Chapter 06- তাপ Taap Physical Science Bhouto Bigyan – Class 9 WBBSE Notes

আপনি এখানে শিখবেন এই অধ্যায়ে এবং বিষয়ের ফাউন্ডেশন অংশটা, এই বিষয়টিকে সহজ-সরলভাবে পড়িয়েছেন বিশেষজ্ঞ শিক্ষক ভিডিও লেকচার এর মাধ্যমে এবং এই পুরো অধ্যায়কে চার ভাগে খন্ডিত করে আপনার জন্য তৈরি করা হয়েছে

• প্রথম খন্ডে আপনি শিখবেন ফাউন্ডেশন অংশটা যেখানে অধ্যায়ের ব্যাপারে আপনাকে বোঝানো হয়েছে তার মানে definitions,basics  গুলো সহজভাবে.  এবং এটাকে আপনি বুঝতে পারবেন যেটা আপনাকে পরীক্ষার জন্য ক্রীপের করতে সাহায্য করবে
• দ্বিতীয় মডিউলে আপনি শিখবেন MCQ মাল্টিপল চয়েস কোশ্চেন যেটা সাধারণত এক Marks’er আসে পরীক্ষায়
• তৃতীয় মডিউলে আপনি শিখবেন শর্ট অ্যানসার এবং কোয়েশ্চেন, যেটা আপনার পরীক্ষার সাজেশন মধ্যে পড়ে এবং এটা 3-4 marks’er  প্রশ্ন আসে আপনার পরীক্ষা
• চতুর্থ মডিউল আপনি শিখবেন লং আনসার এবং questions যেটা সাধারণত 5-6 marks er হয়

আপনার যদি কোন প্রশ্ন থাকে তাহলে আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন যাতে কি আপনাকে আমরা সাহায্য করতে পারি

ক্যালোরিমিতি

তাপ ও উষ্ণতা : একটি বস্তুর অণুগুলির স্থিরশক্তি এবং গতিশক্তি নিয়ে তৈরি হয় তার অভ্যন্তরীণ শক্তি । অভ্যন্তরীণ শক্তি যখন প্রবহমান হয়ে এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে যায় তখন তাকে তাপ শক্তি বলে । যেমন- যখন আমরা গরম জলে আমাদের হাত ডোবায়, তখন জল থেকে তাপ আমাদের হাতে আসে এবং আমরা তখন জলের মধ্যে থাকা তাপশক্তি অনুভব করতে পারি।

তাপ – সংক্রান্ত আধুনিক মত : তাপ হল এক প্রকার শক্তি, এবং তাপীয় শক্তি  হল একটি বস্তুর সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ শক্তি । তাপ হলো মোট অভ্যন্তরীণ শক্তির একটি অংশ যা পরিবেশে স্থানান্তরিত হয়ে তাপীয় ভারসাম্য বজায় রাখে ।

কোনো বস্তু গরম না ঠাণ্ডা, বা তা কতটা গরম বা কতটা  ঠাণ্ডা, অথবা তা অন্য কোনো বস্তুকে তাপ দিতে পারে , না তাপ নিতে পারে , তা আমরা আমাদের তাপীয়  অনুভূতির মাধ্যমে  বুঝতে পারি।
অর্থাৎ, কোন বস্তু কতটা গরম তা তার তাপীয় মাত্রা থেকে বোঝা যায়। বস্তুর এই  তাপীয় মাত্রাকে উষ্ণতা  বলে । যখন ভিন্ন উষ্ণতার  দুটি বস্তু  তাপীয় সংস্পর্শে আসে, তখন বেশি উষ্ণতার  বস্তু থেকে কম উষ্ণতার বস্তুতে তাপ সঞ্চারিত হয়। দুটি বস্তুর উষ্ণতা  সমান হলে বস্তু দুটি  তাপীয় সাম্যে পৌঁছায়। উষ্ণতা হল একটি স্কেলার রাশি ।

যে ভৌতরাশির সাহায্যে বস্তুর তাপীয় মাত্রা প্রকাশ করা হয় তাকে উষ্ণতা বলে । উষ্ণতা নির্দেশ করে যে একটি বস্তু হয় অন্য বস্তুকে তাপ দেবে বা অন্য বস্তু থেকে তাপ গ্রহণ করবে। আমরা সাধারণত তিন ধরনের তাপ সম্পর্কে জানতে পারি : (i) বোধগম্য তাপ, (ii) লীন  তাপ এবং (iii) বিকীর্ণ তাপ।

তাপের ফল বা তার বহিঃপ্রকাশ :

ব্যতিক্রম সত্ত্বেও, এটা সাধারণত গৃহীত হয় যে তাপ দিলে পদার্থের

1. উষ্ণতা বাড়ে তবে অবস্থার পরিবর্তন হলে এটি ঘটে না। 
2. ভৌত অবস্থা পরিবর্তিত হতে পারে। কঠিন থেকে তরলে, তরল থেকে গ্যাসে বা বাষ্পে রূপান্তরিত হতে পারে।  
3. আয়তন বাড়ার সাথে সাথে ঘনত্ব কমে । 
4. রাসায়নিক পরিবর্তন সম্ভব। উদাহরণস্বরূপ,  কাঠ পোড়ালে CO2 (g)নির্গত হয় । CaCO3(S) + তাপ → CaO(S) + CO2(g), 
5. রোধ পরিবর্তিত হতে পারে। বেশিরভাগ পদার্থের রোধ বৃদ্ধি পায় কিন্তু অর্ধপরিবাহীর রোধ
6. হ্রাস পায় । 
7. আলোক বিকিরণ ঘটতে পারে। যেমন -একটি জ্বলন্ত বৈদ্যুতিক বাল্বের ফিলামেন্ট, একটি গরম লোহা। 
8. চৌম্বক ধর্মের পরিবর্তন হয়। উত্তপ্ত হলে, চুম্বকের চুম্বকত্ব হ্রাস পায় এবং একটি নির্দিষ্ট উষ্ণতায় একদমই আর থাকে না। এই উষ্ণতাকে ‘ কুরি বিন্দু’ বলা হয়।

ক্যালোরিমিতির মূলনীতি (অর্থাৎ, তাপ পরিমাপের নীতি) :
তাপ গ্রহণ= তাপ বর্জন । এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে তাপ সঞ্চালন হলেই সেই  তাপ পরিমাপ করা যায় । ক্যালোরিমিতি হল তাপ বিজ্ঞানের সেই শাখা যেখানে তাপের পরিমাণ নিয়ে আলোচনা করা হয়।

যখন ভিন্ন তাপমাত্রার দুটি বস্তু পরষ্পরের সংস্পর্শে আসে তখন উষ্ণ বস্তুটি যে পরিমাণ তাপ বর্জন করে, শীতল বস্তুটি সেই একই পরিমাণ তাপ শোষণ করে। অবশেষে  তাপীয় সাম্য ব্যবস্থা তৈরী হয়। অর্থাৎ, উষ্ণ বস্তু দ্বারা নির্গত তাপ, ঠান্ডা বস্তু দ্বারা শোষিত তাপের সমান। এটিই হল ক্যালোরিমিতির মূল নীতি ।

তবে এই নীতি কতগুলি নির্দিষ্ট শর্তে প্রযোজ্য : 

