. উয়তা হ্রাসে স্টিলের স্কেলের দৈর্ঘ্য ………. পায়।
উত্তর – হ্রাস
5. ছাদ ঢালাই-এর সময় ………. -র রড উপযুক্ত।
উত্তর – লোহা
6. রেললাইনের জোড়ের মুখ ……….. রাখা হয়।
উত্তর – ফাঁক
7. ইস্পাতের তৈরি বোতলে পিতলের তৈরি ছিপি আটকে গেলে, ছিপি খোলার জন্য বোতলকে ……… করতে হবে।
উত্তর – উত্তপ্ত
৪. তামার তারকে কাচের মধ্যে সিল করা ……….।
উত্তর – যায় না
9. কোনো ধাতুর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 14 × 10-6/°C হলে ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক ……….।
উত্তর – 28 × 10–6/°C
10. কোনো ধাতুর ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক 3 × 10–6° C-1 হলে আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক ……….।
উত্তর – 4.5 × 10–6 °C-1
11. একটি লোহার গোলককে উত্তপ্ত করলে ব্যাসার্ধ, পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল ও আয়তনের মধ্যে সর্বাধিক প্রসারণ হয় ……….।
উত্তর – আয়তনের
12. তাপ প্রয়োগে তরলের কেবলমাত্র ……….. প্রসারণ ঘটে।
উত্তর – আয়তন
13. পাত্রের প্রসারণকে আগ্রাহ্য করে তরলের যে প্রসারণ নেওয়া হয় তা হল তরলের ……….. প্রসারণ।
উত্তর – আপাত
14. তরলের প্রকৃত প্রসারণ = ………. + তরলের আপাত প্রসারণ।
উত্তর – পাত্রের প্রসারণ
15. তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক ও পাত্রের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক সমান হলে তরলের আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক …….. হয়।
উত্তর – শূন্য
16. তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে তরলের ঘনত্ব ………. পায়।
উত্তর – হ্রাস
17. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গণনার ক্ষেত্রে প্রাথমিক আয়তনের জন্য ……… উয়তাকে নির্দিষ্ট ধরা হয়।
উত্তর – 0°C
18. নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক নির্ণয় করার সময় এর ……… স্থির রাখা হয়।
উত্তর – চাপ
19. গ্যাসের প্রসারণের ক্ষেত্রে পাত্রের প্রসারণকে ………. করা হয়।
উত্তর – অগ্রাহ্য
20. বেলুন ফুলিয়ে রোদে রাখলে আয়তন ……….।
উত্তর – বাড়ে
TOPIC – B তাপের পরিবাহিতা
সংক্ষিপ্ত / দীর্ঘ উত্তরভিত্তিক প্রশ্নোত্তর
1.তাপ সঞ্চালন কাকে বলে? তাপ সঞ্চালনের কয়টি পদ্ধতি ও কী কী?
উত্তর – দুটি বস্তুর মধ্যে বা একই বস্তুর দুটি অংশের মধ্যে যদি উন্নতার পার্থক্য থাকে তাহলে উন্নতর অঞ্চল থেকে শীতলতর অঞ্চলের দিকে তাপ প্রবাহিত হয়। তাপের এই প্রবাহকে তাপ সঞ্চালন বলা হয়।
তাপ সঞ্চালনের তিনটি পদ্ধতি হল – (1) পরিবহণ, (2) পরিচলন ও (3) বিকিরণ।
2. তাপের পরিবহণ কাকে বলে? পরিবহণ পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের বৈশিষ্ট্যগুলি লেখো।
উত্তর – তাপ সঞ্চালনের যে পদ্ধতিতে কোনো পদার্থের উন্নতর স্থান থেকে শীতলতর স্থানে অণুগুলির কম্পনের দ্বারা তাপ সঞ্চালিত হয় কিন্তু অণুগুলির কোনো স্থানচ্যুতি হয় না তাকে তাপের পরিবহণ বলা হয়।
পরিবহণ পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের বৈশিষ্ট্য— (1) এই পদ্ধতিতে তাপ, পদার্থের উন্নতর স্থান থেকে শীতলতর স্থানে অণুগুলির কম্পনের দ্বারা সঞ্চালিত হয়। (2) এই পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের জন্য জড় মাধ্যমের প্রয়োজন। (3) এই পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের সময় মাধ্যম উত্তপ্ত হয়। (4) এই পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের সময় সেই মাধ্যমের অণুগুলির স্থানচ্যুতি হয় না। (5) এই পদ্ধতিতে তাপ সরল বা বক্রপথে যেতে পারে।
3. তাপ পরিবহণের ক্ষেত্রে স্থিতপূর্ব অবস্থা বলতে কী বোঝ?
