তাপের ঘটনা সমূহ
Published 20-02-13
2196 Views

সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন

1. দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক কাকে বলে ? এর রাশিমালা নির্ণয় কর ।

উঃ – দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক :- কোনো কঠিন পদার্থের একক দৈর্ঘ্যের একক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে যে দৈর্ঘ্য প্রসারণ হয় তাকে ওই কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক বলে ।

মনেকরি, t1 উষ্ণতায় কোনো কঠিন পদার্থের দণ্ডের দৈর্ঘ্য = L1

উষ্ণতা বৃদ্ধি করে t2 উষ্ণতায় কোনো কঠিন পদার্থের দণ্ডের দৈর্ঘ্য = L2

∴ দণ্ডটির দৈর্ঘ্য প্রসারণ = L1 – L2

উষ্ণতা বৃদ্ধি =  t2 – t1

পরীক্ষা থেকে দেখা যায় যে, কোনো দণ্ডকে উতপ্ত করলে দণ্ডটির দৈর্ঘ্য প্রসারণ

a) দণ্ডটির প্রাথমিক দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক

b) দণ্ডটির উষ্ণতা বৃদ্ধির সমানুপাতিক

অর্থাৎ, L2 – L1 α L1 [যখন (t2 – t1) স্থির]

এবং L2 – L1 α ( t2 – t1) [যখন L1 স্থির]

যৌগিক ভেদের নিয়মানুযায়ী

(L1 – L2) α L1  [যখন (t2 – t1) এবং L1 উভয় পরিবর্তনশীল]

(L1 – L2) α L1 (t2 – t1)

α = (L1 – L2)/{L1 (t2 – t1)}

(L1 – L2) = L1 α (t2 – t1)

বা, L2 = L1 + L1 α (t2 – t1)

বা, L2 = L{( 1 + α (t2 – t1)}

2. দৈর্ঘ্য প্রসারণ এর মাত্রীয় সংকেত লেখ । এবং  S.I., C . G .S এবং F. P. S  পদ্ধতিতে এর একক লেখ ।

উঃ – দৈর্ঘ্যের প্রসারণ ও মাত্রীয় সংকেত [θ -1] বা  [K -1]

দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্কের একক

আমরা জানি দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক

α = (L1 – L2)/{L1 (t2 – t1)}

[L1 = প্রাথমিক দৈর্ঘ্য, L2 = অন্তিম দৈর্ঘ্য, t2 = প্রাথমিক তাপমাত্রা, t1 = অন্তিম তাপমাত্রা]

α এর একক = দৈর্ঘের একক/(দৈর্ঘের একক × উষ্ণতার একক)

= 1/উষ্ণতার একক

C .G. S পদ্ধতিতে ডিগ্রি সেলসিয়াস 1

F.P.S পদ্ধতিতে ডিগ্রি ফারেনহাইট 1

S.I পদ্ধতিতে কেলভিন 1

3. দেখাও যে, দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্কের একক দৈর্ঘ্যের এককের উপর নির্ভর করে না কিন্তু তাপমাত্রার এককের উপর নির্ভর করে ।

উঃ – মনেকরি, t1 উষ্ণতায় কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য l1 এবং উষ্ণতা বৃদ্ধি পেয়ে t2 করা হইলে দৈর্ঘ্য হয় l2

দৈর্ঘ্য প্রসারন গুনাঙ্ক α  হইলে

α = (l2 – l1)/{l1 (t2 – t1)} = দৈর্ঘ প্রসারণ/(প্রাথমিক দৈর্ঘ্য × উষ্ণতা বৃদ্ধি)

দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্কের একক = দৈর্ঘ্যের একক/(দৈর্ঘ্যের একক × উষ্ণতার একক)

= 1/উষ্ণতার একক

(L2 – L1)/L1 = (দৈর্ঘ্য প্রসারণ/প্রাথমিক দৈর্ঘ্য) হল দুটি সমজাতীয় রাশির অনুপাত তাই একক বিহীন । সুতরাং দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্কের একক শুধুমাত্র (t2 – t1) এর একক বা উষ্ণতার এককের উপর নির্ভর করে ।

4. সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্কের মানের মধ্যে সম্পর্ক লেখ ।

উঃ – ধরি, সেলসিয়াস স্কেলে দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক = αC

ফারেনহাইট স্কেল এ দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক = αF

αF = (5/9) αC

বা, αC = (9/5) αF

5. দৈর্ঘ্য প্রসারণ কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে ?