1. তাপ আদান-প্রদান বস্তু  সমবায়ের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকতে হবে এবং পারিপার্শ্বিকের সাথে তাপের বিনিময় হওয়া চলবে না। 
2. বস্তুগুলির মধ্যে কোনও রাসায়নিক বিক্রিয়া হওয়া যাবে না , এমনকি  একে অপরের মধ্যে দ্রবীভূত হওয়াও যাবে না। (কারণ রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং দ্রবীভূত হওয়ার সময় তাপ উৎপন্ন বা শোষিত হতে পারে )। 
3. তাপ সঞ্চালনের সময়, তাপশক্তি ও অন্য শক্তির মধ্যে রূপান্তর হওয়া যাবে না।

ক্যালোরিমিতির মূলনীতি, তথা তাপ গ্রহণ বা বর্জনের পরিমাপ : 

গৃহীত বা বর্জিত তাপের পরিমাণ তিনটি বিষয় দ্বারা নির্ধারিত হয়- 

• বস্তুর ভর
• বস্তুর উপাদানের আপেক্ষিক তাপ 
• উষ্ণতার পরিবর্তন

অর্থাৎ গৃহীত, বা বর্জিত তাপ (Q) = বস্তুর ভর (m) x আপেক্ষিক তাপ (s) x উষ্ণতার পরিবর্তন (t) (অনেক সময় ‘H=mst’ এইভাবেও লেখা যায় )।

যখন বস্তুর ভর m kg এবং উষ্ণতার পরিবর্তন Δt  K (or,  Δt℃), Q=msΔt জুল।

পদার্থের আপেক্ষিক তাপ সম্পর্কিত তথ্য : 

1. আপেক্ষিক তাপ (s) = Qm.t ; যখন m = 1 এবং Δt (উষ্ণতার পার্থক্য) = 1° ; তখন S = Q একটি পদার্থের একক ভরের উষ্ণতা একক পরিমাণ বাড়ানোর জন্য প্রয়োজনীয় তাপকে সেই পদার্থের আপেক্ষিক তাপ বলে। আপেক্ষিক তাপকে, আপেক্ষিক তাপগ্রাহীতা অর্থাৎ, একক ভরের  তাপগ্রাহীতা বলা হয় । 
2. আপেক্ষিক তাপের CGS একক হল  Cal g-1 °C-1  এবং SI একক  হল  JKg-1K-1
3. পদার্থের আপেক্ষিক তাপ যত বেশি হবে, উষ্ণতা বাড়াতে তত বেশি তাপের প্রয়োজন হবে এবং পদার্থের তাপ ধারণ করার ক্ষমতাও বেশি হবে । এই কারণেই আগুন নেভানোতে, সেঁক দেবার কাজে এবং গাড়ির রেডিয়েটারে জল ব্যবহার করা হয়।
4. আপেক্ষিক তাপ পদার্থের একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য কিন্তু বস্তুর নয় ।
5. বিভিন্ন পদার্থের তাপ ধারণ ক্ষমতা বিভিন্ন  হওয়ায় তাদের আপেক্ষিক তাপও বিভিন্ন হয়। জলের আপেক্ষিক তাপ হল সব থেকে বেশি 4200 J Kg-1K-1 (বা, 1 Cal g-1 °C-1)  যেখানে বরফের আপেক্ষিক তাপ হল 2100 J Kg-1K-1 (বা,  0.5 Cal g-1° C–1); কিন্তু, উভয়ের সংকেত হল H2O । একটি তরলের আপেক্ষিক তাপ সাধারণত কঠিনের আপেক্ষিক তাপের চেয়ে বেশি হয়।
6. আপেক্ষিক তাপের CGS-একক ক্যালোরিতে গৃহীত(বা  বর্জিত)  তাপ প্রকাশ করতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে SI-একক  জুলে প্রকাশ করা  হয়। পদার্থের অবস্থার পরিবর্তনের সময় যখন উষ্ণতা স্থির থাকে, তখন গৃহীত বা বর্জিত তাপ হয় Q = mL (L = পদার্থের একক ভরের  অবস্থান্তরের লীন তাপ)
7. যখন 1 cal = 4.2 joule  এবং 1 কিলোগ্রাম = 1000 গ্রাম, তখন বলা যায় SI-এককে আপেক্ষিক তাপ = CGS-এ আপেক্ষিক তাপ হল 4.2 1000 J Kg-1K-1.
8. 0.5 কেজি ভরের উষ্ণতা 40°C থেকে 50°C-এ পরিবর্তন করতে 3 KJ তাপ লেগেছে। বস্তুর আপেক্ষিক তাপ কী?

ANS.  

আপেক্ষিক তাপ (s)= Qm x t= 3000J0.5 kg x (50-40)° C= 3000J0.5 Kg x 10 k = 600 J Kg-1K-1

2. 
   80°C উষ্ণতার 2 কেজি জলে 25 °C উষ্ণতার 8 কেজি জল মিশ্রিত করলে মিশ্রণের তাপমাত্রা কত হবে?

ANS. ধরা যাক, উষ্ণতা হবে t℃ । বর্জিত তাপ = গৃহীত তাপ or, m1s1t1= m2s2t2

অর্থাৎ, 2x SH2O X  (80-t ) = 8 x SH2O x (t-25 ) or, 160 – 2t = 8t – 200 Or, t = 36 ℃
3. -8℃ উষ্ণতার 10g বরফকে 50℃ উষ্ণতায় নিয়ে যেতে হলে কত তাপের প্রয়োজন? 

Sice= 0.5, গলনের লীনতাপ = 80 Cal g-1

ANS. মোট গৃহীত  তাপ : (-8 °C বরফ থেকে 0 °C বরফ + 0 °C বরফের গলন + 0 °C  এর জল থেকে 50 °C এর  জল) – এদের শোষিত তাপ = 10g ✕ 0.5 cal g-1 °C -1 ✕ [0 – (- 8)] ℃ + 10g ✕ 80 calg-1 + 10g ✕ 1 cal g-1 °C× (50-0) ℃ = (40 + 800 + 500) cal = 1340 cal .

কার্য ও তাপের তুল্যতা (W=JH)

শক্তির বৈশিষ্ট্য হল : 

• শক্তির বিনিময়ে কাজ পাওয়া যায়
•  পদার্থের পরিবর্তন ঘটে শক্তি  দ্বারা
• শক্তি এক রূপ থেকে অন্য রূপে রূপান্তরিত হতে পারে 

তাপ হল একটি বস্তুকণার গতিশক্তি তথা যান্ত্রিক শক্তির প্রকাশ। একটি বস্তুর উপর যান্ত্রিক ক্রিয়াকলাপের ফলে, বস্তুটি উত্তপ্ত হয়। 

•  দুই হাত একসাথে ঘষলে হাত গরম হয়। 
• ছুরি কাঁচি  ধার দেবার যন্ত্রে ঘূর্ণায়মান পাথরের সাথে বস্তুর ঘর্ষণের ফলে তাপ উৎপন্ন হয় এবং আগুনের স্ফুলিঙ্গ নির্গত হয়। 
• কোনো ধাতুকে হাতুড়ি দিয়ে আঘাত করলে তার তাপমাত্রা বেড়ে যায়। 
• সাইকেলের টায়ারে হাওয়া ভর্তি করার সময় পাম্প করার যন্ত্র গরম হয়ে যায় ( এর কারণ হল পাম্প এবং পিস্টনের মধ্যে পারস্পরিক ঘর্ষণ এবং পিস্টনের ধাক্কার ফলে বায়ুর অণুগুলির গতিশক্তি বৃদ্ধি)। 
•  যখন একটি ট্রেন একটি রেললাইনের উপর দিয়ে যায়, তখন রেললাইন  উত্তপ্ত হয়। 
• যখন কোন ভারী বস্তু অনেক উচ্চতা থেকে পড়ে তখন মাটি উত্তপ্ত হয়ে যায় ইত্যাদি।

