Facebook Pixel

বায়ু ভর্তি একটি বেলুনকে টেনে হ্রদের তলদেশে নেয়ায় আয়তন এক পঞ্চমাংশ হয়। ঐ সময় হ্রদের তলদেশ ও উপর পৃষ্ঠে পানির তাপমাত্রা যথাক্রমে 17°C ও 27°C এবং বায়ুমন্ডলের চাপ 10^5 pa। পানির গড় ঘনত্ব 1000 ~kg cdot m^-3। ক. গড় মুক্ত পথ কী? খ. শক্তির সমবিভাজন নীতি ব্যাখ্যা করো। গ. হ্রদের গভীরতা নির্ণয় কর। ঘ. প্রদত্ত তথ্য থেকে তুমি কীভাবে বায়ুর আয়তন গুণাঙ্ক নির্ণয় করবে, গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

বিষয়: পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র | অধ্যায়: অধ্যায়-১০ঃ আদর্শ গ্যাস ও গ্যাসের গতিতত্ত্ব

উৎস: অনুশীলনীর প্রশ্ন প্রামাণিক স্যার

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) পরপর দুটি সংঘর্ষের মধ্যবর্তী সময়ে একটি অণু যে গড় দূরত্ব অতিক্রম করে, তাকে গড় মুক্তপথ (mean free path) বলে। (খ) শক্তির সমবিভাজন নীতি অনুযায়ী, তাপীয় সাম্যাবস্থায় কোনো গতীয় সিস্টেমের মোট শক্তি তার প্রতিটি স্বাধীনতার মাত্রার (degrees of freedom) মধ্যে সমভাবে বণ্টিত হয়। প্রতিটি স্বাধীনতার মাত্রার জন্য গড় শক্তির পরিমাণ হলো 1/2 kT, যেখানে k হলো বোল্টজম্যান ধ্রুবক এবং T হলো পরম তাপমাত্রা। একপারমাণবিক গ্যাসের ক্ষেত্রে স্বাধীনতার মাত্রা ৩, তাই এর গড় শক্তি 3/2 kT। দ্বিপারমাণবিক গ্যাসের ক্ষেত্রে স্বাধীনতার মাত্রা ৫, তাই এর গড় শক্তি 5/2 kT। (গ) দেওয়া আছে, হ্রদের পৃষ্ঠদেশে চাপ, P_1 = 10^5 text Pa পৃষ্ঠদেশে তাপমাত্রা, T_1 = 27^circ textC = 300 text K তলদেশে তাপমাত্রা, T_2 = 17^circ textC = 290 text K তলদেশে আয়তন, V_2 = V_1/5 পানির ঘনত্ব, rho = 1000 text kg m^-3 অভিকর্ষজ ত্বরণ, g = 9.8 text ms^-2 তলদেশে চাপ, P_2 = P_1 + hrho g গ্যাসের সূত্রানুসারে, beginaligned P_1 V_1/T_1 &= P_2 V_2/T_2 => P_1 V_1/300 &= (P_1 + hrho g) fracV_1/5290 => P_1/300 &= P_1 + hrho g/1450 => 1450 P_1 &= 300 P_1 + 300 hrho g => 300 hrho g &= 1150 P_1 => h &= 1150 × 10^5/300 × 1000 × 9.8 => h &= 39.115 text m endaligned সুতরাং, হ্রদের গভীরতা প্রায় 39.12 text m। (ঘ) আয়তন গুণাঙ্ক (Bulk Modulus), B = Delta P/Delta V / V_1। এখানে, আয়তনের পরিবর্তন, Delta V = V_1 - V_2 = V_1 - V_1/5 = 4/5 V_1। সুতরাং, আয়তন বিকৃতি, Delta V/V_1 = 4/5 = 0.8। চাপের পরিবর্তন, Delta P = P_2 - P_1 = hrho g = 39.115 × 1000 × 9.8 = 383327 text Pa। এখন আয়তন গুণাঙ্ক, beginaligned B &= 383327/0.8 &= 479158.75 text Nm^-2 endaligned অর্থাৎ, প্রদত্ত তথ্য থেকে প্রাপ্ত আয়তন গুণাঙ্ক হলো 4.79 × 10^5 text Nm^-2।