উঃ – কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ নির্ভর করে

a) দণ্ডের প্রাথমিক দৈর্ঘ্য :- উষ্ণতা বৃদ্ধি ও উপাদান স্থির থাকলে, কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ তার প্রাথমিক দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক হয় ।

b) দণ্ডের উষ্ণতা বৃদ্ধি :- উপাদান এবং প্রাথমিক দৈর্ঘ্য স্থির থাকলে, কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ তার উষ্ণতা বৃদ্ধির সমানুপাতিক হয় ।

c) দণ্ডের উপাদান :- প্রাথমিক দৈর্ঘ্য ও উষ্ণতা বৃদ্ধি স্থির থাকলে, কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ বিভিন্ন উপাদানের জন্য বিভিন্ন হয় ।

6. কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক কাকে বলে ? ইহার সমীকরণ নির্ণয় কর ।

উঃ – ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক – কোনো কঠিন পদার্থের একক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে প্রতি একক ক্ষেত্রফলে যে ক্ষেত্র প্রসারণ হয়, তাকে ওই কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক বলে ।

ধরি, t1°C উষ্ণতায় কোনো পাতের ক্ষেত্রফল = S1

উষ্ণতা বাড়িয়ে t2°C করলে ক্ষেত্রফল হয় = S2

ক্ষেত্র প্রসারণ = S2 – S1 এবং বৃদ্ধি = t2 – t1

সংজ্ঞা পাওয়া যায় ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক

β = (S2 – S1)/{S1 (t2 – t1)}

7. ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের মাত্রীয় সংকেত লেখো । C.G.S, F.P.S ও S.I পদ্ধাতিতে একক লেখো ।

উঃ – ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের মাত্রীয় সংকেত [θ -1 ] বা, [k -1]

ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের একক –

আমরা জানি, ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক

β = (S2 – S1)/{S1 (t2 – t1)}

[S1 = প্রাথমিক ক্ষেত্রফল, S2 = অন্তিম ক্ষেত্রফল, t1 = প্রাথমিক তাপমাত্রা, t2 = অন্তিম তাপমাত্রা]

β এর একক = (ক্ষেত্রফলের একক)/(ক্ষেত্রফলের একক × উষ্ণতার একক)

= 1/উষ্ণতার একক

C. G. S পদ্ধতিতে একক ডিগ্রি সেলসিয়াস 1

F. P. S পদ্ধতিতে একক ডিগ্রি ফারেনহাইট 1

S. I পদ্ধতিতে একক কেলভিন -1

8. দেখাও যে, ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের একক ক্ষেত্রফলের এককের উপর নির্ভর করে না, কিন্তু উষ্ণতার এককের উপর নির্ভর করে ।

উঃ – মনেকরি t1 উষ্ণতায় কোনো কঠিন পদার্থের পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল S1 এবং উষ্ণতা বৃদ্ধি করে t2 করা হইলে পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল হয় S2

কঠিন পদার্থের ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক, β = (S2 – S1)/{S1 (t2 – t1)}

= ক্ষেত্র প্রসারণ/(প্রাথমিক ক্ষেত্রফল × উষ্ণতা বৃদ্ধি)

ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের একক = ক্ষেত্রফলের একক/(ক্ষেত্রফলের একক × উষ্ণতা বৃদ্ধি)

(s1 – s1)/s1 = (ক্ষেত্র প্রসারণ/প্রাথমিক ক্ষেত্রফল) হল দুটি সমজাতীয় রাশির অনুপাত, সুতরাং  ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের একক শুধুমাত্র (t2 – t1) এর একক বা উষ্ণতার এককের উপর নির্ভর করে ।

