সৃজনশীলঃ ‘25∘C তাপমাত্রার 8…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২৫ – বস্তুর ওপর তাপের প্রভাব, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

বরফ গলে পানি হওয়ার সময় তাপ দেওয়া হলে তা গলনের আপেক্ষিক সুপ্ততাপ হিসেবে গৃহীত হয়। এর ফলে শুধুমাত্র বরফের অবস্থার রুপান্তর হয় এবং বরফ পানিতে পরিণত হয়, কিন্তু এতে তাপমাত্রার কোনো পরিবর্তন ঘটে না। কারণ, এক্ষেত্রে সম্পূর্ণ প্রয়োণিত তাপ ব্যবহারে শুধুমাত্র 0°C এর বরফ 0°C এর পানিতে পরিণত হয়। তাই বরফ গলে পানি হওয়ার সময় তাপ দেওয়া সত্ত্বেও তাপমাত্রা বাড়ে না।

এখানে,

পাত্রের গভীরতা, h = 5m

পানির ঘনত্ব, $\rho =1000{\mathrm{kgm}}^{-3}$

অভিকর্ষজ ত্বরণ, $g=9.8{\mathrm{ms}}^{-2}$

চাপ, $P=$ ? 

আমর জানি,

$P=h\rho g$

$=5\times 1000\times 9.8$

$=49000\mathrm{Pa}$

সুতরাং, পাত্রের তলায় পানির চাপ 49000 Pa।

পানির তাপমাত্রা 2°C বৃদ্ধি করার অর্থ হলো পানি তাপ গ্রহণ করবে এবং লোহা তাপ বর্জন করবে।

এখানে,

পানির ভর, m = 10 kg

পানির আপেক্ষিক তাপ, $s=4200{\mathrm{Jkg}}^{-1}{K}^{-1}$

পানির তাপমাত্রা বৃদ্ধি,

$T_2-T_1=2^{\circ }C=2K$

আমরা জানি, 

$Q=\mathrm{ms}(T_2-T_1)$ 

$=10\times 4200\times 2$

$=84000J$

∴  পানির তাপমাত্রা 2°C বৃদ্ধি করতে লোহার টুকরাটিকে 84000J তাপ প্রদান করতে হবে। এজন্য লোহার টুকরার তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে হবে।

এখানে,

লোহার ভর, $m^{\prime }=8\mathrm{kg}$ লোহার আপেক্ষিক তাপ,

$s^{\prime }=450{\mathrm{Jkg}}^{-1}{K}^{-1}$

প্রাথমিক তাপমাত্রা,

$T_1^{\prime }={25}^{\circ }C=298K$

বর্ধিত তাপমাত্রা, $T_2^{\prime }=$ ?

ক্যালরিমিতির নীতি অনুযায়ী,

গৃহীত তাপ = বর্জিত তাপ

বা, $Q=m^{\prime }{s}^{\prime }(T^{\prime }{}_2-T^{\prime }{}_1)$

বা, $84000=8\times 450\times (T_2^{\prime }-298)$

বা, $T^{\prime }{}_2=\frac{84000}{8\times 450}+298$

$\therefore T_2^{\prime }=23.33+298$

$=321.33K$ 

অতএব, পানির তাপমাত্রা 2°C বৃদ্ধি করতে লোহার তাপমাত্রা 321.33K হতে হবে।