Facebook Pixel

1 m ও 3 m ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট দুটি তামার গোলককে যথাক্রমে 2 mC ও -5 mC চার্জে চার্জিত করে পরস্পরের সংস্পর্শে রাখা হলো। তামারা আঃ তাপ 380 Jkg^-1K^-1 ও ঘনত্ব 8950 kgm^-3 ক গাউসীয় তল কী?. খ. কোনো গ্লাসে রাখা পানির অণুসমূহ পরস্পরের সাথে কোনো তাপ বিনিময় করে কি না - ব্যাখ্যা করো। গ. পরস্পর সংযুক্ত অবস্থায় গোলকদ্বয়ে সঞ্চিত মোট শক্তি কত? ঘ. গোলকদ্বয়কে সংযুক্ত করায় পূর্বের ও পরের তাপমাত্রার পার্থক্য নির্ণয় করো।

বিষয়: পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র | অধ্যায়: অধ্যায়-০২ঃ স্থির তড়িৎ

উৎস: অনুশীলনীর প্রশ্ন প্রামাণিক স্যার

সঠিক উত্তর:

ব্যাখ্যা: (ক) কোনো তড়িৎ ক্ষেত্রে কল্পিত যে বন্ধ তলের প্রতিটি বিন্দুতে তড়িৎ তীব্রতা সমান এবং তড়িৎ বলরেখাগুলো তলের সাথে লম্বভাবে অতিক্রম করে, তাকে গাউসীয় তল বলে। (খ) কোনো গ্লাসে রাখা পানির অণুসমূহ পরস্পরের সাথে কোনো তাপ বিনিময় করে না। কারণ, গ্লাসে রাখা পানি তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকে। তাপীয় সাম্যাবস্থায় থাকার কারণে পানির প্রতিটি অংশের তাপমাত্রা সমান থাকে। আমরা জানি, তাপের আদান-প্রদান বা বিনিময় কেবল তখনই ঘটে যখন দুটি বস্তুর বা অংশের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য থাকে। যেহেতু পানির অণুগুলোর তাপমাত্রা সমান, তাই তাদের মধ্যে কোনো তাপের আদান-প্রদান বা বিনিময় ঘটে না। (গ) দেওয়া আছে, প্রথম গোলকের ব্যাসার্ধ, r_1 = 1 m দ্বিতীয় গোলকের ব্যাসার্ধ, r_2 = 3 m প্রথম গোলকের চার্জ, q_1 = 2 mC = 2 × 10^-3 C দ্বিতীয় গোলকের চার্জ, q_2 = -5 mC = -5 × 10^-3 C গোলক দুটিকে পরস্পরের সংস্পর্শে রাখলে বা সংযুক্ত করলে তারা একটি সাধারণ বিভব V লাভ করবে। আমরা জানি, শূন্য মাধ্যমে গোলকের ধারকত্ব, C_1 = 4piepsilon_0 r_1 C_2 = 4piepsilon_0 r_2 তাহলে মোট ধারকত্ব, C_1 + C_2 = 4piepsilon_0 (r_1 + r_2) এখানে, 1/4piepsilon_0 = 9 × 10^9 text N m^2C^-2 => 4piepsilon_0 = 1/9 × 10^9 C^2N^-1m^-2 সুতরাং, C_1 + C_2 = 1 + 3/9 × 10^9 = 4/9 × 10^9 F সাধারণ বিভব, beginaligned V &= q_1 + q_2/C_1 + C_2 &= 2 × 10^-3 + (-5 × 10^-3)/frac49 × 10^9 &= -3 × 10^-3 × 9 × 10^9/4 &= -6.75 × 10^6 V endaligned সংযুক্ত অবস্থায় গোলকদ্বয়ে সঞ্চিত মোট শক্তি, beginaligned U_f &= 1/2 (C_1 + C_2) V^2 &= 1/2 × (4/9 × 10^9) × (-6.75 × 10^6)^2 &= 2/9 × 10^9 × 45.5625 × 10^12 &= 10125 J endaligned অতএব, পরস্পর সংযুক্ত অবস্থায় গোলকদ্বয়ে সঞ্চিত মোট শক্তি 10125 J। (ঘ) সংযুক্ত করার পূর্বে গোলকদ্বয়ের মোট সঞ্চিত শক্তি: প্রথম গোলকের সঞ্চিত শক্তি, beginaligned U_1 &= q_1^2/2C_1 &= (2 × 10^-3)^2/2 × frac19 × 10^9 &= 18000 J endaligned দ্বিতীয় গোলকের সঞ্চিত শক্তি, beginaligned U_2 &= q_2^2/2C_2 &= (-5 × 10^-3)^2/2 × frac39 × 10^9 &= 37500 J endaligned সংযুক্ত করার পূর্বে মোট সঞ্চিত শক্তি, U_i = U_1 + U_2 = 18000 + 37500 = 55500 J সংযুক্ত করার পর মোট সঞ্চিত শক্তি, U_f = 10125 J শক্তির অপচয় (যা তাপে রূপান্তরিত হয়), H = U_i - U_f = 55500 - 10125 = 45375 J ধরি, গোলকদ্বয়ের মোট ভর M এবং তাপমাত্রার পার্থক্য Delta theta। তামার আপেক্ষিক তাপ, s = 380 text J kg^-1K^-1 তামার ঘনত্ব, rho = 8950 text kg m^-3 গোলকদ্বয়ের মোট আয়তন, beginaligned V_total &= 4/3pi r_1^3 + 4/3pi r_2^3 &= 4/3pi (1^3 + 3^3) &= 112pi/3 m^3 &≈ 117.29 m^3 endaligned গোলকদ্বয়ের মোট ভর, beginaligned M &= V_total × rho &= 117.29 × 8950 &≈ 1049745.5 kg endaligned আমরা জানি, H = M s Delta theta => Delta theta = H/M s মান বসিয়ে পাই, beginaligned Delta theta &= 45375/1049745.5 × 380 &≈ 1.14 × 10^-4 K endaligned অতএব, গোলকদ্বয়কে সংযুক্ত করায় পূর্বের ও পরের তাপমাত্রার পার্থক্য হবে 1.14 × 10^-4 K।