9. ক্ষেত্র প্রসারণ কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে ।

উঃ – ক্ষেত্র প্রসারণ নির্ভর করে –

A) পাতটির প্রাথমিক ক্ষেত্রফল

B) পাতটির উষ্ণতা বৃদ্ধি

C) পাতটির উপাদান

A) পাতটির প্রাথমিক ক্ষেত্রফল :- উষ্ণতা বৃদ্ধি এবং উপাদান স্থির থাকলে, কোনো কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রফল প্রসারণ তার প্রাথমিক ক্ষেত্রফলের সমানুপাতিক ।

B) পাতটির উষ্ণতা বৃদ্ধি :- উপাদান এবং প্রাথমিক ক্ষেত্রফল স্থির থাকলে, কোনো কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রফল প্রসারণ তার উষ্ণতা বৃদ্ধির সঙ্গে সমানুপাতিক হয় ।

C) পাতটির উপাদান :- প্রাথমিক ক্ষেত্রফল, এবং একই উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য বিভিন্ন উপাদানের ক্ষেত্র প্রসারণ বিভিন্ন হয় ।

10. লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক 12 × 10-6/°C বলতে কী বোঝ ?

উঃ – লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক 12 × 10-6/°C বলতে বোঝায় যে, 1 সেমি বা 1 ফুট বা 1 মিটার দীর্ঘ্য লোহের দণ্ডের উষ্ণতা 1°C বৃদ্ধি করলে দণ্ডটির দৈর্ঘ্য যথাক্রমে 12 × 10-6/°C সেমি বা 12 × 10-6/°C ফুট বা 12 × 10-6/°C মিটার বৃদ্ধি পাবে ।

11. আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক কাকে বলে ? ইহার রাশিমালা নির্নয় কর ।

উঃ – কোনো কঠিন পদার্থের একক উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে প্রতি একক আয়তনে যে পরিমান আয়তন প্রসারণ হয় তাকে ওই পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক বলে ।

ধরি, t1 উষ্ণতায় কোনো কঠিন পদার্থের আয়তন = v1

উষ্ণতা t2 করলে ঐ কঠিন পদার্থের আয়তন = v2

আয়তন প্রসারণ = (v2 –  v1)

উষ্ণতা বৃদ্ধি = (t2 – t1)

সংজ্ঞা থেকে পাওয়া যায় আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক

γ = (v2 – v1)/{v1 (t2 – t1)}

12. আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের মাত্রীয় সংকেত এবং S.I ও C.G.S ও F.P.S পদ্ধতিতে এর একক লেখ ।

উঃ – আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের মাত্রীয় সংকেত [θ -1 ] বা, [k -1]

γ = (v2 – v1)/{v1 (t2 – t1)}

[v1 = প্রাথমিক আয়তন, v2 = অন্তিম আয়তন, t1= প্রাথমিক তাপমাত্রা, t2= অন্তিম তাপমাত্রা]

γ এর একক = আয়তনের একক/(আয়তনের একক × উষ্ণতার একক)

= 1/উষ্ণতার একক

13. দেখাও যে আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের একক আয়তনের এককের উপর নির্ভর করে না কিন্তু তাপমাত্রার এককের উপর নির্ভর করে ।

উঃ – উত্তর শীঘ্রই আপলোড করা হবে ।

14. আয়তন প্রসারণ কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে ?

উঃ – উত্তর শীঘ্রই আপলোড করা হবে ।

15. কোনো কঠিন পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক, ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক ও আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন কর ।

উঃ – a) দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্কের সঙ্গে ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্কের সম্পর্ক স্থাপন কর ।

একটি ধাতব বর্গাকার পাত নেওয়া হইল, যার প্রতিটি বাহুর দৈর্ঘ্য = L

প্রাথমিক ক্ষেত্রফল = S1 = L2

পাতটির উষ্ণতা t ডিগ্রি বৃদ্ধি করা হইল

পাতটির উপাদানের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক = α

এখন প্রত্যেকটি বাহুর দৈর্ঘ্য = L (1 + αt)

এখন ক্ষেত্রফল = S2 = {L (1 + αt)}2

= L2 (1 + αt)

2 t2 এর মান ক্ষুদ্র বলে অগ্রাহ্য করে পাই]

S2 = S1 (1 + 2αt) —- (1)   [L2 = S1]

ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক β এর সংজ্ঞানুযায়ী

S2 = S1 (1 + βt) —- (2)