তাপশক্তিও যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি বাষ্প ইঞ্জিন।

বিজ্ঞানী জুল স্থাপন করেছিলেন যে, যখন তাপ এবং যান্ত্রিক শক্তির একটি অন্যটিতে রূপান্তরিত হতে পারে, তখন তাদের মধ্যে একটি সুনির্দিষ্ট সম্পর্ক রয়েছে। বলেছিলেন যখনই কিছু পরিমাণ যান্ত্রিক শক্তি বা কার্য সম্পূর্ণরূপে তাপে রূপান্তরিত হয়, তখন-

1. একই পরিমাণ তাপ অর্জিত হয় এবং 
2. উৎপন্ন তাপ হয় কৃতকার্যের সমানুপাতিক। এটি সাধারণত জুলের সূত্র বা তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র হিসাবে উল্লেখ করা হয়। অর্থাৎ কার্য ও উৎপন্ন তাপের অনুপাত হয় ধ্রুবক । 

যদি W পরিমাণ কাজকে H পরিমাণ তাপে রূপান্তরিত করা হয়, 

তাহলে W 𝛂 H বা W = J.H. ……….(i)

W / H=J…… (ii) 

এই ক্ষেত্রে, ‘J’ একটি সমানুপাতিক ধ্রুবক। এটিকে তাপের  যান্ত্রিক তুল্যাঙ্ক (mechanical equivalent at heat) বা জুল তুল্যাঙ্ক বলা হয়। যখন H = 1 হয়, তখন W =J হয়। অর্থাৎ, 1 একক তাপ = J একক ক্রিয়া, 

1. তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্ক : একক পরিমাণ তাপ উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় কাজের পরিমাণ হলো তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্ক ।

কারণ J = W/H, J-এর মান তাপ ও ​​কার্যের এককের ওপর নির্ভর করে।

1. CGS  অনুযায়ী J-এর একক : ক্যালোরি হল CGS এ তাপের একক, কার্যের একক হল আর্গ ।  তাই, এই পদ্ধতি অনুসরণ করে, J-এর একক হল আর্গ/ক্যালোরি। J-এর পরীক্ষালব্ধ মান হল≈ 4.2 107 আর্গ / ক্যালোরি = 4.2 জুল / ক্যালোরি ।

ক্যালোরি ও আর্গের, এবং ক্যালোরি ও জুলের সম্পর্ক : 

1 ক্যালোরি = 4.2× 107 আর্গ = 4.2 জুল ।

SI-তে কার্য এবং তাপ উভয়ের এককই হল জুল। অর্থাৎ, 1 জুল কার্যের  জন্য এক জুল তাপ পাওয়া যায়। এক্ষেত্রে, J = 1, নির্দেশ করে যে SI পদ্ধতিতে J-এর একক থাকে না ।
J = 4.2 J cal-1  মানে হল, 4.2 J কার্যকে সম্পূর্ণরূপে তাপে পরিণত করলে 1 cal তাপ পাওয়া যায়। 

বর্তমানে, তাপের SI একক হল “জুল” এবং জুলের সঙ্গে সম্পর্কের ভিত্তিতে ক্যালোরিকে সংজ্ঞায়িত করা হয় : 1 ক্যালোরি = 4.186 জুল তাপ শক্তি। অর্থাৎ, 1 জুল = 0.24 ক্যালোরি।

গাণিতিক উদাহরণ :

1. 150 J কাজের দ্বারা কত তাপ উৎপন্ন হবে?

Hint: W = J ×H    

∴ H = WJ= 15 J4.2 J cal-1 = 35.71 J

2. একটি 1 কেজি বস্তু 1 কিলোমিটার উচ্চতা থেকে মাটিতে পড়ে সমস্ত শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হলে কত তাপ উৎপন্ন হবে? [J=4.1×107 erg/cal ]

সমাধান : সূত্র : H=W/J=mgh/J; যেখানে m = 1 kg, g = 9.8 ms-2, h = 1 km = 103 m, 

এবং J = 4.1 107 erg cal-1 = 4.1 J।

উৎপন্ন তাপ (H) =1 kg x 9.8 ms-2 x 103 m4.1 J cal-1 = 9.8 N x 103m4.1 J cal-1=9.8  x 103 J4.1 J cal-1= 2.39 x 103 cal 

লীনতাপ 

পদার্থের সাধারণত তিনটি অবস্থা : কঠিন, তরল এবং গ্যাসীয়। পদার্থের রূপান্তর বা অবস্থান্তর বলতে সেই প্রক্রিয়াকে বোঝায়, যার মাধ্যমে পদার্থের ভৌত অবস্থার পরিবর্তন হয়। অবস্থান্তরের সময় তাপ যোগ করার ফলে পদার্থের উচ্চ অবস্থান্তর হয় এবং নিম্ন অবস্থান্তর ঘটে যখন তাপ নিষ্কাশন করা হয় । অর্থাৎ, উচ্চ অবস্থান্তর ঘটে গলন ও বাষ্পীভবনের ক্ষেত্রে , এবং ঘনীভবন ও কঠিনীভবনের সময় নিম্ন অবস্থান্তর ঘটে। 

অবস্থান্তরের  সময় –

1. পদার্থের ভৌত পরিবর্তন হয়।
2. তাপ গৃহীত বা  বর্জিত হয়, কিন্তু পদার্থের উষ্ণতা স্থির থাকে। 
3. আয়তনের হ্রাস বা বৃদ্ধি হয়। 

লীনতাপ : অবস্থান্তরের সময় পদার্থ তাপ  গ্রহণ বা বর্জন করে, যা বাহ্যিকভাবে প্রকাশ করা যায় না এবং থার্মোমিটার দ্বারা সনাক্তও করা যায় না। এই তাপ শুধু পদার্থের অবস্থা পরিবর্তনের সময় ব্যয় হয়। পদার্থের মধ্যে এই তাপ থাকে  লীন বা লুকানো অবস্থায়। তাই এই তাপকে লীনতাপ (latent heat) বলা হয়।

লীনতাপ কাকে বলে : প্রমাণ চাপে, স্থির উষ্ণতায় ,একক ভরের কোনো পদার্থের অবস্থার পরিবর্তন সম্পূর্ণ করার জন্য যে পরিমাণ তাপ গৃহীত(বা  বর্জিত) হয়, সেই তাপকে পদার্থের ওই অবস্থা পরিবর্তনের লীনতাপ বলে ।

পদার্থের একক ভরের লীনতাপকে (L) আপেক্ষিক লীনতাপ (Specific latent heat) হিসাবেও উল্লেখ করা হয়ে থাকে ।

L = অবস্থান্তরের সময় গৃহীত বা,বর্জিত  তাপ পদার্থের ভর   Or, L = Qm   Or, Q =mL

অবস্থার পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে লীনতাপগুলি হল –

• গলনের লীনতাপ (গলনের সময় গৃহীত)
• কঠিনীভবনের  লীনতাপ (কঠিনীভবনের সময় বর্জিত ) 
• বাষ্পীভবনের লীনতাপ (বাষ্পীভবনের সময় গৃহীত) 
•  ঘনীভবনের লীনতাপ (ঘনীভবনের সময় বর্জিত) 

লীনতাপের একক : J/Kg (SI একক), cal/g (CGS একক)

লীনতাপের মাত্রা-সংকেত : [তাপ শক্তি] / [ভর] = [ML2T-2] / [M] = [L2T-2] এবং মাত্রা :  দৈর্ঘ্যে 2, সময়ে -2

