সৃজনশীলঃ ‘দৃশ্যকল্প-১: নিচের চিত্রানুসারে…’ ২০২৫ – তাপগতিবিদ্যা, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

একই উচ্চতা থেকে একই ভরের বস্তু ফেলা হলে তাদের উষ্ণতা নির্ভর করবে ঐ বস্তুতে উপস্থিত পদার্থের আপেক্ষিক তাপের উপর।

আমরা জানি, Q = mS $\Delta \theta$
বা, $\Delta \theta =\frac{Q}{mS}$

যদি একই উচ্চতা থেকে ফেলা হয় তবে এদের তাপ, Q একই হবে।

সুতরাং, একই ভরের জন্য $\Delta \theta \propto \frac{1}{S}$ ।

সুতরাং যে পদার্থের আপেক্ষিক তাপের মান বেশি, সেটি কম গরম হবে। তামার আপেক্ষিক তাপ $390J{\mathrm{kg}}^{-1}{K}^{-1}$ এবং লোহার $449J{\mathrm{kg}}^{-1}{K}^{-1}$ । সুতরাং বলা যায়, লোহা কম গরম হবে ।

0° তাপমাত্রার 600 gm পানিকে 0° C তাপমাত্রার বরফে পরিণত করতে অপসারিত তাপের পরিমাণ,

$Q_2={\mathrm{mL}}_f=0.6\times 336000=201600J$

এখানে,

পানির ভর, $m=600g=0.6\mathrm{kg}$

বরফ গলনের সুপ্ততাপ,

$L_f=336000J{\mathrm{kg}}^{-1}$

কার্যকরী সহগ, COP = 3.8

ক্ষমতা, $P=200W$

প্রয়োজনীয় সময়, $t=$ ?

আমরা জানি,

$\mathrm{COP}=\frac{Q_2}{W}$

বা, $COP=\frac{Q_2}{\mathrm{Pt}}[\because W=\mathrm{Pt}]$

বা, $t=\frac{Q_2}{P\times \mathrm{COP}}=\frac{201600}{200\times 3.8}$

$=265.26\sec =4.42\min$

সুতরাং, হিমায়ক যন্ত্রটি 4.42 মিনিটে 0° C তাপমাত্রার 600 g পানিকে বরফে পরিণত করবে।

উদ্দীপক হতে,

আমরা জানি,

কৃতকাজ, W = V-অক্ষের সাথে ক্ষেত্রফল baif ক্ষেত্রের ক্ষেত্রফল

বা, $W=\frac{1}{2}(2\times {10}^5+1\times {10}^5)\times (4\times {10}^{-3}-1\times {10}^{-3})=450J$

যেহেতু, আয়তন বৃদ্ধি পাচ্ছে তাই কৃতকাজ ধনাত্মক হবে।

এখানে,

স্বাধীনতার মাত্রা, $f=3$
( $\because$ প্রশ্নে গ্যাসের আণবিক গঠন বলা নেই)

$P_i=2\times {10}^5{\mathrm{Nm}}^{-2}$
$P_f=1\times {10}^5{\mathrm{Nm}}^{-2}$
$V_i=1\times {10}^{-3}{m}^3$
$V_f=4\times {10}^{-3}{m}^3$

আবার, অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন,

$\Delta U=\frac{f}{2}(P_f{V}_f-P_i{V}_i)$

বা, $\begin{array}{ccc}\Delta U=\frac{3}{2}(1& \times {10}^5\times 4\times {10}^{-3}& -2\times {10}^5\times 1\times {10}^{-3})\end{array}$

  $=300J$ 

ধনাত্মক চিহ্ন অভ্যন্তরীণ শক্তির বৃদ্ধি নির্দেশ করে।

আবার, তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রানুসারে,

$Q=\Delta U+W=300+450=750J$

ধনাত্মক চিহ্ন তাপের শোষণ নির্দেশ করে।

সুতরাং, দৃশ্যকল্প-১ এ সিস্টেমের কৃতকাজ 450 J, অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন 300 J এবং শোষিত তাপের পরিমাণ 750 J।