নবম শ্রেণি: ভৌত বিজ্ঞান, অধ্যায় -6, ‘তাপ’ সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর মান ২
অধ্যায় ৬: তাপ – সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন
1. তাপ ও তাপমাত্রার মধ্যে মূল পার্থক্য কী?
উত্তর দেখো
তাপ হলো এক প্রকার শক্তি যা গ্রহণ করলে বস্তু গরম হয় এবং বর্জন করলে ঠান্ডা হয়। অন্যদিকে, তাপমাত্রা হলো বস্তুর তাপীয় অবস্থা যা ঠিক করে দেয় তাপ এক বস্তু থেকে অন্য বস্তুতে প্রবাহিত হবে কি না। তাপ হলো কারণ, আর তাপমাত্রা হলো তার ফল।
2. ক্যালোরি কাকে বলে?
উত্তর দেখো
1 গ্রাম বিশুদ্ধ জলের উষ্ণতা $1^\circ C$ বৃদ্ধি করতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয়, তাকে 1 ক্যালোরি বলে। এটি CGS পদ্ধতিতে তাপের একক।
3. তাপের এসআই (SI) একক জুল কেন ব্যবহার করা হয়?
উত্তর দেখো
তাপ হলো এক প্রকার শক্তি। কার্যের একক জুল, আর তাপ ও কার্য পরস্পর রূপান্তরযোগ্য (জুলের সূত্র অনুযায়ী $W = JH$)। তাই শক্তির একক হিসেবে তাপেরও এসআই একক জুল ধরা হয়।
4. থার্মোমিটারের স্থিরাঙ্ক (Fixed Points) বলতে কী বোঝো?
উত্তর দেখো
থার্মোমিটার তৈরি করার সময় দুটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রাকে প্রমাণ হিসেবে ধরে নেওয়া হয়, যাদের স্থিরাঙ্ক বলে।
১) নিম্ন স্থিরাঙ্ক: প্রমাণ চাপে বিশুদ্ধ বরফ গলে জল হওয়ার তাপমাত্রা।
২) উর্ধ্ব স্থিরাঙ্ক: প্রমাণ চাপে বিশুদ্ধ জল ফুটে বাষ্প হওয়ার তাপমাত্রা।
5. ডাক্তারি থার্মোমিটারের পাল্লা কত?
উত্তর দেখো
ফারেনহাইট স্কেলে $95^\circ F$ থেকে $110^\circ F$ পর্যন্ত এবং সেলসিয়াস স্কেলে $35^\circ C$ থেকে $43^\circ C$ (বা $42^\circ C$) পর্যন্ত দাগ কাটা থাকে।
6. কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক কাকে বলে?
উত্তর দেখো
প্রতি $1^\circ$ উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক দৈর্ঘ্যে যে পরিমাণ দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায়, তাকে ঐ পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক ($\alpha$) বলে।
7. দ্বি-ধাতব পাতের (Bi-metallic strip) একটি ব্যবহার লেখো।
উত্তর দেখো
স্বয়ংক্রিয় তাপ নিয়ন্ত্রক যন্ত্র বা থার্মোস্ট্যাট (যেমন—ইলেকট্রিক ইস্ত্রি, রেফ্রিজারেটর, ফায়ার অ্যালার্ম)-এ দ্বি-ধাতব পাত ব্যবহৃত হয়। উষ্ণতা বাড়লে এটি বেঁকে গিয়ে বর্তনী বিচ্ছিন্ন করে দেয়।
8. রেললাইনের দুটি পাতের জোড়ার মুখে ফাঁক রাখা হয় কেন?
উত্তর দেখো
লোহা তাপের সুপরিবাহী। গ্রীষ্মকালে বা ট্রেনের চাকার ঘর্ষণে উৎপন্ন তাপে রেললাইনের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায়। যদি জোড়মুখে ফাঁক না রাখা হতো, তবে প্রসারণের জন্য জায়গা না পেয়ে লাইন বেঁকে যেত এবং দুর্ঘটনার সম্ভাবনা থাকত।
9. তরলের আপাত প্রসারণ ও প্রকৃত প্রসারণের মধ্যে কোনটি তরলের নিজস্ব ধর্ম এবং কেন?