একটি পরীক্ষার সাহায্যে দেখাও যে, বিভিন্ন পদার্থের তাপ পরিবহণ ক্ষমতা বিভিন্ন।
উত্তর – কোনো দণ্ডের মধ্য দিয়ে যখন তাপের পরিবহণ হয় তখন দণ্ডের বিভিন্ন স্তরে যদি তাপের পরিবহণ ও শোষণ একই সঙ্গে চলতে থাকে, তাহলে দণ্ডের এই তাপীয় অবস্থাকে স্থিতপূর্ব অবস্থা বলে।
পরীক্ষা: একটি আয়তঘনকাকার ধাতব পাত্রের একটি বৃহত্তর উল্লম্ব তলে তিনটি ছিদ্র করা হল। এবার একই দৈর্ঘ্য ও প্রস্থচ্ছেদের তিনটি ভিন্ন ধাতব দণ্ড (ধরা যাক লোহা, অ্যালুমিনিয়াম ও তামা) রবারের ছিপির সাহায্যে ছিদ্রের মধ্য দিয়ে সমান দূরত্ব পর্যন্ত প্রবেশ করিয়ে দণ্ডগুলির বাইরের অংশে সমান বেধের মোমের প্রলেপ লাগানো হল। এবার ধাতব পাত্রে জল নিয়ে বুনসেন বার্নারের সাহায্যে পাত্রটিকে সমানভাবে উত্তপ্ত করা হতে লাগল। এই অবস্থায় দণ্ড বরাবর তাপের পরিবহণ হবে। কিছুক্ষণ পর দেখা যাবে, বিভিন্ন দণ্ডে বিভিন্ন দৈর্ঘ্য পর্যন্ত মোম গলেছে।
সিদ্ধান্ত: এই পরীক্ষা থেকে বোঝা যায় যে, বিভিন্ন পদার্থের তাপ পরিবহণ ক্ষমতা বিভিন্ন।
4. তাপ পরিবহণের ক্ষেত্রে স্থিতাবস্থা কাকে বলে?
উত্তর – কোনো দণ্ডের মধ্য দিয়ে যখন তাপের পরিবহণ হয় তখন দণ্ডের বিভিন্ন স্তরে যদি তাপের শুধুমাত্র পরিবহণ হয়, কোনো রকম শোষণ না হয় ফলে প্রতিটি স্তরের উস্নতা স্থির থাকে, তাহলে দণ্ডের এই তাপীয় অবস্থাকে স্থিতাবস্থা বলে।
5. কোনো আয়তাকার ফলকের দুই বিপরীত পৃষ্ঠে দুটি ভিন্ন তাপমাত্রা নিয়ে প্রবাহিত তাপের রাশিমালা নির্ণয় করো এবং তা থেকে পরিবাহিতাঙ্কের সংজ্ঞা দাও।
উত্তর – প্রবাহিত তাপের রাশিমালা নির্ণয় : ধরা যাক, একটি আয়তাকার ফলকের বেধ d, দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উয়তা যথাক্রমে θ1 ও θ2 (θ1 > θ2) এবং দুই বিপরীত পৃষ্ঠের প্রতিটির ক্ষেত্রফল A ৷
স্থিতাবস্থায় t সময়ে তলের সঙ্গে লম্বভাবে Q পরিমাণ তাপ পরিবাহিত
যেখানে k একটি ধ্রুবক, যাকে ওই পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলা হয়।
প্রবাহিত তাপের রাশিমালা থেকে তাপ পরিবাহিতাঙ্কের সংজ্ঞা: (1) নং সমীকরণ থেকে পাই, d = 1, A = 1, (θ1 – θ2) = 1 ও t = 1 হলে k = Q অর্থাৎ কোনো পদার্থের একক বেধ ও একক প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলযুক্ত একটি আয়তাকার ফলকের দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উন্নতার পার্থক্য একক হলে স্থিতাবস্থায় একপৃষ্ঠ থেকে অপর পৃষ্ঠে লম্বভাবে একক সময়ে যে তাপ পরিবাহিত হয় তাকে ওই পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলা হয়।
6. কঠিনের মধ্য দিয়ে তাপ পরিবহণের হার কী কী বিষয়ের ওপর নির্ভর করে?
উত্তর – কঠিনের মধ্য দিয়ে তাপ পরিবহণের হার (Q/t) নিম্নলিখিত বিষয়গুলির ওপর নির্ভরশীল— (1) কঠিনের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক (k), (2) প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল (A), (3) বেধ (d) ও (4) তাপমাত্রার পার্থক্য (θ1 – θ2)
7. কোনো পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলতে কী বোঝায়?
অথবা, তাপ পরিবাহিতা কাকে বলে?
