আমাদের পারিপার্শ্বিক পদার্থ,Chapter -1
এখানে অনুশীলনীতে থাকা সমস্ত প্রশ্ন এবং তাদের উত্তর দেওয়া হল:
অনুশীলনী
প্রশ্ন ১। নিম্নোক্ত উষ্ণতাগুলোকে সেলসিয়াস স্কেলে পরিবর্তিত কর:
(a) 293K vv
(b) 470K
উত্তর:
কেলভিন স্কেল থেকে সেলসিয়াস স্কেলে উষ্ণতা পরিবর্তন করতে হলে প্রদত্ত উষ্ণতা থেকে 273 বিয়োগ করতে হয়।
(a) 293 K = (293 – 273) \text{ °C} = 20 \text{ °C}
(b) 470 K = (470 – 273) \text{ °C} = 197 \text{ °C}
প্রশ্ন ২। নিম্নোক্ত উষ্ণতাগুলোকে কেলভিন স্কেলে পরিবর্তিত কর
(a) 25°C
(b) 373°C
উত্তর:
সেলসিয়াস স্কেল থেকে কেলভিন স্কেলে উষ্ণতা পরিবর্তন করতে হলে প্রদত্ত উষ্ণতার সঙ্গে 273 যোগ করতে হয়।
(a) 25 \text{ °C} = (25 + 273) K = 298 K
(b) 373 \text{ °C} = (373 + 273) K = 646 K
প্রশ্ন ৩। কারণ দর্শাও-
(a) নেপথেলিন বল সময়ের সাথে সাথে অদৃশ্য হয়ে যায় কোন অবশিষ্টাংশ না রেখেই।
(b) কয়েক মিটার দূর থেকেও আমরা সুগন্ধিদ্রব্যের (perfume) গন্ধ পাই।
উত্তর:
(a) নেপথেলিন একটি ঊর্ধ্বপাতিত পদার্থ। ঊর্ধ্বপাতন প্রক্রিয়ায় কোনো কঠিন পদার্থ তরলে পরিবর্তিত না হয়ে সরাসরি গ্যাসীয় অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। নেপথেলিন বলগুলি পারিপার্শ্বিক উষ্ণতায় বায়ু থেকে তাপ গ্রহণ করে সরাসরি গ্যাসীয় অবস্থায় পরিণত হয় এবং সেই গ্যাস বাতাসে ছড়িয়ে পড়ে, তাই কোনো অবশিষ্টাংশ না রেখেই এটি অদৃশ্য হয়ে যায়।
(b) পদার্থের কণাগুলো অবিরাম গতিশীল হয়, অর্থাৎ তাদের গতিশক্তি থাকে। সুগন্ধিদ্রব্যের (পারফিউম) কণাগুলি গ্যাসীয় অবস্থায় থাকে এবং তাদের গতিশক্তি খুব বেশি হয়। এই দ্রুতগতির কণাগুলি খুব সহজে এবং দ্রুত বাতাসের কণাগুলির মধ্যে ব্যাপিত (diffused) হয় এবং চারিদিকে ছড়িয়ে পড়ে। এই কারণেই কয়েক মিটার দূর থেকেও আমরা সুগন্ধিদ্রব্যের গন্ধ পাই।
প্রশ্ন ৪। পদার্থের কণাগুলোর পারস্পরিক আকর্ষণ বলের ক্রম বর্ধমান মান অনুযায়ী নিম্নলিখিত পদার্থগুলোকে সাজাও- জল, চিনি, অক্সিজেন
উত্তর:
পদার্থের কণাগুলির মধ্যে পারস্পরিক আকর্ষণ বল কঠিন পদার্থে সবচেয়ে বেশি, তরল পদার্থে মাঝারি এবং গ্যাসীয় পদার্থে সবচেয়ে কম হয়।
এখানে,
* অক্সিজেন একটি গ্যাসীয় পদার্থ (আকর্ষণ বল সবচেয়ে কম)।
* জল একটি তরল পদার্থ (আকর্ষণ বল মাঝারি)।
* চিনি একটি কঠিন পদার্থ (আকর্ষণ বল সবচেয়ে বেশি)।
সুতরাং, কণাগুলোর পারস্পরিক আকর্ষণ বলের ক্রম বর্ধমান মান (কম থেকে বেশি) অনুযায়ী সাজালে পাওয়া যায়:
অক্সিজেন < জল < চিনি
প্রশ্ন ৫। নিম্নোক্ত উষ্ণতায় জলের ভৌতিক অবস্থা কী?
(a) 25°C
(b) 0°C
(c) 100°C?