বোধগম্য তাপ : পদার্থের অণুর গতিশক্তি বাড়ায়, যা উষ্ণতা বাড়ায় এবং থার্মোমিটারে এই তাপ পরিমাপ করা যায়। তবে, লীনতাপ গ্রহণের ফলে পদার্থের অণুগুলির বিন্যাস পরিবর্তিত হয়, উষ্ণতা  বৃদ্ধি পায় না, তাই থার্মোমিটার সেই তাপ সনাক্ত ও করতে পারে না। অবস্থার একই পরিবর্তনে, বিভিন্ন পদার্থের  লীনতাপ বিভিন্ন হয়।

গলনের লীনতাপ কাকে বলে : প্রমাণ চাপে, স্থির উষ্ণতায়, একক ভরের কঠিন পদার্থ গলে গিয়ে সম্পূর্ণরূপে তরল হওয়ার জন্য যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয় তখন সেই তাপকে ওই পদার্থের গলনের লীনতাপ বলে।

উদাহরণস্বরূপ, বরফ গলনের লীনতাপ হল 80 cal/g (CGS-এ), এবং 336 × 103 J/Kg বা, 336 KJ/Kg (SI অনুযায়ী)।

বরফ-গলনের লীনতাপ 336 KJ Kg-1 বলতে কী বোঝায় : প্রমাণ চাপে 0°C উষ্ণতার 1 কেজি বরফকে 0°C উষ্ণতার 1 কেজি জলে রূপান্তর করতে 336 kJ তাপ প্রয়োজন। অন্যভাবে বলা যেতে পারে যে, প্রমাণ চাপে 0°C উষ্ণতায় 1 কেজি জল থেকে 336 kJ তাপ নিষ্কাশন করলে 0 °C উষ্ণতার 1 কেজি বরফ পাওয়া যাবে।

বাষ্পীভবনের লীনতাপ কাকে বলে : প্রমাণ চাপে, স্থির উষ্ণতায়, একক ভরের তরল পদার্থ স্ফুটনের ফলে সম্পূর্ণরূপে বাষ্পীভূত হওয়ার জন্য যে পরিমাণ তাপ গ্রহন করে ,সেই তাপকে ওই পদার্থের বাষ্পীভবনের লীনতাপ বলে। উদাহরণস্বরূপ, জলের বাষ্পীভবনের লীনতাপ, 537 cal/g (CGS-এ) এবং 2260 kJ/Kg (SI অনুযায়ী)।

জলের বাষ্পীভবনের লীনতাপ 2260 kJ Kg-1 বলতে কী বোঝায় : প্রমাণ চাপে, 100 °C উষ্ণতার 1 কিলোগ্রাম জলকে 100°C উষ্ণতার 1 কেজি বাষ্পে পরিণত করতে 2260 kJ তাপ লাগে।

লীনতাপ সম্পর্কিত লেখচিত্র :

অবস্থা-পরিবর্তনকালে উষ্ণতার স্থিরত্ব-গলন ও স্ফুটনের ক্ষেত্রে : 

পদার্থের এক অবস্থা থেকে অন্য অবস্থায় রূপান্তরের সময় তাপ প্রয়োগ করা বা নিষ্কাশন করতে হয় । একটি নির্দিষ্ট চাপে যতক্ষণ পর্যন্ত এই স্থানান্তর প্রক্রিয়াটি ঘটে ততক্ষণ পদার্থের উষ্ণতার কোনো পরিবর্তন হয় না। এক্ষেত্রে বস্তু দ্বারা শোষিত তাপকে লীনতাপ হিসাবে উল্লেখ করা হয়। যখন গলনাঙ্ক, স্ফুটনাঙ্ক নির্ধারণ করা হয় তখন এই ঘটনা লক্ষ্য করা যায় ।

স্বাভাবিক বায়ুচাপের অধীনে 0℃ উষ্ণতার নিচে 1 কেজি বরফে তাপ প্রয়োগ করলে এবং উষ্ণতা  বৃদ্ধির বিপরীতে শোষিত তাপকে যদি লেখচিত্রে প্রয়োগ করা হয় তবে লেখচিত্রটি এরূপ হবে-

লেখচিত্রের BC বিভাগটি বরফ গলনের সাথে সম্পর্কিত এবং এটি নির্দেশ করে যে গলনের সময় উষ্ণতা 0℃ -এ স্থির থাকে। একই ভাবে DE অংশ বোঝায় যে, জলের স্ফুটন এবং স্ফুটনের সময় উষ্ণতা যে 100 ℃ -এ স্থির থাকে সেটিও  নির্দেশ করে।

লেখচিত্রের CD অংশটি ব্যাখ্যা করে যে জলের উষ্ণতা,তাপ শোষণের সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়,  এবং FE অংশটি দেখায় যে বাষ্পের উষ্ণতা ,তাপ শোষণের সাথে বৃদ্ধি পায়।

গাণিতিক উদাহরণ

1. 0℃ উষ্ণতার 50g বরফকে 100℃ উষ্ণতায় জলে পরিণত করতে হলে কী পরিমাণ কাজ করতে হবে? বরফ গলনের লীনতাপ = 80 cal/g.

                           H1                       H2

0 ℃-এর বরফ   →  0 ℃-এর জল  → 100 ℃ উষ্ণতায় জল।

বরফের গলনের জন্য প্রয়োজনীয় তাপ, H1=mL | (m = ভর, L = একক ভরের অবস্থান্তরের লীনতাপ)=50g 80 cal g-1 = 4,000 cal

H2 = m.s.t = 50g 1 cal g-1  ℃-1 (100-0)℃ = 5,000 cal

মোট গৃহীত তাপ = H1+H2 = (4000 + 5000) cal =  9000 cal

কৃতকার্য, W=J.H. = 4.2 107 erg cal-1 9000 cal = 3.78 1011 erg (Ans.)

সম্পৃক্ত ও অসম্পৃক্ত বাষ্প

সমস্ত  উষ্ণতায়, তরল বাষ্পীভূত হয়। তরল দ্বারা সৃষ্ট বাষ্প তার সংস্পর্শে থাকা তলের উপর যে চাপ প্রয়োগ করে তাকে বাষ্পচাপ বলে। বাষ্প যে চাপ প্রয়োগ করে, তা পরীক্ষার মাধ্যমেও প্রমাণ করা যেতে পারে। কোনো আবদ্ধ স্থানে স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট পরিমাণের বেশি বাষ্প থাকতে পারে না।

একটি নির্দিষ্ট উষ্ণতায়, একটি নির্দিষ্ট আয়তনের আবদ্ধ স্থান সর্বাধিক যে পরিমাণ বাষ্প ধারণ করতে পারে, সেই পরিমাণ বাষ্প  যদি সেখানে উপস্থিত থাকে, তাহলে সেই  বাষ্পকে সম্পৃক্ত বাষ্প বলে এবং সেই বাষ্প যে চাপ দেয় তাকে  সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ বলে। 

এই অবস্থায়, তরল পৃষ্ঠ থেকে যতগুলি অণু বাষ্পীভূত হয় ততগুলি অণু বাষ্প অবস্থা থেকে তরলে ফিরে আসে। অর্থাৎ দুটি বিপরীত প্রক্রিয়ার মধ্যে একটি ভারসাম্য বিদ্যমান থাকে।

তবে, নির্দিষ্ট উষ্ণতায়, একটি নির্দিষ্ট আয়তনের আবদ্ধ স্থান সর্বাধিক যে পরিমাণ বাষ্প  ধারণ করতে পারে, যদি তার চেয়ে কম পরিমাণ বাষ্প সেখানে উপস্থিত থাকে তবে সেই বাষ্পকে অসম্পৃক্ত বাষ্প বলা হয়। অসম্পৃক্ত বাষ্প চাপ হল অসম্পৃক্ত বাষ্প দ্বারা প্রয়োগ করা চাপ।