(1) নং ও (2) নং সমীকরণ তুলনাকরে পাই

S1 (1 + 2αt) = S1 (1 + βt)

2αt = βt

2α = β

α = β/2 —– (3)

b) দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক ও আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন কর ।

একটি ধাতব ঘনক নেওয়া হল যার প্রতিটির দৈর্ঘ্য = L

প্রাথমিক আয়তন = V1 = L3

ঘনকটির উষ্ণতা t ডিগ্রি বৃদ্ধি করা হইল

ধরি, ঘনকটির উপাদানের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক = α

এখন ঘনকটির প্রত্যেক বাহুর দৈর্ঘ্য = L (1 + αt)

এখন আয়তন = V2 = {L (1 + αt)}3

= L3 (1 +3αt)

2 t2 এবং α3 t3 এর মান ক্ষুদ্র বলে আগ্রাহ্য করে পাই]

V2 = V1 (1 + 3αt) —- (4)   [L3 = V1]

আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক γ এর সংজ্ঞা অনুযায়ী

V2 = V1 (1 + γt) —- (5)

(4) নং ও (5) নং সমীকরণ তুলনা করে পাই

V1 (1 + 3αt) = V1 (1 + γt)

1 + 3αt = 1 + γt

3αt = γt

α = γ/3 —- (6)

(3) নং ও (6) নং সমীকরণ তুলনা করে পাই

α = β/2 = γ/3

16. α : β : γ এর মান কত ?

উঃ – আমরা জানি, α = β/2 = γ/3

[α = দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক, β = ক্ষেত্র প্রসারণ গুনাঙ্ক, γ = আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক]

ধরি, α = β/2 = γ/3 = x

α = x

β = 2x

γ = 3x

α : β : γ = x : 2x : 3x

= 1: 2: 3

17. দ্বিধাতব পাত কী ? বা দ্বিধাতব পাত কাকে বলে ?

উঃ – দ্বিধাতব পাত – দুটি ভিন্ন ধাতুর সমান মাপের অর্থাৎ একই দৈর্ঘ্য, প্রস্থ ও বেধযুক্ত দণ্ড বা পাতকে একটির উপর আরেকটি রেখে সাধারণ উষ্ণতায় রিভেট করে আটকানো হলে সেই ধাতব পাত যুগ্মকে দ্বিধাতব পাত বলে ।

18. দ্বিধাতব পাতের কার্যনীতি লেখ । ব্যাবহার লেখ ।

উঃ – দ্বিধাতব পাতের কার্যনীতি – কোনো ধাতুর দৈর্ঘ্য প্রসারণ তার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্কের উপর নির্ভরশীল, তাই উষ্ণতা এবং প্রাথমিক দৈর্ঘ্য ধ্রুবক হলে যে ধাতুর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক বেশি হয়, তাপ প্রয়োগে তার দৈর্ঘ্য প্রসারণ বেশি হয় । দ্বিধাতব পাত দুটি ভিন্ন ধাতুর পাত নিয়ে গঠিত বলে একই উষ্ণতা বৃদ্ধিতে পাত দুটির দৈর্ঘ্যের অসম প্রসারণের জন্য পরস্পরের সঙ্গে দৃঢ় ভাবে আটকানো পাত দুটি তথা, দ্বিধাতব পাতটি সোজা থাকতে না পেরে বেঁকে যায় । যে ধাতব পাতটির দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক বেশি সেটি বাইরের দিকে এবং যার প্রসারণ গুনাঙ্ক কম, সেটি ভিতরের দিকে আছে ।

দ্বিধাতব পাতকে ঠান্ডা করলেও সেটি বেঁকে যায় । এর কারণ হল, উষ্ণতা হ্রাসে ভিন্ন ধাতু দিয়ে তৈরি পাত দুটির অসম সংকোচনের ফলে বেঁকে যাওয়া দ্বিধাতব পাতটির বাইরের দিকে কম সংকুচিত হওয়া ধাতব পাতটি এবং ভিতরের দিকে বেশি পরিমানে সংকুচিত হওয়া পাতটি থাকে ।

যেমন – তামার পাত ও লোহার পাতের তৈরি দ্বিধাতব পাতকে উতপ্ত করলে সেটি বেঁকে যায় । তামার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক অপেক্ষা বেশি হওয়ায় তামার পাতটি পাতটি বাঁকের বাইরে ও লোহার পাতটি বাঁকের ভিতরে দিকে থাকে ।

ব্যাবহার

a) থার্মোস্ট্যাট

b) ফায়ার অ্যালার্ম

c) দ্বিধাতব থার্মোমিটার

d) ঘড়ির প্রতিবিহিত তুলনচক্র

e) স্বয়ংক্রিয় সুইচ

19. দ্বিধাতব পাতকে উত্তপ্ত করলে সেটি বেঁকে যায় কেন ?