উত্তর – একক বেধ ও একক প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলযুক্ত কোনো পদার্থের দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উন্নতার পার্থক্য একক হলে স্থিতাবস্থায় তলের সঙ্গে লম্বভাবে একক সময়ে যে তাপ পরিবাহিত হয় তাকে ওই পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলা হয়।
[যেখানে Q = পরিবাহিত তাপ, A = প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, θ = পদার্থের দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উয়তার পার্থক্য, d = বেধ, t = তাপ প্রবাহের
যেখানে k ধ্রুবক, যাকে ওই পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলা হয়।
8. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের রাশিমালা থেকে এর একক নির্ণয় করো। এর CGS ও SI এককের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করো।
উত্তর – তাপ পরিবাহিতাঙ্কের রাশিমালা – 
যেখানে d = বস্তুর বেধ, A = প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, θ = দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উয়তার পার্থক্য, t = তাপ পরিবহণের সময়কাল, Q = দুই বিপরীত পৃষ্ঠের সঙ্গে লম্বভাবে পরিবাহিত তাপ।
k-এর একক (SI-তে)
k-এর একক (CGS পদ্ধতিতে)
1 cal · cm-1 · °C-1 · s-1 = 4.2 J · (10-2 m)-1 · K-1 · s-1
= 4.2 × 102 J · m-1 · K-1 · s-1
= 4.2 × 102 W · m-1 · K-1
9. তাপের পরিবাহিতাঙ্কের মাত্রীয় সংকেত নির্ণয় করো।
উত্তর – কোনো পদার্থের একটি আয়তাকার ফলকের বেধ d, প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A ও দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উয়তা যথাক্রমে θ1 ও θ2 (θ1 > θ2) হলে যদি স্থিতাবস্থায় t সময়ে তলের সঙ্গে লম্বভাবে Q পরিমাণ তাপ পরিবাহিত হয় তাহলে,
10. তাপের সুপরিবাহী ও কুপরিবাহী পদার্থের মধ্যে দুটি পার্থক্য লেখো।
উত্তর – তাপের সুপরিবাহী ও কুপরিবাহী পদার্থের মধ্যে পার্থক্য—
11. শূন্যস্থানের তাপ পরিবাহিতা শূন্য কেন?
উত্তর – তাপ পরিবহণের জন্য জড় মাধ্যমের প্রয়োজন। জড় মাধ্যম ছাড়া তাপের পরিবহণ হয় না। শূন্যস্থানে কোনো জড় মাধ্যম না থাকার জন্য শূন্যস্থান তাপ পরিবহণ করতে পারে না। তাই শূন্যস্থানের তাপ পরিবাহিতা শূন্য হয়।
12. বায়ুর তাপ পরিবাহিতাঙ্ক ফেল্ট অপেক্ষা কম হওয়া সত্ত্বেও তাপের অন্তরক হিসেবে বায়ু অপেক্ষা ফেল্টের ব্যবহার অনেক বেশি। এর কারণ কী?
উত্তর – বায়ুর তাপ পরিবাহিতাঙ্ক ফেল্ট অপেক্ষা কম। কিন্তু উত্তপ্ত বস্তুর সংস্পর্শে বায়ু থাকলে বায়ুতে পরিচলন স্রোতের সৃষ্টি হয়। ফলে উত্তপ্ত বস্তু থেকে তাপক্ষয় হতে থাকে এবং কিছুক্ষণের মধ্যে উত্তপ্ত বস্তুর তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রার সমান হয়।
কিন্তু বস্তুটিকে ফেল্ট দিয়ে ঢেকে রাখলে ফেল্টের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক কম হওয়ার জন্য পরিবহণ পদ্ধতিতে তাপক্ষয় হয় না এবং উত্তপ্ত বস্তু বায়ুতে উন্মুক্ত না হওয়ার জন্য পরিচলন পদ্ধতিতেও তাপক্ষয় হয় না। এই কারণে বায়ুর তাপ পরিবাহিতাঙ্ক ফেল্ট অপেক্ষা কম হওয়া সত্ত্বেও তাপ অন্তরক হিসেবে বায়ু অপেক্ষা ফেল্টের ব্যবহার বেশি।
13. যে কাঠ থেকে কাঠের গুঁড়ো নির্গত হয়, সেই কাঠ অপেক্ষা কাঠের গুঁড়োর তাপ পরিবাহিতা কম কেন? নতুন ও পুরোনো লেপের মধ্যে কোন্টি অধিক তাপের কুপরিবাহী?
উত্তর – কাঠ থেকে যে কাঠের গুঁড়ো নির্গত হয়, তার মধ্যে বায়ু আবদ্ধ থাকে। কাঠের তাপ পরিবাহিতা খুবই কম এবং কাঠ অপেক্ষা বায়ুর তাপ পরিবাহিতা আরও কম। ফলস্বরূপ কাঠের গুঁড়োর তাপ পরিবাহিতা কাঠ অপেক্ষা কম হয়।
নতুন ও পুরোনো লেপের মধ্যে নতুন লেপটি অধিক তাপের কুপরিবাহী।
14. শীতকালে পাখিরা পালক ফুলিয়ে রাখে কেন?
উত্তর – পাখিরা পালক ফুলিয়ে রাখলে পালকের ফাঁকে বায়ু আবদ্ধ থাকে। বায়ু তাপের কুপরিবাহী হওয়ায় পাখিদের শরীরের তাপ বাইরে পরিবাহিত হয় না, ফলে শরীর গরম থাকে। এই কারণে শীতকালে পাখিরা পালক ফুলিয়ে রাখে।
15. বরফকে কাঠের গুঁড়ো দিয়ে ঢেকে রাখলে সহজে গলে যায় না কেন?
উত্তর – কাঠ ও কাঠের গুঁড়ো উভয়ই তাপের কুপরিবাহী। কাঠের গুঁড়োতে বায়ু আবদ্ধ থাকায় তাপ পরিবাহিতা আরও কমে যায়। তাই বাইরে থেকে তাপ সহজে বরফে সঞ্চালিত হতে পারে না, ফলে বরফও সহজে গলে যায় না। এই কারণে বরফকে কাঠের গুঁড়ো দিয়ে ঢেকে রাখা হয়।
16. পুরু কাচের গ্লাসে ফুটন্ত জল ঢাললে অনেকসময় সেটি ফেটে যায় কেন?