• একটি আবদ্ধ স্থানে, সম্পৃক্ত বাষ্প তার তরলের সাথে ভারসাম্য বজায় রাখে। অপরদিকে অসম্পৃক্ত বাষ্প তরলের সাথে ভারসাম্য অবস্থায় থাকে না ।
• বয়েল এবং চার্লসের সূত্রগুলি সম্পৃক্ত বাষ্পের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়। অসম্পৃক্ত বাষ্প বয়েল এবং চার্লসের সূত্র অনুসরণ করে ।
• উষ্ণতা বাড়ালে সম্পৃক্ত বাষ্প অসম্পৃক্ত হয়ে যায়।
• একটি নির্দিষ্ট উষ্ণতায়, কোনো বাষ্পের সম্পৃক্ত চাপ নির্দিষ্ট হয়। এটি বাষ্পের আয়তন দ্বারা প্রভাবিত হয় না।

স্থির উষ্ণতায় সম্পৃক্ত ও অসম্পৃক্ত বাষ্পের চাপ-আয়তন লেখচিত্র:

লেখচিত্রের AB অংশ হল একটি অসম্পৃক্ত বাষ্প রেখা । এই বিভাগের আয়তন হ্রাসের সাথে সাথে চাপ ব্যাস্তানুপাতে বৃদ্ধি পায়। B বিন্দুতে বাষ্প সম্পৃক্ত হয় । এরপর আয়তন কমে যাওয়ার পরেও চাপ বাড়েনা । 

BC অংশে ও এটি ঘটে। এই অংশে, সম্পৃক্ত বাষ্পের রেখা এবং আয়তন অক্ষের সমান্তরাল হয়। আয়তন কমার সাথে সাথে বাষ্প ঘনীভূত হয় এবং তরল হতে শুরু করে। 

C বিন্দুতে, সমস্ত বাষ্প তরলে ঘনীভূত হয়। এই পরিস্থিতিতে, তরলের আয়তন সামান্য হ্রাসের জন্যও প্রচুর চাপের প্রয়োজন হয়। লেখচিত্রের CD অংশের খাড়াই ভাব এটি নির্দেশ করে। CD অংশটি চাপ-অক্ষের প্রায় সমান্তরাল হয় ।
সিদ্ধান্ত : স্থির উষ্ণতায় আয়তন হ্রাস পেতে থাকলে অসম্পৃক্ত বাষ্প সম্পৃক্ত না হওয়া পর্যন্ত বয়েলের সূত্র মেনে চলে।

শিশির : পৃথিবীপৃষ্ঠ এবং এর সংলগ্ন বস্তুগুলি রাতে তাপ বিকিরণের ফলে যখন শীতল হয়, তখন ভূপৃষ্ঠ সংলগ্ন বায়ুস্তরও শীতল হয় । এভাবে উষ্ণতা কমে যেতে থাকলে একটা সময়ে একটি নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ু তার আভ্যন্তরীণ জলীয়বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয়ে পড়ে । এই উষ্ণতাকেই বলা হয় ওই  বায়ুর শিশিরাঙ্ক। 

যখন বায়ুর উষ্ণতা শিশিরাঙ্কের নিচে নেমে যায়, তখন বায়ু তার আভ্যন্তরীণ জলীয় বাষ্পকে ধরে রাখতে পারে না; এই জলীয় বাষ্প তখন ঘনীভূত হয় এবং ছোট ছোট জলকণায় পরিণত হয়, যা শিশির নামে পরিচিত।

শিশিরাঙ্ক : যে উষ্ণতায় একটি নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ু তার অভ্যন্তরীণ জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয় তাকে সেই বায়ুর শিশিরাঙ্ক বলে।

কুয়াশা বা কুহেলিকা : কোনো কারণে ভূপৃষ্ঠের কাছাকাছি বায়ুস্তরের একটি বড় অংশের তাপমাত্রা কমে গেলে সেই বায়ু জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয়ে পড়ে । বাতাসের উষ্ণতা শিশিরাঙ্কের নিচে নেমে গেলে বায়ুর অভ্যন্তরীণ অতিরিক্ত জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হয়ে ছোট ছোট জলকণায় পরিণত হয়, যা বাতাসে ভাসমান ধূলিকণাকে সম্বল করে ভাসতে থাকে। একে কুয়াশা বলা হয় ।

শীতের সকালে প্রায়দিনই কুয়াশা দেখা যায়। দিন বাড়ার সাথে সাথে সূর্যের তাপে জলকণাগুলি বাষ্পীভূত হলে আর কুয়াশা থাকে না। যখন বায়ু চলাচল বেশি হয়, তখন কুয়াশা দেখা যায় না। হালকা কুয়াশাকে mist বলা হয়, এবং ঘন কুয়াশাকে fog  বলা হয়।
কঠিন কণা, ধূলিকণা, কয়লার গুঁড়ো ইত্যাদি শহর এবং শিল্পাঞ্চলের বায়ুতে বেশি পরিমাণে থাকে। যখন বাতাসের উষ্ণতা শিশিরাঙ্কের নিচে নেমে যায়, তখন জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হয় এবং সেই কণাগুলোকে আশ্রয় করে সূক্ষ্ম  জলকণার আকারে ভাসতে থাকে। ফলে এসব স্থানে কুয়াশা বেশি হয়। তাছাড়া, ধোঁয়া এবং কুয়াশার মিশ্রণে উৎপন্ন হয় ধোঁয়াশা (smoke+fog→smog) |

মেঘ (Cloud) :
ঠিক যেমনভাবে কুয়াশা তৈরি হয়, ঠিক তেমন ভাবেই বায়ুর  উঁচুস্তরে জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হলে মেঘের সৃষ্টি হয়। । যখন বাতাসে জলীয় বাষ্প উপস্থিত থাকে, তখন এটি হালকা হয়ে যায় এবং উপরে উঠে যায়। উপরের বায়ুচাপ কম থাকায় বাতাসের আয়তন প্রসারিত হয় এবং উষ্ণতা  হ্রাস পায়।

উষ্ণতা যখন শিশিরাঙ্কের নিচে নেমে যায় তখন জলীয় বাষ্প ঘনীভূত হয় এবং খুব ছোট  ছোট জলকণার আকারে অভিকর্ষের বিরুদ্ধে ভাসতে থাকে অর্থাৎ মেঘ তৈরি হয়। ফলে মেঘ হল জলকণার সমষ্টি মাত্র। স্থির বায়ু কুয়াশার জন্য অনুকূল, কিন্তু মেঘের জন্য নয়।

বায়ুর আর্দ্রতা :  
বায়ুর একটি নির্দিষ্ট আয়তনে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ হল ঐ বায়ুর আর্দ্রতা নির্দেশক। আর্দ্রতা দুভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে-

1. পরম আর্দ্রতা : এক ঘনমিটার বায়ুতে থাকা জলীয় বাষ্পের পরিমাণ হল ঐ বায়ুর পরম আর্দ্রতা। এর একক হল g/m3
2. আপেক্ষিক আর্দ্রতা (Relative humidity) : আপেক্ষিক আর্দ্রতা একটি নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ুতে যে পরিমাণ জলীয় বাষ্প থাকে এবং সেই উষ্ণতায় সেই আয়তনের বায়ুকে সম্পৃক্ত করতে যে পরিমাণ জলীয়  বাষ্পের প্রয়োজন হয়-এই দুইয়ের অনুপাতকে বলা হয় ঐ বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা।

জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ 

তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে পদার্থের আয়তন বৃদ্ধি পায়, এবং ঘনত্ব হ্রাস পায়। এটা হল সাধারণ নিয়ম । জলের ক্ষেত্রে, উষ্ণতার একটি সংকীর্ণ পরিসরে (0 °C – 4 °C) এই নিয়মের ব্যতিক্রম লক্ষ্য করা যায়। জলকে 0°C-এ রেখে গরম করলে জলের আয়তন বাড়ে না বরং কমে। এই ঘটনা চলে 4°C পর্যন্ত। 

4°C-এ, জলের আয়তন হয় সবচেয়ে কম এবং ঘনত্ব হয় সবচেয়ে বেশি। অর্থাৎ,  0 °C থেকে 4 °C পর্যন্ত জলের প্রসারণে সাধারণ নিয়মের ব্যতিক্রম ঘটে। এই কারণেই এই ঘটনাটি জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ নামে পরিচিত।

ক্রিয়াকর্ম : 

স্থির-আয়তন ডাইলেটোমিটার– এর সাহায্যে পরীক্ষা :

একটি দীর্ঘ সরু কাচনলের সাথে একটি বড় কাচের কুন্ড যুক্ত রয়েছে। কাচনলের গায়ে আয়তন মাপার স্কেল আছে । কাচের কুণ্ডের আয়তনের 1/7 অংশে পারদ আছে ৷ পারদের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক কাচের তুলনায় প্রায় 7 গুণ। এটি হল ডাইলেটোমিটার। 

B দাগ পর্যন্ত জল নেওয়া হল। যদি কিছু সময়ের জন্য ফ্লাস্কটিকে 0°C বরফের জলে ডুবিয়ে রাখা হয় তাহলে ভিতরের জলের তাপমাত্রা 0°C এ  হয়ে যাবে। এখন B নলের জল- তলের পাঠ নিতে হবে। 

এবার বরফ-জলের তাপমাত্রা ক্রমান্বয়ে বাড়াতে থাকলে, দেখা যাবে যে  নলের মধ্যে জলের উচ্চতা বাড়ছে না, বরং কমছে l 0 °C – 4°C পর্যন্ত জল- তল নামবে । 

তারপরেও, তাপমাত্রা বাড়ালে জলের আয়তন সাধারণ নিয়ম মেনেই বাড়বে। লেখচিত্রে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে জলের  আয়তন কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা চিত্রিত করা হয়েছে । এই থেকে সিদ্ধান্তে আসা যায় যে – 

1. 0 °C – 4°C পর্যন্ত জলের প্রসারণ  ব্যতিক্রমী; এবং 
2. 4°C এ  জলের আয়তন  সবথেকে কম  (1 cm3), অর্থাৎ জলের ঘনত্ব (ভর/আয়তন) সর্বোচ্চ (1g/cm3)।

শীতপ্রধান দেশে জমে যাওয়া জলাশয়ে জলজপ্রাণীরা কী করে বাঁচে?

শীতপ্রধান দেশে বাতাসের উষ্ণতা থাকে 0 °C  বা তার নিচে। জল ক্রমাগত ঠাণ্ডা হওয়ার সাথে সাথে 4°C এর সবচেয়ে ভারী জল একেবারে নীচে চলে যায়। উপরপৃষ্ঠে থাকে কম ঘনত্বের হালকা জল ৷ চারপাশের উষ্ণতা 0°C-এর নীচে হওয়ায় উপরপৃষ্ঠের জল আগে বরফ হয় l বরফ হালকা হওয়ায় এটি ভাসে । 

যেহেতু বরফ তাপের কুপরিবাহী, তাই নীচের জল থেকে উপরের বাতাসে তাপ খুব ভালভাবে স্থানান্তরিত হয় না। উপরের বরফের স্তর  বৃদ্ধি পেলেও, বরফের চারপাশের জলের তাপমাত্রা 0 °C-এই থাকে। নীচের অংশে তাপমাত্রা ক্রমাগত বেড়ে হয় 4°C । ফলস্বরূপ, জলজ প্রাণীরা খুব ঠান্ডা আবহাওয়াতেও বেঁচে থাকতে পারে।

SOLVED QUESTIONS & ANSWERS of তাপ TAAP

1 MARKS QUESTIONS of তাপ TAAP

1. সম্পৃক্ত বাম্পকে কীভাবে অসম্পৃক্ত করা যায়?

উত্তর : সম্পৃক্ত বাষ্পকে উষ্ণতা বৃদ্ধি করে বা চাপ হ্রাস করে অসম্পৃক্ত করা যায়।

2. আপেক্ষিক আর্দ্রতার একক শতাংশ (%)। (সত্য/মিথ্যা নির্বাচন করো)

উত্তর : মিথ্যা

3. ______ বাষ্পকে উষ্ণতা বৃদ্ধি করে বা চাপ হ্রাস করে ______ বাষ্পে পরিণত করা যায়। 

উত্তর : সম্পৃক্ত, অসম্পৃক্ত

4. গ্রীষ্মের কোনো একদিনে দিল্লি ও পুরীর তাপমাত্রা একই থাকলেও ______বেশি উষ্ণ বলে মনে হয়।

উত্তর : পুরী

5. বদ্ধ পাত্রে রাখা কোনো তরলের উপরিতলে ______ বাষ্প থাকে। 

উত্তর : সম্পৃক্ত

6. জুল এককে কিছু পরিমাণ কার্য তাপে রূপান্তরিত হলে একই পরিমাণ তাপ উৎপন্ন হয়। (সত্য/মিথ্যা নির্বাচন করো)

উত্তর : সত্য

7. ______-এর বহিঃপ্রকাশ হল বস্তুর তাপমাত্রা। 

উত্তর : তাপ

8. জলের কোন ধর্মের জন্য শীতপ্রধান দেশে বায়ুমণ্ডলের উষ্ণতা হিমাঙ্কের নীচে নেমে গেলেও জলচর প্রাণীরা বেঁচে থাকতে পারে?

উত্তর : জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণের জন্য শীতপ্রধান দেশে বায়ুমন্ডলের উষ্ণতা হিমাঙ্কের নীচে নেমে গেলেও জলচর প্রাণীরা বেঁচে থাকতে পারে।

9. কোনো বস্তুর উষ্ণতা 1°C বৃদ্ধি করতে প্রয়োজনীয় তাপই হল বস্তুটির ______।

উত্তর : তাপগ্রাহিতা

10. শীতপ্রধান দেশে জলাশয়ের ওপরে বরফ জমে গেলে, বরফের ঠিক নীচে জলের তাপমাত্রা কত হয়? 

উত্তর : শীতপ্রধান দেশে জলাশয়ের ওপরে বরফ জমে গেলে, বরফের ঠিক নীচে জলের তাপমাত্রা হয় 0°C।

11. 0°C থেকে 4°C পর্যন্ত জলের প্রসারণকে কী বলে?

উত্তর : 0°C থেকে 4°C পর্যন্ত জলের প্রসারণকে ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ বলে।

12. চাল ফুটিয়ে ভাত তৈরি করা হয়। এক্ষেত্রে তাপের প্রভাবে কী ধরনের পরিবর্তন ঘটে? 