উত্তর দেখো
তরলের প্রকৃত প্রসারণ হলো তরলের নিজস্ব ধর্ম।
কারণ, আপাত প্রসারণ পাত্রের প্রসারণের ওপর নির্ভর করে। ভিন্ন ভিন্ন পাত্রে একই তরলের আপাত প্রসারণ ভিন্ন হতে পারে, কিন্তু প্রকৃত প্রসারণ পাত্রের ওপর নির্ভর করে না।
10. জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ (Anomalous Expansion) বলতে কী বোঝো?
উত্তর দেখো
সাধারণত তাপ দিলে তরলের আয়তন বাড়ে। কিন্তু জলকে $0^\circ C$ থেকে $4^\circ C$ পর্যন্ত উত্তপ্ত করলে আয়তন না বেড়ে বরং কমে এবং ঘনত্ব বাড়ে। $4^\circ C$-এর পর আবার আয়তন বাড়তে থাকে। জলের এই অস্বাভাবিক আচরণকে ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ বলে।
11. $4^\circ C$ তাপমাত্রায় জলের ঘনত্ব কত?
উত্তর দেখো
CGS পদ্ধতিতে $1 \text{ g/cm}^3$ এবং SI পদ্ধতিতে $1000 \text{ kg/m}^3$। এই তাপমাত্রায় জলের ঘনত্ব সর্বাধিক হয়।
12. আপেক্ষিক তাপ (Specific Heat) কাকে বলে?
উত্তর দেখো
একক ভরের কোনো পদার্থের উষ্ণতা $1^\circ$ (একক পরিমাণ) বৃদ্ধি করতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয়, তাকে ঐ পদার্থের আপেক্ষিক তাপ বলে।
13. তামার আপেক্ষিক তাপ $0.09 \text{ cal/g}^\circ C$ বলতে কী বোঝো?
উত্তর দেখো
এর অর্থ হলো, 1 গ্রাম ভরের তামার উষ্ণতা $1^\circ C$ বৃদ্ধি করতে $0.09$ ক্যালোরি তাপের প্রয়োজন হয়।
14. ক্যালোরিমিতির মূলনীতিটি গাণিতিকভাবে লেখো।
উত্তর দেখো
উষ্ণ বস্তু কর্তৃক বর্জিত তাপ = শীতল বস্তু কর্তৃক গৃহীত তাপ।
বা, $m_1 s_1 (t_1 – t) = m_2 s_2 (t – t_2)$
(যেখানে $t$ হলো মিশ্রণের চূড়ান্ত তাপমাত্রা)।
15. লীন তাপকে ‘লীন’ (Latent বা সুপ্ত) বলা হয় কেন?
উত্তর দেখো
কারণ এই তাপ প্রয়োগ করলে পদার্থের উষ্ণতা বাড়ে না (থার্মোমিটারে পাঠ পরিবর্তন হয় না), শুধুমাত্র পদার্থের অবস্থার পরিবর্তন (যেমন কঠিন থেকে তরল) ঘটে। তাপটি পদার্থের মধ্যে সুপ্ত অবস্থায় থাকে বলে মনে করা হয়, তাই একে লীন তাপ বলে।
16. হাতে স্পিরিট বা ইথার ঢাললে ঠান্ডা লাগে কেন?
উত্তর দেখো
স্পিরিট বা ইথার উদ্বায়ী তরল, তাই খুব দ্রুত বাষ্পীভূত হয়। বাষ্পায়নের জন্য প্রয়োজনীয় লীন তাপ তারা হাত থেকে শোষণ করে নেয়। ফলে হাতের ওই অংশের তাপমাত্রা কমে যায় এবং ঠান্ডা লাগে।
17. গরমকালে মাটির কলসির জল ঠান্ডা থাকে কেন?
উত্তর দেখো
মাটির কলসির গায়ে অসংখ্য ক্ষুদ্র ছিদ্র থাকে। ওই ছিদ্র দিয়ে জল চুঁইয়ে বাইরে আসে এবং বাষ্পীভূত হয়। বাষ্পায়নের জন্য প্রয়োজনীয় লীন তাপ কলসি ও তার ভেতরের জল থেকে গৃহীত হয়। ফলে কলসির জল ঠান্ডা থাকে।
18. প্রেসার কুকারের মূলনীতি কী?
উত্তর দেখো
চাপ বাড়লে তরলের স্ফুটনাঙ্ক বেড়ে যায়। প্রেসার কুকারে বাষ্পকে আটকে রেখে ভেতরের চাপ প্রায় 2 বায়ুমণ্ডলীয় চাপে নিয়ে যাওয়া হয়, ফলে জল $100^\circ C$-এর বদলে প্রায় $120^\circ C$-এ ফোটে। এই উচ্চ তাপমাত্রায় খাবার তাড়াতাড়ি সেদ্ধ হয়।
19. বরফ গলনের লীন তাপ 80 cal/g বলতে কী বোঝো?