উত্তর – পুরু কাচের গ্লাসে ফুটন্ত জল ঢাললে জলের উয়তা বেশি হওয়ার জন্য গ্লাসের ভিতরের উন্নতা হঠাৎ করে বেড়ে যায়, ফলে ভিতরের দিকটা প্রসারিত হয়। কাচ তাপের কুপরিবাহী এবং গ্লাসটি পুরু হওয়ায় কাচের মধ্য দিয়ে তাপের পরিবহণ খুব কম হয়। ফলে গ্লাসের বাইরের দিকে প্রসারণ খুব কম হয়। কাচের গ্লাসের ভিতর ও বাইরের এই অসম প্রসারণের জন্য এক অভ্যন্তরীণ বলের উদ্ভব হয়। ফলে অনেকসময় গ্লাসটি ফেটে যায়।
17. খড়ের চালের বাড়ি শীতকালে ও গ্রীষ্মকালে আরামদায়ক কেন?
উত্তর – খড় তাপের কুপরিবাহী। খড়ের চালে খড়ের মধ্যে বায়ু আবদ্ধ থাকে। বায়ুও তাপের কুপরিবাহী। ফলে কোনো বাড়ি খড়ের চালযুক্ত হলে শীতকালে ঘরের তাপ বাইরে সহজে বেরিয়ে আসতে পারে না। ফলে ঘর গরম থাকে এবং গ্রীষ্মকালে বাইরের তাপ সহজে ঘরে প্রবেশ করতে পারে না, ফলে ঘর ঠান্ডা থাকে। এই কারণে খড়ের চালের বাড়ি শীতকালে ও গ্রীষ্মকালে আরামদায়ক।
18. কেটলির হাতলে বেত জড়ানো থাকে কেন?
উত্তর – কেটলি সাধারণত অ্যালুমিনিয়ামের তৈরি হয়। অ্যালুমিনিয়াম তাপের সুপরিবাহী। উত্তপ্ত অবস্থায় কেটলির হাতল ধরে তোলা অসুবিধাজনক। বেত তাপের কুপরিবাহী। তাই কেটলির হাতলে বেত জড়িয়ে দিলে তা থেকে হাতে তাপ আসে না, ফলে সহজেই হাতল ধরা যায়। এই কারণে কেটলির হাতলে বেত জড়ানো থাকে।
19. একটি যুগ্মদণ্ডের অর্ধেক তামার ও অর্ধেক কাঠের। পাতলা কাগজকে ওই দণ্ডে টানটান করে জড়িয়ে বার্নারের শিখার কাছে ধরলে কী দেখা যাবে তা কারণসহ লেখো।
উত্তর – কাগজ জড়ানো যুগ্ম দণ্ডটিকে কিছুক্ষণ বার্নারের শিখায় ধরলে দেখা যাবে কাঠের ওপরের কাগজ পুড়ে গেল কিন্তু তামার ওপরের কাগজ পুড়ল না।
পাতলা কাগজটি দণ্ডের ওপর টানটান করে জড়ানো থাকায় তাপ খুব সহজেই বার্নার থেকে তামার দণ্ডে পরিবাহিত হয়। তামা তাপের সুপরিবাহী বলে বার্নারের তাপ দণ্ডের সর্বত্র ছড়িয়ে পড়ে। তাই কাগজের তাপমাত্রা জ্বলনাঙ্কে পৌঁছোয় না ও কাগজটি পুড়ে যায় না। কিন্তু কাঠ তাপের কুপরিবাহী বলে তাপ পরিবাহিত করতে পারে না, তাই কাগজের তাপমাত্রা জ্বলনাঙ্কে পৌঁছোয় ও কাগজ পুড়ে যায়। তবে বার্নারের শিখায় অনেকক্ষণ ধরে রাখলে তামার ওপরের কাগজটিও পুড়ে যাবে।
20. শীতকালে পাথরের মেঝের ওপর কার্পেট পাতলে আরাম বোধ হয় কেন?
উত্তর – শীতকালে বায়ুমণ্ডলের উয়তা কমলে ঘরের মেঝের উন্নতাও কমে যায়। কিন্তু আমাদের শরীরের উয়তা মেঝের তুলনায় বেশি থাকে। পাথর তাপের সুপরিবাহী হওয়ায় পাথরের মেঝের ওপর দিয়ে হাঁটলে শরীর থেকে তাপ পা-এর তলা দিয়ে পাথরে পরিবাহিত হয় বলে মেঝে খুব ঠান্ডা লাগে। কিন্তু পাথরের মেঝের ওপর কার্পেট পাতলে, কার্পেট তাপের কুপরিবাহী হওয়ায় পায়ের তলা দিয়ে তাপের পরিবহণ খুব কম হয়। তাই মেঝে অতটা ঠান্ডা লাগে না। ফলে আরাম বোধ হয়।
21. শীতকালে একই উয়তায় থাকা একটি কাঠের চেয়ার এবং একটি লোহার চেয়ারে হাত দিলে লোহার চেয়ারটি বেশি ঠান্ডা মনে হয় কেন? কী শর্তে একটি লোহার চেয়ার ও একটি কাঠের চেয়ার সমান উয় বলে অনুভূত হবে?