উত্তর:
(a) 25°C: এই উষ্ণতায় জল তরল অবস্থায় থাকে।
(b) 0°C: এই উষ্ণতা হল জলের গলনাঙ্ক (melting point) এবং হিমাঙ্ক (freezing point)। এই উষ্ণতায় জল কঠিন (বরফ) এবং তরল (জল) উভয় অবস্থাতেই থাকতে পারে। বরফ গলতে শুরু করলে তা তরলে পরিণত হয়, আবার জল জমে গেলে তা বরফে পরিণত হয়।
(c) 100°C: এই উষ্ণতা হল জলের স্ফুটনাঙ্ক (boiling point)। এই উষ্ণতায় জল তরল (ফুটন্ত জল) এবং গ্যাসীয় (জলীয় বাষ্প) উভয় অবস্থাতেই থাকতে পারে।
প্রশ্ন ৬। দুটো কারণ উল্লেখ করে যথার্থতা দেখাও-
(a) সাধারণ উষ্ণতায় জল একটি তরল পদার্থ।
(b) সাধারণ উষ্ণতায় লোহার আলমারী হচ্ছে কঠিন পদার্থ।
উত্তর:
(a) সাধারণ উষ্ণতায় জল একটি তরল পদার্থ, কারণ:
১. জলের নির্দিষ্ট আয়তন আছে, কিন্তু কোনো নির্দিষ্ট আকৃতি নেই। জলকে যে পাত্রে রাখা হয়, সেই পাত্রের আকৃতি ধারণ করে।
২. জল প্রবাহিত হতে পারে, অর্থাৎ এটি প্রবাহী (fluid), কিন্তু দৃঢ় (rigid) নয়।
(b) সাধারণ উষ্ণতায় লোহার আলমারী একটি কঠিন পদার্থ, কারণ:
১. লোহার আলমারীর একটি নির্দিষ্ট আকৃতি, স্পষ্ট পরিসীমা এবং স্থির আয়তন আছে।
২. এটি দৃঢ় (rigid) এবং বল প্রয়োগ করলেও এর আকৃতি বদলানো শক্ত। এর সংকোচনশীলতা (compressibility) নগণ্য।
প্রশ্ন ৭। 273 K উষ্ণতা বিশিষ্ট বরফ এবং একই উষ্ণতা বিশিষ্ট জল এই দুটির মধ্যে বরফ কেন বেশী ঠান্ডা করতে পারে?
উত্তর:
273 K (0^\circ C) উষ্ণতায় জলের কণাগুলির শক্তি একই উষ্ণতার বরফের কণাগুলির শক্তির চেয়ে বেশি হয়। এর কারণ হল, বরফ যখন গলে জলে পরিণত হয়, তখন এটি পরিবেশ থেকে গলনের লীন তাপ (latent heat of fusion) শোষণ করে।
এইজন্য, 273 K উষ্ণতার বরফ যখন কোনো কিছুকে ঠান্ডা করে, তখন এটি সেই বস্তু বা পরিবেশ থেকে তাপ শক্তি শোষণ করে (প্রথমে লীন তাপ শোষণ করে 0^\circ C উষ্ণতার জলে পরিণত হয় এবং তারপর সেই জল তাপ শোষণ করে)। অন্যদিকে, 273 K উষ্ণতার জল শুধুমাত্র বস্তু থেকে সাধারণ তাপ শোষণ করে। বরফ অতিরিক্ত লীন তাপ শোষণ করার ফলে তা একই উষ্ণতার জলের চেয়ে বেশি ঠান্ডা করতে পারে।
প্রশ্ন ৮। দাহজনিত ক্ষত কোনটির ক্ষেত্রে বেশী হয় ফোটানো জল না জলীয় বাষ্প?
উত্তর:
জলীয় বাষ্পের ক্ষেত্রে দাহজনিত ক্ষত বেশি হয়।
এর কারণ হল, 100^\circ C (373 K) উষ্ণতায় জলীয় বাষ্পের কণাগুলির শক্তি একই উষ্ণতার ফুটন্ত জলের কণাগুলির চেয়ে বেশি থাকে। জলীয় বাষ্পের কণাগুলি বাষ্পীভবনের লীন তাপ (latent heat of vaporization) হিসেবে অতিরিক্ত শক্তি শোষণ করে রাখে। যখন এই জলীয় বাষ্প ত্বকের সংস্পর্শে আসে এবং ঘনীভূত হয়ে জলে পরিণত হয়, তখন এই অতিরিক্ত লীন তাপ বর্জন করে, যা ফুটন্ত জলের চেয়ে অনেক বেশি তাপশক্তি প্রদান করে এবং গুরুতর দাহজনিত ক্ষতের সৃষ্টি করে।
প্রশ্ন ৯। নীম্নে প্রদত্ত অবস্থার পরিবর্তন দর্শানো চিত্রে A,B,C,D,E এবং F এর নাম লিখ
উত্তর:
চিত্র অনুযায়ী (এবং পাঠ্যপুস্তকের চিত্র 1.9 অনুসারে), A, B, C, D, E, এবং F হল:
* A (কঠিন -> তরল): গলন (Fusion)
* B (তরল -> গ্যাসীয়): বাষ্পীভবন (Vaporization)
* C (গ্যাসীয় -> তরল): ঘণীভবন (Condensation)
* D (তরল -> কঠিন): ঘনীকরণ (Solidification)
* E (কঠিন -> গ্যাসীয়): ঊর্ধ্বপাতন (Sublimation)
* F (গ্যাসীয় -> কঠিন): ঊর্ধ্বপাতন (Sublimation)