প্ল্যাটফর্ম: প্রশ্নাবলী (https://proshnaboli.com)

Writtenঅনুশীলনীর প্রশ্ন - প্রামাণিক স্যার

বায়ু ভর্তি একটি বেলুনকে টেনে হ্রদের তলদেশে নেয়ায় আয়তন এক পঞ্চমাংশ হয়। ঐ সময় হ্রদের তলদেশ ও উপর পৃষ্ঠে পানির তাপমাত্রা যথাক্রমে 17°C ও 27°C এবং বায়ুমন্ডলের চাপ $10^{5}$ pa। পানির গড় ঘনত্ব $1000 \mathrm{~kg} \cdot \mathrm{m}^{-3}$।

ক. গড় মুক্ত পথ কী?

খ. শক্তির সমবিভাজন নীতি ব্যাখ্যা করো।

গ. হ্রদের গভীরতা নির্ণয় কর।

ঘ. প্রদত্ত তথ্য থেকে তুমি কীভাবে বায়ুর আয়তন গুণাঙ্ক নির্ণয় করবে, গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।

আনলিমিটেড প্র্যাকটিস করতে চান?

প্রশ্নাবলীতে আছে ২ লাখ+ প্রশ্ন। এইচএসসি এবং এডমিশন পরীক্ষার উত্তরসহ চ্যাপ্টারভিত্তিক প্রশ্ন ব্যাংক, অধ্যায় ও বিষয়ভিত্তিক মক টেস্ট এবং লাইভ লিডারবোর্ড।

পরীক্ষা দিতে অ্যাকাউন্ট খুলুন

সম্পর্কিত প্রশ্নসমূহ

0.5m বাহুবিশিষ্ট একটি ঘনাকৃতি পাত্রে 0°C তাপমাত্রায় 11.25 g গ্যাস অণু আছে। এই অণুর মূল গড় বর্গবেগ 1837.5 mathrm~ms^-1।...

0°C তাপমাত্রায় 1kg বরফকে 0°C তাপমাত্রার পানিতে পরিণত করতে কত তাপের দরকার হবে? [বরফ গলনের সুপ্ততাপ mathrmL=336000 mathrm...

0°C তাপমাত্রার পানিকে বাষ্পীভূত করা যেতে পারে, যদি পারিপার্শ্বিক চাপ হয়—

0°C তাপমাত্রায় CO₂ গ্যাসের অণুগুলোর মূল গড় বর্গবেগ কত? [এখানে, গ্যাস ধ্রুবক,mathrmR=8.31 mathrmJK^-1 mathrm~mol^-1]

1 times 10^-2 mathrm~m^3 আয়তনের সিলিন্ডারে 300 K তাপমাত্রায় ও 2.5 times 10^5 mathrmNm^-2 চাপে অক্সিজেন গ্যাস ভর্তি করা...

1 times 10^-2 text m^3 আয়তনের সিলিন্ডারে 300 text K তাপমাত্রায় ও 2.5 times 10^5 text N m^-2 চাপে কিছু পরিমাণ অক্সিজেন গ্...

100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পানির বাষ্পের চাপ হয়?

1020 mathrm~kg mathrm~m ^-3 ঘনত্বের লবণ পানি দ্বারা পূর্ণ একটি হ্রদের তলদেশ থেকে উপরিতলে আসার ফলে বায়ু বুদবুদের আয়তন দ...

15 m গভীরতা ও 10^circ C তাপমাত্রা বিশিষ্ট তলদেশ হতে একটি বায়ু বুদবুদ 20^circ C তাপমাত্রা বিশিষ্ট চলনবিলের পৃষ্ঠতলে উঠে ...

168 rmg নাইট্রোজেন গ্যাস ভর্তি একটি বেলুনকে সমুদ্রের তলদেশে নিয়ে যাওয়ায় আয়তন অর্ধেক হয়ে গেল। সমুদ্রপৃষ্ঠের চাপ, বায...

যেকোনো প্রকার ভুলভ্রান্তি বা রিপোর্ট করার জন্য অ্যাকাউন্ট খুলে প্রশ্নের রিপোর্ট বাটনে ক্লিক করুন। আমাদের এডিশনাল টিম তা দ্রুত সংশোধন করবে।