উত্তর – শীতকালে আমাদের শরীরের উয়তা সাধারণত চেয়ারের উন্নতার চেয়ে বেশি থাকে। কাঠ তাপের কুপরিবাহী কিন্তু লোহা তাপের সুপরিবাহী। তাই লোহার চেয়ারে হাত দিলে শরীর থেকে তাপ চেয়ারে দ্রুত পরিবাহিত হয়। কিন্তু কাঠের চেয়ারে হাত দিলে তাপের পরিবহণ অত্যন্ত ধীর গতিতে হয়। তাই লোহার চেয়ারটি বেশি ঠান্ডা বলে মনে হয়।
দেহের উন্নতার সঙ্গে লোহার চেয়ার ও কাঠের চেয়ারের উন্নতা সমান হলে ওই দুটিকে সমান উয় বলে অনুভূত হবে।
22. রৌদ্রে রাখা একটি লোহার চেয়ার এবং একটি কাঠের চেয়ারকে স্পর্শ করলে কোন্টিকে বেশি গরম বলে মনে হয়? ব্যাখ্যা করো।
উত্তর – রৌদ্রে লোহার চেয়ার ও কাঠের চেয়ারকে রাখলে উভয়েরই উন্নতা সমান হয় এবং এই উন্নতা আমাদের শরীরের উয়তার চেয়ে বেশি হয়। কাঠ তাপের কুপরিবাহী কিন্তু লোহা তাপের সুপরিবাহী। লোহার চেয়ারে হাত দিলে চেয়ার থেকে শরীরে দ্রুত তাপ পরিবাহিত হয় কিন্তু কাঠের চেয়ারে হাত দিলে তাপের পরিবহণ অত্যন্ত ধীর গতিতে হয়। তাই লোহার চেয়ারটি বেশি গরম বলে মনে হয়।
23. শীতকালে একটি মোটা জামার পরিবর্তে দুটি পাতলা জামা পড়লে বেশি আরামদায়ক লাগে কেন?
উত্তর – জামা তাপের কুপরিবাহী। একটি মোটা জামা পড়লে জামা ও শরীরের মাঝে একটি বায়ুস্তর থাকে। দুটি পাতলা জামা পড়লে দুটি জামার মাঝে বায়ুর স্তর থাকে। আবার শরীর ও জামার মাঝেও থাকে বায়ুস্তর। বায়ুও তাপের কুপরিবাহী। অর্থাৎ দুটি জামা ও দুটি বায়ুস্তর থাকায় ব্যবস্থাটি তাপের আরও কুপরিবাহী হয়ে ওঠে। ফলে শরীরের বেশি তাপ বাইরে বেরোতে পারে না। এই কারণে শীতকালে একটি মোটা জামার পরিবর্তে দুটি পাতলা জামা পড়লে বেশি আরামদায়ক লাগে।
24. টিনের চালের ঘর গ্রীষ্মকালে গরম ও শীতকালে ঠান্ডা হয় কেন?
উত্তর – টিন তাপের সুপরিবাহী। গ্রীষ্মকালে বায়ুমণ্ডলের উয়তা বেশি হলে টিনের মধ্য দিয়ে বাইরের তাপ ঘরে পরিবাহিত হয় ফলে ঘর গরম হয়। আবার শীতকালে বায়ুমণ্ডলের উন্নতা কমে গেলে ঘরের তাপ টিনের মধ্য দিয়ে বাইরে পরিবাহিত হয় ফলে ঘর ঠান্ডা হয়। এই কারণে টিনের চালের ঘর গ্রীষ্মকালে গরম ও শীতকালে ঠান্ডা হয়।
25. রান্নার পাত্র ধাতুর তৈরি হয় কেন?
উত্তর – ধাতু তাপের সুপরিবাহী। ধাতুর তৈরি পাত্রে খাদ্যবস্তু বা সবজি নিয়ে উনুনে (বা গ্যাসে) বসালে ধাতব পাত্র উনুন (বা গ্যাস) থেকে তাপ নিয়ে তা দ্রুত খাদ্যবস্তুতে পরিবাহিত করে। ফলে দ্রুত, খুব সহজেই রান্না করা যায়। এই কারণে রান্নার পাত্র ধাতুর তৈরি হয়।
26. কাচপাত্র গরম করার সময় লোহার তারজালি ব্যবহার করা হয় কেন?
উত্তর – কাচ তাপের কুপরিবাহী। কাচপাত্রকে সরাসরি উনুনে বসালে তাপ ঠিকভাবে পরিবাহিত করতে না পারার জন্য কাচের অসম প্রসারণের ফলে পাত্র ফেটে যেতে পারে। লোহা তাপের সুপরিবাহী। লোহার তারজালির ওপর কাচপাত্র বসালে তারজালি তাপকে সমানভাবে চারিদিকে ছড়িয়ে দেয় ফলে কাচপাত্র ফেটে যায় না। এই কারণে কাচপাত্র গরম করার সময় লোহার তারজালি ব্যবহার করা হয়।
অতিসংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর
সঠিক উত্তরটি নির্বাচন করো
1, কত ধরনের পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালিত হতে পারে?