উত্তর দেখো
এর অর্থ হলো, $0^\circ C$ উষ্ণতার 1 গ্রাম বরফকে $0^\circ C$ উষ্ণতার 1 গ্রাম জলে পরিণত করতে 80 ক্যালোরি তাপের প্রয়োজন হয়।
20. পুনঃশিলীভবন (Regelation) কী? একটি উদাহরণ দাও।
উত্তর দেখো
সংজ্ঞা: চাপ প্রয়োগে বরফের গলে যাওয়া এবং চাপ সরিয়ে নিলে সেই জল আবার জমে বরফ হওয়ার ঘটনাকে পুনঃশিলীভবন বলে।
উদাহরণ: দুটি বরফের টুকরোকে জোরে চেপে ধরলে জোড়া লেগে যায়।
21. তাপ সঞ্চালন কাকে বলে? এটি কয়টি পদ্ধতিতে হয়?
উত্তর দেখো
বেশি উষ্ণতার স্থান থেকে কম উষ্ণতার স্থানে তাপের প্রবাহকে তাপ সঞ্চালন বলে। এটি তিনটি পদ্ধতিতে হয়: ১) পরিবহন, ২) পরিচলন এবং ৩) বিকিরণ।
22. তাপের পরিবহন (Conduction) কাকে বলে?
উত্তর দেখো
যে পদ্ধতিতে পদার্থের অণুগুলি স্থান পরিবর্তন না করে কেবল কম্পনের মাধ্যমে এক অণু থেকে পাশের অণুতে তাপ সঞ্চালিত করে, তাকে পরিবহন বলে। কঠিন পদার্থে (বিশেষত ধাতুতে) এই পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালিত হয়।
23. তাপ পরিবাহিতাঙ্ক (Thermal Conductivity) বলতে কী বোঝো?
উত্তর দেখো
একক বেধ এবং একক প্রস্থচ্ছেদযুক্ত কোনো পাতের দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উষ্ণতার পার্থক্য $1^\circ$ (একক) হলে, স্থিরাবস্থায় লম্বভাবে প্রতি সেকেন্ডে যে পরিমাণ তাপ প্রবাহিত হয়, তাকে ঐ উপাদানের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক বলে।
24. পরিচলন (Convection) পদ্ধতিতে তাপ কীভাবে সঞ্চালিত হয়?
উত্তর দেখো
এই পদ্ধতিতে তরল বা গ্যাসের উত্তপ্ত কণাগুলি নিজেরাই উষ্ণ স্থান থেকে শীতল স্থানে গিয়ে তাপ বয়ে নিয়ে যায়। যেমন—জল ফুটলে নিচের গরম জল উপরে ওঠে এবং উপরের ঠান্ডা জল নিচে নামে।
25. স্থলবায়ু ও সমুদ্রবায়ু সৃষ্টির মূল কারণ কী?
উত্তর দেখো
এর মূল কারণ হলো পরিচলন স্রোত এবং জল ও স্থলের আপেক্ষিক তাপের পার্থক্য। দিনের বেলা স্থলভাগ দ্রুত গরম হয় (সমুদ্রবায়ু), আর রাতে স্থলভাগ দ্রুত ঠান্ডা হয় (স্থলবায়ু)।
26. বিকিরণ (Radiation) পদ্ধতির বৈশিষ্ট্য কী?
উত্তর দেখো
১) কোনো জড় মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না।
২) আলোর বেগে সঞ্চালিত হয়।
৩) মাধ্যমকে উত্তপ্ত করে না।
উদাহরণ: সূর্য থেকে তাপ আসা।
27. থার্মোফ্লাস্কে কাঁচের দেওয়ালে রূপার প্রলেপ দেওয়া হয় কেন?
উত্তর দেখো
বিকিরণ পদ্ধতিতে তাপের আদান-প্রদান বন্ধ করার জন্য। রূপার চকচকে তল তাপের উত্তম প্রতিফলক, তাই ভেতরের তাপ বাইরে যেতে পারে না এবং বাইরের তাপ ভেতরে আসতে পারে না।
28. শীতকালে পশমের পোশাক বা লেপ ব্যবহার করলে আরামদায়ক মনে হয় কেন?
