পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো তড়িৎবাহী পরিবাহীকে চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করলে তড়িৎ প্রবাহ ও চৌম্বক ক্ষেত্র উভয়ের সাথে লম্ব বরাবর যে বিভব পার্থক্য সৃষ্টি হয়, তাকে হল ক্রিয়া বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ধাতুসমূহের সূচনা কম্পাঙ্ক না থাকলে যেকোনো ক্ষুদ্র কম্পাঙ্কের (বা ক্ষুদ্র শক্তির) আলোক ফোটন আপতিত হলেই ধাতু থেকে ইলেকট্রন নির্গমন ঘটত। ফলে ধাতুর নির্দিষ্ট কার্য-অপেক্ষকের কোনো প্রাসঙ্গিকতা থাকত না এবং আলোর কোয়ান্টাম তত্ত্ব ও আলোকতড়িৎ প্রভাবের মৌলিক শর্ত লঙ্ঘিত হতো।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে,
   বরফের ভর, $m = 505\text{ g} = 0.505\text{ kg}$
   গলনাঙ্ক, $T = 0^\circ\text{C} = 273\text{ K}$
   বরফ গলনের সুপ্ততাপ, $L_f = 3,36,000\text{ J kg}^{-1}$

   বরফ গলতে প্রয়োজনীয় তাপ, $dQ = m L_f = 0.505 \times 3,36,000 = 1,69,680\text{ J}$

   শুধুমাত্র বরফ গলার ফলে এন্ট্রপির পরিবর্তন,
   $\Delta S = \frac{dQ}{T} = \frac{1,69,680}{273} \approx 621.54\text{ J K}^{-1}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ধরি, মিশ্রণের চূড়ান্ত তাপমাত্রা $\theta^\circ\text{C}$।
   বরফ গলতে ও $\theta^\circ\text{C}$ তাপমাত্রা প্রাপ্ত হতে প্রয়োজনীয় তাপ:
   $Q_1 = m_1 L_f + m_1 S (\theta - 0) = 0.505 \times 336000 + 0.505 \times 4200 \times \theta = 169680 + 2121\theta$

   গরম পানি কর্তৃক বর্জিত তাপ:
   $Q_2 = m_2 S (47.5 - \theta) = 4.8 \times 4200 \times (47.5 - \theta) = 957600 - 20160\theta$

   ক্যালরিমিতির নীতি অনুসারে, $Q_1 = Q_2$
   $\Rightarrow 169680 + 2121\theta = 957600 - 20160\theta \Rightarrow 22281\theta = 787920 \Rightarrow \theta \approx 35.36^\circ\text{C}$
   মিশ্রণের তাপমাত্রা, $T = 273 + 35.36 = 308.36\text{ K}$

   এন্ট্রপির পরিবর্তনসমূহ:
   ১. বরফ গলনে: $\Delta S_1 = \frac{m_1 L_f}{273} = \frac{169680}{273} \approx 621.54\text{ J K}^{-1}$
   ২. গলিত পানির তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে: $\Delta S_2 = m_1 S \ln\left(\frac{308.36}{273}\right) = 0.505 \times 4200 \times \ln\left(\frac{308.36}{273}\right) \approx 258.33\text{ J K}^{-1}$
   ৩. গরম পানির শীতলীকরণে: $\Delta S_3 = m_2 S \ln\left(\frac{308.36}{320.5}\right) = 4.8 \times 4200 \times \ln\left(\frac{308.36}{320.5}\right) \approx -778.20\text{ J K}^{-1}$

   মোট এন্ট্রপির পরিবর্তন:
   $\Delta S = \Delta S_1 + \Delta S_2 + \Delta S_3 = 621.54 + 258.33 - 778.20 = +101.67\text{ J K}^{-1}$।