(a) 1
(b) 2
(c) 3
(d) 4
উত্তর – (c) 3
2. শূন্যস্থানে যে পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালিত হয় –
(a) পরিবহণ
(b) পরিচলন
(c) বিকিরণ
(d) কোনোটিই নয়
উত্তর – (c) বিকিরণ
3. নীচের কোন্টি তাপের সুপরিবাহী?
(a) কর্ক
(b) গ্রাফাইট
(c) কাঠ
(d) বায়ু
উত্তর – (b) গ্রাফাইট
4. নীচের কোন্টি তাপের কুপরিবাহী?
(a) রবার
(b) লোহা
(c) পারদ
(d) তামা
উত্তর – (a) রবার
5. হিরে—
(a) তাপ ও তড়িতের সুপরিবাহী
(b) তাপ ও তড়িতের কুপরিবাহী
(c) তাপের সুপরিবাহী, তড়িতের সুপরিবাহী
(d) তাপের সুপরিবাহী, তড়িতের কুপরিবাহী
উত্তর – (d) তাপের সুপরিবাহী, তড়িতের কুপরিবাহী
6. কঠিনের মধ্য দিয়ে তাপ পরিবহণের হার কঠিনের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পেলে—
(a) বৃদ্ধি পায়
(b) হ্রাস পায়
(c) একই থাকে
(d) বলা যায় না।
উত্তর – (a) বৃদ্ধি পায়
7. স্থিতাবস্থায়—
(a) তাপের পরিবহণ ও শোষণ দুটোই হয়
(b) তাপের পরিবহণ ও শোষণ কোনোটিই হয় না
(c) শুধুমাত্র তাপের পরিবহণ হয়, শোষণ হয় না
(d) শুধুমাত্র তাপের শোষণ হয়, পরিবহণ হয় না
উত্তর – (c) শুধুমাত্র তাপের পরিবহণ হয়, শোষণ হয় না
8. নীচের কোন্টির তাপ পরিবাহিতা সবচেয়ে বেশি (cal.cm-1 · s-1 · K-1 এককে)?
(a) তামা
(b) সোনা
(c) লোহা
(d) হিরে
উত্তর – (d) হিরে
9. নিম্নের কোন্টির তাপ পরিবাহিতা সর্বনিম্ন?
(a) হিরে
(b) লোহা
(c) সিসা
(d) পারদ
উত্তর – (d) পারদ
10, নীচের কোন্টির ওপর ধাতুর তাপ পরিবাহিতাঙ্ক নির্ভর করে?
(a) উয়তা
(b) দৈর্ঘ্য
(c) উপাদানের প্রকৃতি
(d) প্রস্থচ্ছেদ
উত্তর – (a) উয়তা, (c) উপাদানের প্রকৃতি
11. একটি উত্তপ্ত দণ্ডের দু-প্রান্তের উয়তা সমান। দণ্ডের তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মান (cal · cm-1 °C-1 · s-1 এককে)-
(a) 1
(b) 0.5
(c) 1000
(d) ∞
উত্তর – (d) ∞
12. SI-তে তাপ পরিবাহিতাঙ্কের একক কোন্টি?
(a) W · m-1 · K-1
(b) W · K-1
(c) J · K-1
(d) J · m-1 · K-1
উত্তর – (a) W · m-1 · K-1
13. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মাত্রীয় সংকেত হল –
(a) ML-1T-3Θ-1
(b) ML-2T-3Θ-1
(c) MLT-3Θ-1
(d) ML-3T1Θ
উত্তর – (c) MLT-3Θ-1
14. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মাত্রীয় সংকেতে L-এর ঘাত হল —
(a) 1
(b) 2
(c) -1
(d) -2
উত্তর – (a) 1
15. একটি দণ্ডের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক, k = 0.5 cal · cm-1 · °C-1 · s-1; বেধ, d = 10cm; প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল, A = 2 cm2 হলে তাপীয় রোধের মান হল (°C · s · cal-1 এককে) —
(a) 5
(b) 10
(c) 15
(d) 20
উত্তর – (b) 10
16. কাচের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক, k = 0.0025 cal · cm-1 · °C-1 · s-1 হলে SI-তে তাপ পরিবাহিতাঙ্ক হবে—
(a) 1.05 W · m-1 · K-1
(b) 1 W · m-1 · K-1
(c) 1.1 W · m · K-1
(d) 1.2 W · m-1 · K-1
উত্তর – (a) 1.05 W · m-1 · K-1
17. কোনো পদার্থের k -এর মান 84 W · m-1 · K-1 হলে cal · cm-1 · °C-1 · s-1 এককে মান হবে —
(a) 0.2
(b) 0.24
(c) 0.26
(d) 0.30
উত্তর – (a) 02
18. আদর্শ পরিবাহীর তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মান (cal · cm-1 · °C-1 · s-1 এককে) —
(a) 0
(b) 1
(c) 100
(d) ∞
উত্তর – (d) ∞
19. আদর্শ অন্তরকের তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মান (cal · cm-1 · °C-1 · s-1 এককে) —
(a) 0
(b) 1
(c) 100
(d) ∞
উত্তর – (a) 0
20. কোনো পদার্থের তাপ রোধাঙ্ক বলতে বোঝায়—
(a) তাপ পরিবাহিতাঙ্ক
(b) তাপ প্রবাহের হার
(c) তাপ পরিবাহিতাঙ্কের অন্যোন্য
(d) তাপ পরিবহণের হারের অন্যোন্য
উত্তর – (c) তাপ পরিবাহিতাঙ্কের অন্যোন্য
একটি বা দুটি শব্দে অথবা একটি বাক্যে উত্তর দাও
1. তাপের সুপরিবাহী পদার্থ কাকে বলে?
