Facebook Pixel

শহীদ একটি ইঞ্জিন তৈরি করে দাবি করল তার ইঞ্জিনটি কার্নোর প্রত্যাগামী ইঞ্জিন। এটি উৎস হতে গৃহীত তাপের এক-চতুর্থাংশ কাজে পরিণত করে বাকী 300 J তাপগ্রাহকে বর্জন করে। শহীদ তার ইঞ্জিনের তাপ উৎস ও গ্রাহকের তাপমাত্রা পেয়েছিল যথাক্রমে 350 K ও 310 K। ক. তাপগতিবিদ্যার ২য় সূত্র লিখ। খ. তাপের পরিবহন অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া কেন? ব্যাখ্যা কর। গ. তাপ উৎসের তাপ নির্ণয় কর। ঘ. বাস্তবে দেখা গেল তার দাবি সঠিক নয় । ইঞ্জিনটিকে প্রত্যাগামী করতে কী ধরনের পরির্তন করতে হবে গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে ব্যাখ্যা কর।

বিষয়: পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র | অধ্যায়: অধ্যায়-০১ঃ তাপগতিবিদ্যা

উৎস: Board Exam Question DB 2017

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রানুসারে, এমন কোনো ইঞ্জিন তৈরি করা সম্ভব নয় যা কোনো উৎস থেকে তাপ গ্রহণ করে তার সম্পূর্ণ অংশকে কাজে রূপান্তরিত করতে পারে। (খ) তাপের পরিবহন একটি স্বতঃস্ফূর্ত প্রক্রিয়া যা সর্বদা উচ্চ তাপমাত্রার বস্তু থেকে নিম্ন তাপমাত্রার বস্তুর দিকে ঘটে। তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী, কোনো বাহ্যিক সাহায্য ছাড়া নিম্ন তাপমাত্রার বস্তু থেকে উচ্চ তাপমাত্রার বস্তুতে তাপ প্রবাহিত হতে পারে না। যেহেতু এই প্রক্রিয়াটি বিপরীতমুখী নয়, তাই তাপের পরিবহন একটি অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া। (গ) উদ্দীপক অনুযায়ী, ইঞ্জিনের দক্ষতা, eta = 1/4 = 0.25 বর্জিত তাপ, Q_2 = 300 J ধরি, গৃহীত তাপ বা উৎসের তাপ Q_1। আমরা জানি, eta = 1 - Q_2/Q_1 বা, 0.25 = 1 - 300/Q_1 বা, 300/Q_1 = 1 - 0.25 = 0.75 বা, Q_1 = 300/0.75 = 400 J সুতরাং, তাপ উৎসের তাপ 400 J। (ঘ) উদ্দীপক অনুযায়ী, তাপ উৎসের তাপমাত্রা T_1 = 350 K এবং তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা T_2 = 310 K। কার্নো ইঞ্জিনের সর্বোচ্চ দক্ষতা, eta' = 1 - T_2/T_1 = 1 - 310/350 = 1 - 0.8857 = 0.1143 বা 11.43%। যেহেতু ইঞ্জিনের প্রকৃত দক্ষতা eta = 0.25 বা 25% এবং eta > eta', তাই ইঞ্জিনটি প্রত্যাগামী হওয়া অসম্ভব। ইঞ্জিনটিকে প্রত্যাগামী করতে হলে এর দক্ষতা কার্নো দক্ষতার সমান হতে হবে। ধরি, প্রত্যাগামী করার জন্য নতুন তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা T_2'। শর্তমতে, eta = 1 - T_2'/T_1 বা, 0.25 = 1 - T_2'/350 বা, T_2'/350 = 0.75 বা, T_2' = 350 × 0.75 = 262.5 K অর্থাৎ, তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা 310 K থেকে কমিয়ে 262.5 K করলে ইঞ্জিনটি প্রত্যাগামী হবে।

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

WrittenDhaka Board (2017)

শহীদ একটি ইঞ্জিন তৈরি করে দাবি করল তার ইঞ্জিনটি কার্নোর প্রত্যাগামী ইঞ্জিন। এটি উৎস হতে গৃহীত তাপের এক-চতুর্থাংশ কাজে পরিণত করে বাকী $300\ J$ তাপগ্রাহকে বর্জন করে। শহীদ তার ইঞ্জিনের তাপ উৎস ও গ্রাহকের তাপমাত্রা পেয়েছিল যথাক্রমে $350\ K$ ও $310\ K$।

ক. তাপগতিবিদ্যার ২য় সূত্র লিখ।

খ. তাপের পরিবহন অপ্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়া কেন? ব্যাখ্যা কর।

গ. তাপ উৎসের তাপ নির্ণয় কর।

ঘ. বাস্তবে দেখা গেল তার দাবি সঠিক নয় । ইঞ্জিনটিকে প্রত্যাগামী করতে কী ধরনের পরির্তন করতে হবে গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে ব্যাখ্যা 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

1 টি ইঞ্জিন 127^circ C এবং 27^circ C তাপমাত্রায় কাজ করে। এর দক্ষতা কত?

120°C ও 30°C এর মধ্যে কার্যরত কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা কত?

120^circ C ও 30^circ C এর মধ্যে কার্যরত কার্নো ইঞ্জিনের দক্ষতা কত?

127^circ C এবং 427^circ C তাপমাত্রার মধ্যে কার্যরত একটি ইঞ্জিনের সম্ভাব্য সর্বোচ্চ দক্ষতা কত হবে?

127^circ C এবং 427^circ C তাপমাত্রার মধ্যে কার্যরত একটি ইঞ্জিনের সম্ভাব্য সর্বোচ্চ দক্ষতা কত হবে?

127^circ C এবং 427^circ C তাপমাত্রার মধ্যে কার্যরত একটি ইঞ্জিনের সম্ভাব্য সর্বোচ্চ দক্ষতা কত হবে?

167^circ mathrmC এবং 37^circ mathrmC তাপমাত্রা দ্বয়ের মধ্যে কার্যরত একটি কার্নো ইঞ্জিনে 2 times 10^4 mathrmcal তাপ সরবর...

27^circ C এবং 227^circ C তাপমাত্রাদ্বয়ের মধ্যে কার্যরত একটি ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা হবে–

27^circ C এবং 230^circ C তাপমাত্রাদ্বয়ের মধ্যে কার্যরত একটি কার্নো ইঞ্জিনের কর্মদক্ষতা হবে-

28 gm N_2 নিয়ে একটি কার্নো ইঞ্জিন কার্য সম্পাদন করছে। ১ম চক্রে 127^circ C তাপমাত্রার উৎস থেকে তাপ গ্রহণ করে আয়তন 4 গুণ...

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