উঃ – দ্বিধাতব পাতকে উতপ্ত করলে উপাদান ধাতু দুটির দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক আলাদা হওয়ায় ধাতব পাত দুটির আসম প্রসারণ হয়, দ্বিধাতব পাতটিকে রিভেট করে দৃঢ় ভাবে আটকানো থাকায় এই অসম প্রসারণের জন্য দ্বিধাতব পাতটি বেঁকে যায় ।

20. অভিন্ন আকারের একটি তামার পাত এবং একটি লোহার পাতকে রিভেট করে যুক্ত করা হল । এই সংমিশ্রণ টিকে উত্তপ অথবা শীতল করলে কী ঘটবে ?

উঃ – তামার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক লোহার চেয়ে বেশি তাই একই তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে তামার  দৈর্ঘ্য প্রসারণ লোহার চেয়ে বেশি হবে । যেহেতু পাত দুটি রিভেট করা আটকানো তাই পাত যুগ্মটি বেঁকে যাবে । তামার প্রসারণ বেশি হওয়ার জন্য এটি বাঁকের বাইরের দিকে থাকবে ।

আবার তাপমাত্রা হ্রাস করলে লোহার চেয়ে তামার সংঙ্কোচন বেশি হওয়ার জন্য এটি বাঁকের ভিতরের দিকে থাকবে ।

21. দুটি ভিন্ন উপাদানের দণ্ডের দৈর্ঘ্যের পার্থক্য সকল উষ্ণতায় সমান থাকায় শর্ত নির্ণয় কর ।

উঃ – ধরি, A দণ্ডের প্রাথমিক দৈর্ঘ্য = LA

B দণ্ডের প্রাথমিক দৈর্ঘ্য = LB

A দণ্ডের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক = αA

B দণ্ডের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্ক = αB

উভয় দণ্ডের তাপমাত্রা বৃদ্ধি = t

A দণ্ডের দৈর্ঘ্য প্রসারণ = LA αA t

B দণ্ডের দৈর্ঘ্য প্রসারণ = LB αB t

এক্ষেত্রে LA αA t =  LB αB t

LA αA = LB αB

22. একটি ধাতব স্কেল সব উষ্ণতায় সঠিক পাঠ দেয় না কেন ?

উঃ – উষ্ণতা বৃদ্ধির বা হ্রাসে ধাতব স্কেল এর দৈর্ঘ্যও যথাক্রমে বৃদ্ধি বা হ্রাস পায়, ফলে নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্য মাপের জন্য স্কেল এর দাগ গুলির ব্যাবধান ও পরিবর্তিত হয় । সেজন্য যে উষ্ণতায় স্কেলটির ব্যাবধান সূচক দাগগুলি কাটা হয়, কেবল মাত্র সেই উষ্ণতাতেই ধাতব স্কেল সঠিক পাঠ দেয় । অন্য যে কোনো উষ্ণতায় স্কেলটির সাহায্য দৈর্ঘ্যের পরিমাপ সঠিক হবে না ।

ধাতব স্কেলটি যে উষ্ণতায় অংশাঙ্কিত করা হয়েছে, সেই উষ্ণতা ছাড়া অন্য যে কোনো উষ্ণতায় স্কেলটির সাহায্যে কোনো দৈর্ঘ্য পরিমাপের সময় স্কেলটির প্রসারণ বা সংকোচেন জনিত সংশোধন করা প্রয়োজন, সেক্ষেত্রে ধাতব স্কেলটির ধাতুর দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুনাঙ্কের মান জানা দরকার ।

23. রেললাইনে দুটি লাইনের জোড়ের মুখে একটু ফাঁকা রাখা হয় কেন ?

