পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে যন্ত্রে হুইটস্টোন ব্রিজের নীতিকে কাজে লাগিয়ে এক মিটার দীর্ঘ একটি সুষম রোধবাহী তারের সাহায্যে কোনো অজানা রোধের মান নির্ণয় করা হয়, তাকে মিটারব্রিজ বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব পার্থক্য $1\text{ V}$ হলে যদি তার মধ্য দিয়ে $1\text{ A}$ তড়িৎ প্রবাহ চলে, তবে ঐ পরিবাহীর রোধকে $1\ \Omega$ বলে। অর্থাৎ, ওহমের সূত্রানুযায়ী $R = \frac{V}{I} = \frac{1\text{ V}}{1\text{ A}} = 1\ \Omega$।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদত্ত,
   বৈদ্যুতিক কেটলির ক্ষমতা, $P = 1500\text{ W}$
   সময়, $t = 7\text{ min} = 7 \times 60\text{ s} = 420\text{ s}$
   আমরা জানি, $1\text{ cal} = 4.2\text{ J}$

   কেটলিতে সরবরাহকৃত বা উৎপন্ন মোট বৈদ্যুতিক শক্তি/তাপ (জুল এককে):
   $H = P \times t = 1500 \times 420 = 6,30,000\text{ J}$

   ক্যালরী এককে তাপের মান:
   $H_{\text{cal}} = \frac{H}{4.2} = \frac{6,30,000}{4.2} = 1,50,000\text{ cal} = 1.5 \times 10^5\text{ cal}$

   সুতরাং, উৎপন্ন তাপের পরিমাণ $1.5 \times 10^5\text{ cal}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক থেকে,
   পানির আয়তন = $2\text{ Litre}$, সুতরাং পানির ভর, $m = 2\text{ kg}$ (যেহেতু পানির ঘনত্ব $1\text{ kg/L}$)
   পানির আপেক্ষিক তাপ, $s = 4200\text{ J kg}^{-1}\text{ K}^{-1}$
   পানি ফোটার তাপমাত্রা বা চূড়ান্ত তাপমাত্রা, $\theta_2 = 100^\circ\text{C}$
   ধরি, ঐ দিনের কক্ষ তাপমাত্রা = $\theta_1$
   কেটলি কর্তৃক উৎপন্ন মোট তাপশক্তি, $H = P \times t = 1500 \times 420 = 6,30,000\text{ J}$

   যদি কেটলি ও পরিবেশ কর্তৃক তাপের কোনো অপচয় না ঘটে (অর্থাৎ গৃহীত তাপ = উৎপন্ন তাপ), তবে:
   $Q = m s (\theta_2 - \theta_1)$
   $\Rightarrow 6,30,000 = 2 \times 4200 \times (100 - \theta_1)$
   $\Rightarrow 6,30,000 = 8400 \times (100 - \theta_1)$
   $\Rightarrow 100 - \theta_1 = \frac{6,30,000}{8400}$
   $\Rightarrow 100 - \theta_1 = 75$
   $\Rightarrow \theta_1 = 100 - 75 = 25^\circ\text{C}$

   সুতরাং, তাপশক্তি কোনো প্রকার অপচয় না হওয়ার আদর্শ শর্ত বিবেচনা করে গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে ঐ দিনের কক্ষ তাপমাত্রা নির্ণয় করা সম্ভব এবং তা $25^\circ\text{C}$।