উত্তর : চাল ফুটিয়ে ভাত তৈরি করা হয়। এক্ষেত্রে তাপের প্রভাবে রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে।

13. SI-তে তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্কের মান কত? 

উত্তর : SI-তে তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্কের মান 1 ।

14. যে-কোনো উষ্ণতাতেই বাষ্পায়ন হয়ে থাকে। (সত্য/মিথ্যা নির্বাচন করো)

উত্তর : সত্য

15. পদার্থের চারটি অবস্থার নাম লেখো।

উত্তর : পদার্থের চারটি অবস্থা হল—কঠিন, তরল, গ্যাসীয় ও প্লাজমা অবস্থা।

16. 63 J কার্য তাপে রূপান্তরিত হলে 10 cal তাপ উৎপন্ন হয়। (সত্য/মিথ্যা নির্বাচন করো)

উত্তর : মিথ্যা

17. সম্পৃক্ত বাম্পকে কীভাবে অসম্পৃক্ত করা যায়?

উত্তর : সম্পৃক্ত বাষ্পকে উষ্ণতা বৃদ্ধি করে বা চাপ হ্রাস করে অসম্পৃক্ত করা যায়।

18. সাধারণত যে-কোনো তরলের উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে আয়তন ______পায়, কিন্তু জলের ক্ষেত্রে এই নিয়মের ______দেখা যায়। 

উত্তর : বৃদ্ধি, ব্যতিক্রম

19. ms রাশিটির সাহায্যে পদার্থের তাপগ্রাহিতা ও জলসম—দুই-ই পরিমাপ করা যায়। (সত্য/মিথ্যা নির্বাচন করো)

উত্তর : সত্য

20. SI-তে জলসমের একক ______ 

উত্তর : kg

21. প্রতি ঘনমিটার বায়ুতে যত গ্রাম ______ উপস্থিত থাকে সেটাই হল পরম আর্দ্রতা।

উত্তর : জলীয় বাষ্প

22. একক পরিমাণ তাপ উৎপন্ন করতে যে পরিমাণ কার্য সম্পাদন করতে হয় তাই হল তাপের______ 

উত্তর : যান্ত্রিক তুল্যাঙ্ক

23. পদার্থের চারটি অবস্থার নাম লেখো। 

উত্তর : পদার্থের চারটি অবস্থা হল—কঠিন, তরল, গ্যাসীয় ও প্লাজমা অবস্থা।

24. 63 J কার্য তাপে রূপান্তরিত হলে 10 cal তাপ উৎপন্ন হয়। (সত্য/মিথ্যা নির্বাচন করো)

উত্তর : মিথ্যা

25. বরফজমা হ্রদের তলদেশের তাপমাত্রা ______ হয়। 

উত্তর : 4°C

26. জলসম কিছু পরিমাণ জলের আয়তনকে বোঝায়। (সত্য/মিথ্যা নির্বাচন করো)

উত্তর : মিথ্যা

27. ঊর্ধ্বপাতন কী?

উত্তর : তাপ প্রয়োগে কঠিন পদার্থের সরাসরি গ্যাসীয় অবস্থায় পৌঁছে যাওয়ার ঘটনাকে ঊর্ধ্বপাতন বলা হয়।

28. ______ বাষ্প তরলের সংস্পর্শে সাম্যাবস্থায় থাকে না। 

উত্তর : অসম্পৃক্ত

29. 0°C থেকে 4°C পর্যন্ত জলের প্রসারণকে কী বলে? 

উত্তর : 0°C থেকে 4°C পর্যন্ত জলের প্রসারণকে ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ বলে।

multiple choice questions – 1 marks of তাপ TAAP

1. সম্পৃক্ত ৰাম্প সম্পর্কে কোনটি সত্য? 
2. বয়েলের সূত্র মেনে চলে 
3. তরলের সংস্পর্শে সাম্যাবস্থায় থাকে 
4. উষ্ণতা হ্রাস করে অসম্পৃক্ত করা যায় 
5. সবকটিই সত্য

উত্তর : B

2. একই সময় ধরে রোদে ফেলে রাখা একটি লোহার টুকরো সমভরের একটি কাঠের চেয়ারের তুলনায় বেশি গরম লাগে, তার কারণ হল – 
3. জলসমের তারতম্য 
4. তাপগ্রাহিতার তারতম্য 
5. তাপ পরিবহণের তারতম্য 
6. আপেক্ষিক তাপের তারতম্য

উত্তর : D

3. তাপ প্রয়োগের ফলে আয়তন প্রসারণ হয়। এই ঘটনার বিচারে জল স্বাভাবিক আচরণ করে – 
4. 0 ডিগ্রি সেলসিয়াস-4 ডিগ্রি সেলসিয়াস-এ 
5. 0 ডিগ্রি সেলসিয়াস-10 ডিগ্রি সেলসিয়াস-এ 
6. 4 ডিগ্রি সেলসিয়াস-10 ডিগ্রি সেলসিয়াস-এ 
7. 3 ডিগ্রি সেলসিয়াস-4 ডিগ্রি সেলসিয়াস-এ

উত্তর : C

4. 0°C তাপমাত্রার 1g বরফকে গলিয়ে জলে পরিণত করতে তাপ লাগবে – 
5. 100 cal 
6. 500 cal 
7. 4 cal 
8. 80 cal

উত্তর : D

5. যান্ত্রিক শক্তি যখন তাপশক্তিতে রূপান্তরিত হয়, তখন – 
6. বস্তুর গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় 
7. বস্তুর অণু-পরমাণুর গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় 
8. বস্তুর জলসম বৃদ্ধি পায় 
9. বস্তুর আপেক্ষিক তাপ বৃদ্ধি পায়

উত্তর : B

6. তাপ হল বস্তুকণার – 
7. ভরবেগের পরিবর্তিত রূপ 
8. গতিশক্তির পরিবর্তিত রূপ 
9. স্থিতিশক্তির পরিবর্তিত রূপ 
10. গতিবেগের পরিবর্তিত রূপ

উত্তর : B

7. একই সময় ধরে রোদে ফেলে রাখা একটি লোহার টুকরো সমভরের একটি কাঠের চেয়ারের তুলনায় বেশি গরম লাগে, তার কারণ হল – 
8. জলসমের তারতম্য 
9. তাপগ্রাহিতার তারতম্য 
10. তাপ পরিবহণের তারতম্য 
11. আপেক্ষিক তাপের তারতম্য

উত্তর : D

8. শুষ্ক বরফে (কঠিন কার্বন ডাইঅক্সাইডে) তাপ প্রয়োগের ফলে এটি সরাসরি গ্যাসীয় কার্বন ডাইঅক্সাইডে পরিণত হয় এই ঘটনাটি হল – 
9. বাষ্পায়ন 
10. স্ফুটন 
11. ঊর্ধ্বপাতন 
12. গলন

উত্তর : C

9. যে উষ্ণতায় জলের ঘনত্ব সর্বাধিক তা হল –
10. 32°F 
11. 39.2°F 
12. 42°F 
13. 4°F

উত্তর : B

10. 100° সেলসিয়াস উষ্ণতায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ – 
11. 72 cm Hg 
12. 74 cm Hg 
13. 76 cm Hg 
14. 78 cm Hg

উত্তর : C

11. শিশির জমার উপযোগী নয় কোনটি? 
12. স্থির বায়ু 
13. মেঘমুক্ত পরিষ্কার আকাশ 
14. বায়ুমণ্ডলে জলীয় বাষ্পের আধিক্য 
15. মেঘলা আকাশ

উত্তর : D

12. বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতার পরিমাণ 80% থেকে কমে 60% হলে – 
13. আরাম অনুভূত হয় 
14. ঘামজনিত অস্বস্তি বেড়ে যায় 
15. গরম বেশি লাগে 
16. উষ্ণতা 80 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 60 ডিগ্রি সেলসিয়াস হয়