উঃ – সূর্যের তাপে এবং রেলের চাকার সঙ্গে ঘর্ষনে প্রচুর তাপ উৎপন্ন হয়, এই তাপে রেল লাইনের  দৈর্ঘ্যের বৃদ্ধি হয়, লাইনগুলি যাতে বিনা বাঁধায় প্রসারিত হওয়ার জায়গা পায় । সেজন্যই দুটি লাইনের জোড়ের মুখে পরিমাণ মতো একটু ফাঁকা রাখা হয় । এক্ষেত্রে ফাঁক না রাখলে প্রসারণ জনিত বাধার কারনে প্রচন্ড বলের সৃষ্টি হত ফলে লাইনগুলি বেঁকে যাওয়ার সম্ভাবনা থাকত ।

24. ঢালাই বা কংক্রিটের কাঠামোতে অন্য কোনো ধাতুর ব্যাবহার না করে কেবলমাত্র লোহা ব্যাবহার করা হয় কেন ?

উঃ – সিমেন্ট এর ঢালাই বা কংক্রিট ও লোহার প্রসারণ গুনাঙ্কের মান প্রায় সমান হয়, সেজন্য প্রাকৃতিক কারনে উষ্ণতার পরিবর্তন হলে উভয়ের প্রসারন বা সংকোচন প্রায় সমান হয় । অন্য ধাতুর সঙ্গে কংক্রিটের প্রসারণ গুনাকের মান সমান না হওয়াতে সেক্ষত্রে অসম প্রসারণ বা সংকোচেন জনিত কারনে কাঠামোটি কেটে বা ভেঙে যেতে পারে ।

25. তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক ও আপাত প্রসারণ গুনাঙ্কের মধ্যে তিনটি পার্থক্য লেখ ।

উঃ – তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক ও আপাত প্রসারণ গুনাঙ্কের মধ্যে পার্থক্য –

তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক
a) কোনো তরল পদার্থের প্রতি একক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে, একক আয়তনে যে পরিমান প্রকৃত প্রসারণ হয়, তাকে ওই তরলের প্রসারণ গুনাঙ্ক বলে । a) কোনো তরল পদার্থের প্রতি একক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে, একক আয়তনে যে পরিমান আপাত প্রসারণ হয়, তাকে তরলের আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক বলে ।
b) এর মান পাত্রের উপাদানের প্রসারণ গুনাঙ্কের ওপর নির্ভর করে না । b) এর মান পাত্রের উপাদানের প্রসারণ গুনাঙ্কের ওপর নির্ভরশীল ।
c) কোনো নির্দিষ্ট তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্কের মান সর্বদাই নির্দিষ্ট । c) ভিন্ন ভিন্ন পাত্রের ক্ষেত্রে একই তরলের আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক ভিন্ন হয় ।
d) এটি তরলের নিজস্ব ধৰ্ম । d) এটি তরলের নিজস্ব ধৰ্ম নয় ।
e) তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্কের মান ওই তরলের আপাত প্রসারণ গুনাঙ্কের থেকে বেশি হয় । e) কোনো তরলের ক্ষেত্রে এর মান ওই তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক অপেক্ষা কম হয় ।

26. তরলের দুই ধরনের প্রসারণ গুনাঙ্ক থাকে কেন ?

উঃ – তরলের নির্দিষ্ট আকার নেই বলে তরলকে কোনো পাত্রে রেখে উতপ্ত করা হয়, ফলে পাত্র ও তরল উভয়েরই প্রসারণ হয় । সাধারণত একই উষ্ণতা বৃদ্ধিতে তরলের প্রসারণ পাত্রের প্রসারণের প্রায় 10 গুন্ হয় । তাই খুব ভালো ভাবে লক্ষ না করলে পাত্রের প্রসারন বোঝা যায় না । পাত্রের প্রাসারণকে আগ্রাহ্য করলে তরলের যে প্রসারণ হয় তা হল আপাত প্রসারণ । পাত্রের প্রাসারণকে বিবেচনা করলে তরলের যে প্রসারণ হয় তা হল প্রকৃত প্রসারণ, কাজেই তরলের যে পাত্রে রাখা হয় সেই পাত্রের প্রসারণকে উপেক্ষা করে তরলের যে প্রসারণ পাওয়া যায় তা তরলের প্ৰকৃত প্রসারণ অপেক্ষা কম হয় । অর্থাৎ একবার পাত্রের প্রাসারণকে ধরে ও আর একবার পাত্রের প্রাসারণকে উপেক্ষা করে শুধু তরলের প্রাসারণকে ধরে এই দুই ভাবে তরলের প্রসারণ বিবেচনা করা হয়, সুতরাং এই কারণে তরলের দুই ধরনের প্রসারণই গুরুত্বপূর্ন, তরলের দুই ধরনের প্রসারণ থাকার জন্য প্রসারণ গুণাঙ্ক ও দুই ধরনের হয় অর্থাৎ আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক ও প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক ।

