পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো নির্দিষ্ট আয়তনের বায়ু তার মধ্যে উপস্থিত জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয়, তাকে শিশিরাঙ্ক বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   আবদ্ধ স্থানে তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে শিশিরাঙ্ক অপরিবর্তিত থাকে।

   কোনো আবদ্ধ স্থানে জলীয় বাষ্পের যোগান বা অপসারণ না ঘটলে সেখানে উপস্থিত জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বা প্রকৃত জলীয় বাষ্পচাপ ধ্রুব থাকে। শিশিরাঙ্ক কেবল বায়ুতে উপস্থিত প্রকৃত জলীয় বাষ্পের পরিমাণের ওপর নির্ভর করে, কারণ যে তাপমাত্রায় এই নির্দিষ্ট পরিমাণ বাষ্প স্থানটিকে সম্পৃক্ত করবে, তা নির্দিষ্ট থাকে। আবদ্ধ স্থানে তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ ধারণক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং আপেক্ষিক আর্দ্রতা হ্রাস পায়, কিন্তু শিশিরাঙ্কের কোনো পরিবর্তন হয় না।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপক অনুসারে,
   30°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পচাপ, $F_{30} = 28.02\ \text{mm Hg}$
   আপেক্ষিক আর্দ্রতা, $R = 80\% = 0.8$

   আমরা জানি,
   $R = \dfrac{f}{F_{30}} \times 100\%$
   বা, $f = R \times F_{30} = 0.8 \times 28.02\ \text{mm Hg} = 22.416\ \text{mm Hg}$
   অতএব, প্রাথমিক অবস্থায় বায়ুর প্রকৃত বাষ্পচাপ ছিল $22.416\ \text{mm Hg}$।

   AC চালু করার পর তাপমাত্রা কমে 21°C হয়।
   21°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পচাপ, $F_{21} = 20.35\ \text{mm Hg}$।

   যেহেতু $f > F_{21}$ ($22.416\ \text{mm Hg} > 20.35\ \text{mm Hg}$), তাই 21°C তাপমাত্রায় বায়ু অতিরিক্ত বাষ্প ধরে রাখতে পারবে না এবং তা ঘনীভূত হবে।

   ঘনীভূত বাষ্পের চাপ $= f - F_{21} = 22.416 - 20.35 = 2.066\ \text{mm Hg}$

   সুতরাং, ঘনীভূত অংশের অনুপাত $= \dfrac{f - F_{21}}{f} = \dfrac{2.066}{22.416} \approx 0.09217$ বা $9.22\%$

   বায়ুস্থ জলীয় বাষ্পের প্রায় $0.0922$ অংশ (বা $9.22\%$) ঘনীভূত হয়।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   মানুষের আরামবোধ নির্ভর করে প্রধানত পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা এবং আপেক্ষিক আর্দ্রতার ওপর। সাধারণত 21°C থেকে 25°C তাপমাত্রা এবং 50% হতে 60% আপেক্ষিক আর্দ্রতা মানুষের জন্য আরামদায়ক বিবেচিত হয়।

   উদ্দীপক অনুসারে:
   AC চালুর পূর্বে দুপুরের তাপমাত্রা ছিল 30°C এবং আপেক্ষিক আর্দ্রতা ছিল 80%। উচ্চ তাপমাত্রা ও অত্যন্ত উচ্চ আর্দ্রতার কারণে শরীর থেকে ঘাম সহজে বাষ্পীভূত হতে পারতো না, যা অস্বস্তিকর পরিস্থিতির সৃষ্টি করেছিল।

   AC চালু করায় তাপমাত্রা নেমে 21°C-এ আসে। এই তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পচাপ $F_{21} = 20.35\ \text{mm Hg}$।
   (গ) হতে প্রাপ্ত তথ্য অনুযায়ী, অতিরিক্ত বাষ্প ঘনীভূত হয়ে যাওয়ায় 21°C তাপমাত্রায় বায়ু সম্পৃক্ত অবস্থায় পৌঁছে অথবা উদ্দীপকে শিশিরাঙ্ক 9.5°C অনুসারে হিসাব করলে:
   9°C ও 10°C এ সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ যথাক্রমে 8.91 mm ও 9.2 mm Hg।
   তাহলে 9.5°C তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত বাষ্পচাপ,
   $f_{\text{শিশিরাঙ্ক}} = 8.91 + (9.2 - 8.91) \times 0.5 = 8.91 + 0.145 = 9.055\ \text{mm Hg}$।
   সেক্ষেত্রে 21°C তাপমাত্রায় আপেক্ষিক আর্দ্রতা $R' = \dfrac{f}{F_{21}} \times 100\% = \dfrac{9.055}{20.35} \times 100\% \approx 44.5\%$।

   তাপমাত্রা 30°C থেকে কমে সহনশীল 21°C হওয়ায় এবং কার্যকরভাবে আপেক্ষিক আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রিত ও তাপমাত্রা হ্রাস পাওয়ার ফলে শরীর থেকে তাপের ভারসাম্য বজায় থাকে। তাই হেলেন AC চালু করায় আরাম বোধ করবেন।