উত্তর – যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে তাপ সহজে পরিবাহিত হয় তাদের তাপের সুপরিবাহী পদার্থ বলে।
2. তাপের কুপরিবাহী পদার্থ কাকে বলে?
উত্তর – যেসব পদার্থের মধ্য দিয়ে তাপ সহজে পরিবাহিত হয় না তাদের তাপের কুপরিবাহী পদার্থ বলে।
3. তাপের সুপরিবাহী একটি তরল পদার্থের উদাহরণ দাও।
উত্তর – তাপের সুপরিবাহী একটি তরল পদার্থের উদাহরণ হল পারদ।
4. একটি অধাতুর নাম লেখো যেটি তাপের সুপরিবাহী।
উত্তর – তাপের সুপরিবাহী একটি অধাতু হল গ্রাফাইট।
5. কঠিন পদার্থের মধ্য দিয়ে কোন্ পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালন হয় ?
উত্তর – কঠিন পদার্থের মধ্য দিয়ে পরিবহণ পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালন হয়।
6. ইন্জেন-হজের পরীক্ষা থেকে কী প্রমাণ করা যায়?
উত্তর – ইন্জেন হজের পরীক্ষা থেকে প্রমাণ করা যায় বিভিন্ন পদার্থের তাপ পরিবহণ ক্ষমতা বিভিন্ন।
7. একটি ধাতব দণ্ড বাঁকা। এর মধ্য দিয়ে তাপের পরিবহণ কি সম্ভব?
উত্তর – হ্যাঁ, বাঁকা ধাতব দণ্ডের মধ্য দিয়ে তাপের পরিবহণ সম্ভব।
৪. এমন একটি পদার্থের নাম লেখো, যার তড়িৎ পরিবাহিতা অত্যন্ত কম হলেও তাপ পরিবাহিতা অত্যন্ত বেশি।
উত্তর – হিরের তড়িৎ পরিবাহিতা অত্যন্ত কম কিন্তু তাপ পরিবাহিতা অত্যন্ত বেশি।
9. হিরের তাপ পরিবাহিতার মান কত?
উত্তর – হিরের তাপ পরিবাহিতা হল 5.2380 cal · cm-1 · s-1 · K-1 বা 200 W · m-1 · K-1 (প্রায়)।
10. সাধারণ উন্নতায় (room temperature-এ) সবচেয়ে বেশি তাপ পরিবাহিতাসম্পন্ন পদার্থটির নাম লেখো।
উত্তর – এখনও পর্যন্ত জানা আছে, সাধারণ উন্নতায় মনোক্রিস্টালাইন সিন্থেটিক ডায়মন্ড (monocrystalline synthetic diamond)-এর তাপ পরিবাহিতা সবচেয়ে বেশি।
11. সাধারণ উন্নতায় মনোক্রিস্টালাইন সিন্থেটিক ডায়মন্ডের তাপ পরিবাহিতা কত?
উত্তর – সাধারণ উন্নতায় মনোক্রিস্টালাইন সিন্থেটিক ডায়মন্ডের তাপ পরিবাহিতা 3320 W · m-1 · K-1 (প্রায়)।
12. হিরে না কি তামা—কোন্টির তাপ পরিবাহিতা বেশি?
উত্তর – হিরের তাপ পরিবাহিতা তামার তুলনায় প্রায় পাঁচগুণ বেশি।
13. রুপো ও তামার মধ্যে কার তাপ পরিবাহিতা বেশি?
উত্তর – রুপো ও তামার মধ্যে রুপোর তাপ পরিবাহিতা বেশি।
14. কোনো পদার্থের মধ্যে এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে তাপ পরিবহণের শর্ত কী?
উত্তর – কোনো পদার্থের মধ্যে এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে তাপ পরিবহণের শর্ত হল উন্নতার পার্থক্যের মান শূন্য না হওয়া।
15. তাপ পরিবহণের কোন অবস্থায় পরিবহণ ও শোষণ একই সঙ্গে হয়?
উত্তর – স্থিতপূর্ব অবস্থায় তাপের পরিবহণ ও শোষণ একই সঙ্গে হয়।
16. তাপ পরিবহণের কোন্ অবস্থায় শুধুমাত্র তাপের পরিবহণ হয়, শোষণ হয় না?
উত্তর – স্থিতাবস্থায় শুধুমাত্র তাপের পরিবহণ হয়, শোষণ হয় না।
17. আদর্শ পরিবাহীর তাপ পরিবাহিতাঙ্ক কত?
উত্তর – আদর্শ পরিবাহীর তাপ পরিবাহিতাঙ্ক অসীম হয়।
18. আদর্শ কুপরিবাহীর ক্ষেত্রে তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মান কত?
উত্তর – আদর্শ কুপরিবাহীর ক্ষেত্রে তাপ পরিবাহিতাঙ্ক শূন্য হয়।
19. শূন্যস্থানকে আদর্শ কুপরিবাহী বলা হয় কেন?