উত্তর : A

13. তাপগতিবিদ্যার প্রথম সুত্রের গাণিতিক রূপটি হল – 
14. H = mL 
15. H = mst 
16. W = JH 
17. W = Fs

উত্তর : C

14. 420 কার্য থেকে তাপ পাওয়া যাবে – 
15. 420 cal 
16. 4.2 cal 
17. 100 cal 
18. 10 cal

উত্তর : C

15. শিশির পড়ে সাধারণত – 
16. গ্রীষ্মকালে 
17. বর্ষাকালে 
18. শীতকালে 
19. শরৎকালে

উত্তর : D

16. শীতপ্রধান দেশে হ্রদের উপরিতল বরফে রূপান্তরিত হলে, হ্রদের তলদেশে জলের তাপমাত্রা – 
17. 0 ডিগ্রি সেলসিয়াস 
18. 1 ডিগ্রি সেলসিয়াস 
19. 2 ডিগ্রি সেলসিয়াস 
20. 4 ডিগ্রি সেলসিয়াস

উত্তর : D

17. ভালোভাবে শিশির জমে – 
18. সন্ধ্যাবেলায় 
19. বৃষ্টির সময়ে 
20. আকাশে মেঘ বেশি থাকলে 
21. আকাশ মেঘহীন থাকলে

উত্তর : D

18. থার্মোমিটারের সাহায্যে পরিমাপ করা যায় – 
19. বস্তুর উষ্ণতা 
20. লীন তাপ 
21. বিকীর্ণ তাপ 
22. সবকটিই

উত্তর : A

19. যে ঘটনা বা অবস্থা বাতাসে জলীয় বাষ্পের পরিমাণের ওপর নির্ভর করে না তা হল 
20. শিশির পড়া 
21. কুয়াশা সৃষ্টি 
22. জল জমে বরফ হওয়া 
23. আপেক্ষিক আর্দ্রতা

উত্তর : C

20. ঘরের উষ্ণতা বাড়লে শিশিরাঙ্ক – 
21. কমে 
22. বাড়ে 
23. একই থাকে 
24. বলা সম্ভব নয়

উত্তর : C

21. শুষ্ক বরফে (কঠিন কার্বন ডাইঅক্সাইডে) তাপ প্রয়োগের ফলে এটি সরাসরি গ্যাসীয় কার্বন ডাইঅক্সাইডে পরিণত হয় এই ঘটনাটি হল – 
22. বাষ্পায়ন 
23. স্ফুটন 
24. ঊর্ধ্বপাতন 
25. গলন

উত্তর : C

22. নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ নির্দেশক ভৌত রাশিটি হল – 
23. আর্দ্রতা 
24. শিশিরাঙ্ক 
25. উষ্ণতা 
26. জলসম

উত্তর : A

23. কার্য ও তাপশক্তি যথাক্রমে W ও Q দ্বারা প্রকাশিত হলে এদের মধ্যে সম্পর্কটি হল – 
24. W = Q 
25. W∝Q 
26. W∝1/Q 
27. W2∝Q

উত্তর : B

24. জলের বাষ্পীভবনের লীন তাপ – 
25. গৃহীত তাপের পরিমাণের ওপর নির্ভর করে 
26. জলের ভরের ওপর নির্ভর করে 
27. জলের আয়তনের ওপর নির্ভর করে 
28. কোনো কিছুর ওপরই নির্ভর করে না

উত্তর : D

25. তাপ পরিমাপের যন্ত্রটি হল – 
26. থার্মোমিটার 
27. ক্যালোরিমিটার 
28. ম্যানোমিটার 
29. ব্যারোমিটার

উত্তর : B

26. যে উষ্ণতায় জলের ঘনত্ব সর্বাধিক তা হল – 
27. 32∘F 
28. 39.2∘F 
29. 42∘F 
30. 4∘F

উত্তর : B

27. লোহা, পারদ, জল ও বায়ুর মধ্যে আপেক্ষিক তাপ সর্বোচ্চ – 
28. জলের 
29. লোহার 
30. বায়ুর 
31. পারদের

উত্তর : A

28. CGS পদ্ধতিতে তাপের যান্ত্রিক তুল্যাঙ্কের মান হল – 
29. 4.2 J/cal 
30. 4.2 ×107 erg/cal 
31. 4.2 ×106 erg/cal
32. 4.2 ×105 erg/cal

উত্তর : B

short questions – 2-3 marks of তাপ TAAP

1. ক্যালরিমিতির মূলনীতিটি লেখ।

উত্তর : ভিন্ন উষ্ণতার দুটি বস্তুকে পরস্পরের সংস্পর্শে রাখা হলে উষ্ণতর বস্তুটি তাপ বর্জন করে ঠান্ডা হতে শুরু করবে এবং অপর বস্তুটির তাপ গ্রহণ করে গরম হতে শুরু করবে। যদি অন্য কোনভাবে তাপক্ষয় না হয় তাহলে তাপীয় সাম্যবস্থায়, উষ্ণতর বস্তু দ্বারা বর্জিত তাপ = শীতলতর বস্তু দ্বারা গৃহীত তাপ। এটাই হলো ক্যালরিমিতির মূলনীতি।

2. সম্পৃক্ত বাষ্প ও অসম্পৃক্ত বাষ্প বলতে কী বোঝো?

উত্তর : কোনো নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো নির্দিষ্ট আয়তন বায়ুর মধ্যে সর্বাধিক পরিমাণ জলীয়বাষ্প উপস্থিত থাকলে সেই বাষ্পকে সম্পৃক্ত বাষ্প বলে।

কোনো নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো নির্দিষ্ট আয়তন বায়ুর মধ্যে সর্বাধিক যে পরিমাণ জলীয়বাষ্প থাকতে পারে যদি বায়ুতে তার চেয়ে কম জলীয়বাষ্প থাকে তাহলে ঐ বাষ্পকে অসম্পৃক্ত বাষ্প বলে।

3. জলজ প্রাণীদের উপর জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ এর প্রভাব আলোচনা কর।

উত্তর : শীতপ্রধান দেশে ঠান্ডার সময় জলাশয়ের জলের উপরিভাগ ঠান্ডা হয়ে আয়তনে কমে ও ভারী হয় এবং জলের তলায় চলে যায়। তলার অপেক্ষাকৃত গরম জল উপরে উঠে আসে। জলের এইরকম চলাচলের ফলে জলাশয় এর সমস্ত জল ঠান্ডা হয় এবং এক সময় সমস্ত জলের উষ্ণতা চার ডিগ্রি সেলসিয়াস হয়। এরপর জলাশয়ের উপরিভাগের জলের উষ্ণতা 4 ডিগ্রি সেলসিয়াসের কম হলে জলের আয়তন বাড়ে ও জল হালকা হয়। তখন উপরের জল আর নিচে নামে না। উপরের জলের উষ্ণতা কমতে কমতে 0 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছলে উপরের জল বরফে পরিণত হয়। জল অপেক্ষা হালকা বলে বরফ জলের উপরে ভাসতে থাকে এবং ক্রমশ বড় হতে থাকে। বরফ তাপের কুপরিবাহী বলে নিচে থেকে উপরে ঠান্ডা বায়ুতে বেশি তাপ পরিবাহিত হয় না। তাই উপরের বরফের স্তর পুরো হতে থাকলেও নিচের স্তরের জল 4 ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় থাকে। ফলে নিচের জল কখনোই বরফে পরিণত হয় না। এই কারণে মাছ এবং অন্যান্য জলজ প্রাণী শীতের দিনেও বেঁচে থাকে।