27. গ্যাসের প্রসারণ গুনাঙ্ক কয় প্রকার ও কী কী ?

উঃ – গ্যাসের প্রসারণ গুনাঙ্ক দুই প্রকার –

a) স্থির চাপে আয়তন গুনাঙ্ক (γp)

b) স্থির আয়তনে চাপ গুনাঙ্ক (γu)

28. স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন প্রসারণ কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে ।

উঃ – স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন প্রসারণ নির্ভর করে –

a) গ্যাসীয় পদার্থের প্রাথমিক আয়তন – কোনো গ্যাসীয় পদার্থের আয়তন প্রসারণ, গ্যাসটির প্রাথমিক আয়তনের সমানুপাতিক, অর্থাৎ প্রাথমিক আয়তন যত বেশি হয় গ্যাসটির আয়তন প্রসারণও তত বেশি হয় ।

b) গ্যাসীয় পদার্থের উষ্ণতা বৃদ্ধি – কোনো গ্যাসীয় পদার্থের আয়তন প্রসারণ গ্যাসটির উষ্ণতা বৃদ্ধির সমানুপাতিক, অর্থাৎ উষ্ণতা যত বেশি বৃদ্ধি করা হয় গ্যাসটির আয়তনও তত বেশি হয় ।

29. গ্যাসের স্থির চাপে আয়তন গুনাঙ্ক এর সংজ্ঞা দাও, এর একক ও মাত্রা লেখ ।

উঃ – স্থির চাপে আয়তন গুনাঙ্ক – স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের উষ্ণতা 0° থেকে 1° বৃদ্ধি করলে তার প্রতি একক আয়তনে যে আয়তন বৃদ্ধি হয় তাকে ওই গ্যাসের আয়তন গুনাঙ্ক বলে ।

ধরি, স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন 0°c উষ্ণতায় v এবং t°c উষ্ণতায় vt

এক্ষেত্রে উষ্ণতা বৃদ্ধি = t – ০ = t°C

আয়তন বৃদ্ধি = (vt – v)

সংজ্ঞানুযায়ী আয়তন গুনাঙ্ক γp = (vt – v)/(v t)

C. G. S পদ্ধতিতে একক ডিগ্রি সেলসিয়াস 1 বা °C 1

S. I পদ্ধতিতে একক ডিগ্রি কেলভিন 1 বা k -1

F. P. S পদ্ধতিতে একক ডিগ্রি ফারেনহাইট 1 বা °F -1

মাত্রা [θ -1] বা [ k -1]

30. গ্যাসের স্থির আয়তনে চাপ গুনাঙ্ক -এর সংজ্ঞা দাও, এর একক ও মাত্রা লেখ ।

উঃ – স্থির আয়তনে চাপ গুনাঙ্ক – স্থির আয়তনে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের উষ্ণতা 0° থেকে 1° বৃদ্ধি করলে তার প্রতি একক চাপে যে পরিমান চাপ বৃদ্ধি পায় তাকে ওই গ্যাসের চাপ গুনাঙ্ক বলে ।

মনে করি, স্থির আয়তনে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের চাপ 0°C উষ্ণতায় চাপ P0 এবং t°C  উষ্ণতায় চাপ Pt

এক্ষেত্রে উষ্ণতা বৃদ্ধি = t – 0 = t °C

চাপ বৃদ্ধি = pt – p0

সংজ্ঞানুযায়ী γv = (pt – p0)/(p0 × t)