উত্তর – শূন্যস্থানের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক শূন্য, তাই শূন্যস্থানকে আদর্শ কুপরিবাহী বলা হয়।
20. উয়তা বাড়লে কঠিন পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বাড়ে না কমে?
উত্তর – উন্নতা বাড়লে কঠিন পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক কমে।
21, উয়তা বাড়লে তরল পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বাড়ে না কমে?
উত্তর – উয়তা বাড়লে তরল পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক কমে।
22. উন্নতা বাড়লে গ্যাসীয় পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বাড়ে না কমে?
উত্তর – উয়তা বাড়লে গ্যাসীয় পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বাড়ে।
23. শূন্যস্থানের তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মান কত?
উত্তর – শূন্যস্থানের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক শূন্য।
24. এমন একটি অধাতুর নাম লেখো যার তাপ পরিবাহিতাঙ্ক সর্বোচ্চ?
উত্তর – হিরে হল একটি অধাতু যার তাপ পরিবাহিতাঙ্ক সর্বোচ্চ।
25. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের SI একক কী?
উত্তর – তাপ পরিবাহিতাঙ্কের SI একক হল W · m-1 · K-1 |
26. তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মাত্রীয় সংকেত কী?
উত্তর – তাপ পরিবাহিতাঙ্কের মাত্রীয় সংকেত হল MLT-3-1 |
27. একই আকৃতিবিশিষ্ট দুটি পরিবাহীর তাপ পরিবাহিতাঙ্কের অনুপাত 2 : 3 হলে পরিবাহী দুটির তাপীয় রোধের অনুপাত কত?
উত্তর – পরিবাহী দুটির তাপীয় রোধের অনুপাত 3:2।
28. তাপ পরিবাহিতাঙ্ক তড়িতের কোন্ ভৌত রাশির সমতুল্য?
উত্তর – তাপ পরিবাহিতাঙ্ক তড়িতের তড়িৎ পরিবাহিতাঙ্কের সমতুল্য।
29. একটি পদার্থের তাপীয় রোধের মান কখন তার তাপ পরিবাহিতাঙ্কের অন্যোন্যের সমান হয়?
উত্তর – পদার্থটির বেধ ও প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের সাংখ্যমান সমান হলে তাপীয় রোধের মান তাপ পরিবাহিতাঙ্কের অন্যোন্যের সমান হয়।
30. একটি ফলকের দৈর্ঘ্য (বেধ) অপরিবর্তিত রেখে প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অর্ধেক করলে তাপীয় রোধ কতগুণ হবে?
উত্তর – একটি ফলকের দৈর্ঘ্য (বেধ) অপরিবর্তিত রেখে প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অর্ধেক করলে তাপীয় রোধ দ্বিগুণ হবে।
31. একটি ফলকের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অপরিবর্তিত রেখে দৈর্ঘ্য (বা বেধ) অর্ধেক করলে তাপীয় রোধ কতগুণ হবে?
উত্তর – একটি ফলকের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল অপরিবর্তিত রেখে দৈর্ঘ্য (বা বেধ) অর্ধেক করলে তাপীয় রোধ অর্ধেক হবে।
শূন্যস্থান পূরণ করো
1. ………. পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের সময় মাধ্যমের অণুগুলির স্থানচ্যুতি হয় না।
উত্তর – পরিবহণ
2. কোনো …….. ছাড়া তাপের পরিবহণ ঘটে না।
উত্তর – মাধ্যম
3. তাপ স্থিতাবস্থায় তাপের শুধুমাত্র ……… হয়।
উত্তর – পরিবহণ
4. যে পদার্থের তাপ ……… যত বেশি সেই পদার্থটির তাপ পরিবহণের হার তত বেশি।
উত্তর – পরিবাহিতাঙ্ক বা পরিবাহিতা
5. বিজ্ঞানী ……… -এর পরীক্ষা থেকে প্রমাণিত হয় বিভিন্ন ধাতুর তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বিভিন্ন।
উত্তর – ইন্জেন-হজ
6. হিরের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক সোনার চেয়ে ……….।
উত্তর – বেশি
7. শূন্যস্থানের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক ……….।
উত্তর – শূন্য
৪. তামার তাপ পরিবাহিতাঙ্ক 0.92 CGS একক হলে SI-তে এর মান হল ……….।
উত্তর – 386.4 W · m-1 · K-1
9. হিরে তাপের ………. এবং তড়িতের কুপরিবাহী।
উত্তর – সুপরিবাহী
10. বরফ অপেক্ষা তুষার বেশি তাপের ……….।
উত্তর – কুপরিবাহী
11. পুরোনো ও নতুন লেপের মধ্যে ……….. লেপ বেশি আরামদায়ক।
উত্তর – নতুন
12. তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বেশি হলে তাপীয় রোধ ………. হয়।
উত্তর – কম
13. ………. হল তাপীয় রোধের একক।
উত্তর – কেলভিন/ওয়াট
14. তাপ পরিবাহিতাঙ্ক k হলে তাপীয় রোধাঙ্ক হবে ……….।
উত্তর – 1/k
The Complete Educational Website