উত্তর দেখো
পশম বা তুলোর আঁশগুলোর মাঝে প্রচুর বাতাস আটকে থাকে। বাতাস তাপের কুপরিবাহী। তাই শরীরের তাপ বাইরে বেরিয়ে যেতে পারে না, ফলে শরীর গরম থাকে।
29. সম্পৃক্ত ও অসম্পৃক্ত বাষ্পের মধ্যে একটি পার্থক্য লেখো।
উত্তর দেখো
সম্পৃক্ত বাষ্প বয়েলের ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে না, কিন্তু অসম্পৃক্ত বাষ্প আদর্শ গ্যাসের মতো এই সূত্রগুলো মেনে চলে।
30. শিশিরাঙ্ক (Dew Point) কাকে বলে?
উত্তর দেখো
যে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো নির্দিষ্ট পরিমাণ বায়ু তাতে উপস্থিত জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয়, সেই তাপমাত্রাকে শিশিরাঙ্ক বলে।
31. হ্রদের জল জমে বরফ হলেও মাছেরা কীভাবে বেঁচে থাকে?
উত্তর দেখো
জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণের ফলে হ্রদের ওপরের জল $0^\circ C$-এ বরফ হলেও, একদম নিচের স্তরের জল $4^\circ C$-এ থাকে (কারণ $4^\circ C$-এ জলের ঘনত্ব সবচেয়ে বেশি)। এই তাপমাত্রায় মাছ ও জলজ প্রাণীরা বেঁচে থাকে।
32. ইনভার (Invar) কী? এর ব্যবহার লেখো।
উত্তর দেখো
লোহা ও নিকেলের সংকর ধাতু। এর তাপীয় প্রসারণ গুণাঙ্ক প্রায় শূন্য। তাই মিটার স্কেল, ঘড়ির পেন্ডুলাম বা সূক্ষ্ম যন্ত্রপাতি তৈরিতে এটি ব্যবহৃত হয়।
33. তাপের সুপরিবাহী একটি অধাতুর নাম লেখো।
উত্তর দেখো
হীরা (Diamond) এবং গ্রাফাইট (Graphite)। হীরার তাপ পরিবাহিতাঙ্ক যেকোনো ধাতুর চেয়েও বেশি।
34. গাণিতিক প্রশ্ন: $40^\circ C$ তাপমাত্রাকে ফারেনহাইট স্কেলে প্রকাশ করো।
উত্তর দেখো
আমরা জানি, $C/5 = (F-32)/9$
বা, $40/5 = (F-32)/9$
বা, $8 = (F-32)/9$
বা, $F-32 = 72 \Rightarrow F = 104$
$\therefore 104^\circ F$।
35. গাণিতিক প্রশ্ন: 10 g জলের উষ্ণতা $10^\circ C$ বৃদ্ধি করতে কত তাপ লাগবে?
উত্তর দেখো
প্রয়োজনীয় তাপ $H = ms\Delta t$
এখানে $m=10$ g, $s=1$ cal/g$^\circ C$, $\Delta t=10^\circ C$
$\therefore H = 10 \times 1 \times 10 = 100$ ক্যালোরি।
36. গাণিতিক প্রশ্ন: 5 g বরফকে গলাতে কত তাপ লাগবে?
উত্তর দেখো
প্রয়োজনীয় তাপ $H = mL$
এখানে $m=5$ g, $L=80$ cal/g
$\therefore H = 5 \times 80 = 400$ ক্যালোরি।
37. থার্মোমিটারে জল ব্যবহার করা হয় না কেন?
উত্তর দেখো
কারণ জল কাঁচের গায়ে লেগে থাকে (পাঠ ভুল হয়), জলের প্রসারণ অনিয়মিত এবং জলের আপেক্ষিক তাপ বেশি হওয়ায় এটি বস্তুর তাপমাত্রা সঠিকভাবে মাপতে পারে না।
38. গরমে কুকুর জিব বের করে হাঁপায় কেন?
উত্তর দেখো
কুকুরের জিভে লালা থাকে। জিব বের করলে লালার বাষ্পীভবন ঘটে। বাষ্পায়নের জন্য প্রয়োজনীয় লীন তাপ জিব থেকে গৃহীত হয়, ফলে জিব ঠান্ডা হয় এবং কুকুর আরাম পায়।
শেয়ার