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

Writtenঅনুশীলনীর প্রশ্ন - প্রামাণিক স্যার

$1 \ m$ ও $3 \ m$ ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট দুটি তামার গোলককে যথাক্রমে $2 \ mC$ ও $-5 \ mC$ চার্জে চার্জিত করে পরস্পরের সংস্পর্শে রাখা হলো। তামারা আঃ তাপ $380 \ Jkg^{-1}K^{-1}$ ও ঘনত্ব $8950 \ kgm^{-3}$

ক গাউসীয় তল কী?.

খ. কোনো গ্লাসে রাখা পানির অণুসমূহ পরস্পরের সাথে কোনো তাপ বিনিময় করে কি না - ব্যাখ্যা করো।

গ. পরস্পর সংযুক্ত অবস্থায় গোলকদ্বয়ে সঞ্চিত মোট শক্তি কত?

ঘ. গোলকদ্বয়কে সংযুক্ত করায় পূর্বের ও পরের তাপমাত্রার পার্থক্য নির্ণয় করো।

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

0.03m ব্যাসার্ধ বিশিষ্ট 1000 টি গোলাকার ফোঁটা একত্রিত করে একটি বড় ফোঁটায় পরিণত করা হলো। প্রতিটি ফোঁটায় চার্জ 1.5 time...

0.1 m^2ক্ষেত্রফলের দুটি পাতকে পরস্পর থেকে 2 mm দূরে স্থাপন করে একটি ধারক তৈরি করা হলো (চিত্র-১)। ধারকটির ধারকত্ব বৃদ্ধি...

0.1mu F এবং 0.01 mu F ধারকত্বের দুটি ধারককে শ্রেণি সমবায়ে যুক্ত করে সমবায়টিতে 25 V বিভব পার্থক্য প্রয়োগ করা হলো। তুল...

0.25C ধনাত্মক চার্জকে অসীম দূরত্ব থেকে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কোনো বিন্দুতে আনতে যদি 20 কাজ হয়, তবে উক্ত বিন্দুর বিভব কত?

0.4 m ব্যাসসম্পন্ন একটি অত্যন্ত নমনীয় বেলুনের পৃষ্ঠে কিছু ধনাত্মক চার্জ ও অভ্যন্তরে 27^circ তাপমাত্রায় এক মোল কোনো আদর্...

1 m ব্যাসার্ধের একটি পরিবাহী গোলকে 7.11 nC কুলম্ব ধনাত্মক চার্জ আছে। ক. তড়িৎ প্রাবল্য কাকে বলে? খ. চার্জের আয়তনমাত্র...

1 অ্যাম্পিয়ার কারেন্ট হল-

10 m ব্যাসার্ধের বৃত্তের কেন্দ্রে 10 µC তড়িতাধান অবস্থিত। একটি একক ধনাত্মক আধানকে বৃত্তের পরিধি বরাবর একবার প্রদক্ষিণ কর...

10 mu F ও 15 mu F ধারকত্বের দুটি সমান্তরাল পাত ধরকের উভয়ের প্রতিটি পাতের ক্ষেত্রফল 5 m^2 এবং পাতের মাঝে একই ডাই ইলেক...

13.5 mu F ধারকত্বের একটি সমান্তরাল পাত ধারককে 12.5 V এর একটি কোষ দ্বারা চার্জিত করে কোষটি খুলে নেয়া হলো। এর পর 6.5 দ্ব...

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