পদার্থ বিজ্ঞান ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়ায় কোনো ব্যবস্থার যে তাপীয় ধর্ম স্থির থাকে তাকে এনট্রপি বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   স্থির চাপে গ্যাসকে উত্তপ্ত করলে গ্যাস তাপমাত্রা বৃদ্ধির পাশাপাশি বাহ্যিক কাজ করে, কিন্তু স্থির আয়তনে কোনো বাহ্যিক কাজ হয় না, সম্পূর্ণ তাপ কেবল তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে ব্যয় হয়। সুতরাং 1 K তাপমাত্রা বাড়াতে স্থির চাপের আপেক্ষিক তাপ $(C_p)$ স্থির আয়তনের আপেক্ষিক তাপ $(C_v)$ অপেক্ষা বেশি হয় $(C_p - C_v = R)$। তাই $C_p$ অপেক্ষা $C_v$ ছোট।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   দেওয়া আছে, $T_1 = 227^\circ\text{C} = 500\ \text{K}$ এবং $T_2 = 0^\circ\text{C} = 273\ \text{K}$।
   দক্ষতা $\eta = \left(1 - \dfrac{T_2}{T_1}\right) \times 100\% = \left(1 - \dfrac{273}{500}\right) \times 100\% = 45.4\%$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   হাইড্রোজেনের মোল সংখ্যা $n = \dfrac{16}{2} = 8\ \text{mol}$। $T_1 = 273\ \text{K}$।
   সমোষ্ণ কাজে, $W_{\text{iso}} = nRT\ln 2 = 8 \times 8.314 \times 273 \times 0.69315 \approx 12582.4\ \text{J}$।
   রুদ্ধতাপীয় ক্ষেত্রে, $T_2 = T_1 \times \left(\dfrac{1}{2}\right)^{1.4 - 1} \approx 206.9\ \text{K}$।
   $W_{\text{adia}} = \dfrac{nR(T_1 - T_2)}{\gamma - 1} = \dfrac{8 \times 8.314 \times (273 - 206.9)}{0.4} \approx 10991.1\ \text{J}$।
   যেহেতু $W_{\text{iso}} > W_{\text{adia}}$, তাই সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় বেশি কাজ সম্পাদিত হবে।