সৃজনশীলঃ ‘দৃশ্যকল্প-১: 700 g…’ রাজশাহী বোর্ড ২০২৪ – বস্তুর ওপর তাপের প্রভাব, পদার্থবিজ্ঞান (এসএসসি)

বরফকে চাপ দিলে এর অণুসমূহের আন্তঃআণবিক দূরত্ব কমে যায়। ফলে অণুসমূহের মাঝে ক্রিয়াশীল আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল হ্রাস পায়। তাই কম তাপে বরফ গলে যায়। অর্থাৎ বরফের গলনাঙ্ক হ্রাস পায়। কিন্তু গ্যাসের ক্ষেত্রে চাপ দিলে এর অণুসমূহের মাঝে দূরত্ব কমায় আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল বৃদ্ধি পায়। এ কারণে তখন গ্যাসের গলনাঙ্ক বৃদ্ধি পায়।

এখানে,
পানির ভর, m = 262.5 g

$=0.2625\mathrm{kg}$

তাপমাত্রার পরিবর্তন,

$\Delta \theta =(50-30)K=20K$

পানির আপেক্ষিক তাপ,

$s=4200{\mathrm{Jkg}}^{-1}{K}^{-1}$

গৃহীত তাপ, Q = ?

আমরা জানি, গৃহীত তাপ,

$Q=\mathrm{ms}\Delta \theta$
$=0.2625\times 4200\times 20$
$=22050J\text{ (Ans.) }$

এখানে,
বস্তুর ভর, $m_0=700$ g

$=0.7\mathrm{kg}$

বস্তুর প্রাথমিক তাপমাত্রা,

${\theta }_0={200}^{\circ }C$

পানির ভর, $m_1=262.5g$
পানির প্রাথমিক তাপমাত্রা,

${\theta }_1={30}^{\circ }C$

পানির প্রাথমিক আপেক্ষিক তাপ,

$s_1=4200{\mathrm{Jkg}}^{-1}{K}^{-1}$

মিশ্রণের তাপমাত্রা, $\theta ={50}^{\circ }C$

দৃশ্যকল্প-১ অনুসারে,

ক্যালরিমিতির মূলনীতি অনুসারে, বস্তু কর্তৃক বর্জিত তাপ = পানি কর্তৃক গৃহীত তাপ

বা, $m_0{s}_0\Delta \theta =m_1{s}_1\Delta \theta$

বা, $0.7\times s_0\times (200-50)$

$=0.2625\times 4200\times (50-30)$

বা, $s_0\times 105=22050$
বা, $s_0=\frac{22050}{105}$
বা, $s_0=210{\mathrm{Jkg}}^{-1}{K}^{-1}$

টিনের আপেক্ষিক তাপ $210{\mathrm{Jkg}}^{-1}{K}^{-1}$ বিধায় দৃশ্যকল্প-১ এর বস্তুটি টিনের তৈরি।

এখানে,
বস্তুর ভর, m=500 g

$=0.5\mathrm{kg}$

তাপমাত্রা বৃদ্ধি, $\Delta \theta ={80}^{\circ }C$
প্রয়োজনীয় তাপ, Q = 18000 J

দৃশ্যকল্প-২ অনুসারে, বস্তু কর্তৃক গৃহীত তাপ,

$Q=\mathrm{ms}\Delta \theta$

বা, $18000=0.5\times s\times 80$
বা, $s=450{\mathrm{Jkg}}^{-1}{K}^{-1}$

লোহার আপেক্ষিক তাপ $450{\mathrm{Jkg}}^{-1}{K}^{-1}$ বিধায় দৃশ্যকল্প-২ এর বস্তু লোহার তৈরি।
সুতরাং বলা যায়, দৃশ্যকল্প-১ এর বস্তু টিনের এবং দৃশ্যকল্প-২ এর বস্তুটি লোহার তৈরি।