C. G. S পদ্ধতিতে একক ডিগ্রি সেলসিয়াস 1 বা °C

F. P. S পদ্ধতিতে একক ডিগ্রি ফারেনহাইট 1 বা °F -1

S. I পদ্ধতিতে একক ডিগ্রি কেলভিন 1 বা k -1

মাত্রা [θ -1] বা [ k -1]

31. চার্লসের সূত্রের সাহায্যে দেখাও যে, গ্যাসীয় পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের মান 1/273

উঃ – ধরি, 0°C উষ্ণতায় আয়তন = v0

t °C উষ্ণতায় আয়তন = vt

চার্লসের সূত্রের থেকে পাই

vt = v0 {1 + (t/273)}

বা, vt/v0 = 1 + (t/273)

বা, (vt /v0) – 1 = t/273

(vt – v0 )/(v0 × t) = 1/273

আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের সংজ্ঞা আমরা জানি

t আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক = γp = (vt – v0 )/(v0 t) = 1/273 °C -1

বা, ধরি, 0°C উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন v0 হলে t°c উষ্ণতায় আয়তন vt = v0 (1 + γpt) —- (1)

যেখানে γp হল স্থির চাপ গ্যাসের আয়তন গুণাঙ্ক আবার চার্লসের সূত্র থেকে পাই 0°c  উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন v0 হলে t°C উষ্ণতায় আয়তন ।

vt = v0 (1 + t/273) —– (2)

(1) ও (2) নং সমীকরণ করে পাই

γp = 1/273 °C – 1

32. তাপ সঞ্চালন কাকে বলে ? তাপ সঞ্চালনের কত রকম পদ্ধতি আছে ও কী কী ?

উঃ – তাপ সঞ্চালন :-

দুটি বস্তুর মধ্যে বা একই বস্তুর দুটি অংশের মধ্যে যদি উষ্ণতার পার্থক্য থাকে তাহলে উষ্ণতর অঞ্চল থেকে শীতলতর অঞ্চলের দিকে তাপ প্রবাহিত হয়, তাপের এই প্রবাহকে তাপ সঞ্চালন বলে ।

তাপ সঞ্চালনের তিনটি পদ্ধতি আছে –

(i) পরিবহন

(ii) পরিচলন

(iii) বিকিরণ

33. তাপের পরিবহন কাকে বলে ? পরিবহন পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের বৈশিষ্ট্যগুলি লেখ ?

উঃ – তাপের পরিবহন :-

তাপ সঞ্চালনের যে পদ্ধতিতে কোনো পদার্থের উষ্ণতর স্থান থেকে শীতলতর স্থানে অণুগুলির কম্পনের দ্বারা তাপ সঞ্চালিত হয় কিন্তু অণুগুলির কোনো স্থানচ্যুতি হয় না, তাকে তাপের পরিবহন বলে ।

পরিবহন পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের বৈশিষ্ট্য :-

(i) এই পদ্ধতিতে তাপ, পদার্থের উষ্ণতর স্থান থেকে শীতলতর স্থানে অণুগুলির কম্পনের দ্বারা তাপ সঞ্চালিত হয় ।

(ii) এই পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের জন্য জড় মাধ্যমের প্রয়োজন হয়  ।

* একটি পরীক্ষার সাহায্যে দেখাও যে বিভিন্ন পদার্থের তাপ পরিবহন ক্ষমতা বিভিন্ন ।

যে কোনো বই থেকে পড়তে হবে (চিত্র সহ) ।

34. স্থিতপূর্ব অবস্থা এবং স্থিতাবস্তা বলতে কী বোঝ ?

উঃ – স্থিত পূর্ব অবস্থা :- কোনো পদার্থের মধ্য দিয়ে তাপের পরিবহনের সময় পদার্থের বিভিন্ন স্তরে যদি তাপের পরিবহন ও শোষণ একই সঙ্গে চলতে থাকে, তবে পদার্থের এই তাপীয় অবস্থাকে স্থিতপূর্ব অবস্থা বলে ।

স্থিতাবস্থা :- কোনো পদার্থের মধ্য দিয়ে যখন তাপের পরিবহন হয় তখন পদার্থের বিভিন্ন স্তরে যদি শুধুমাত্র তাপের পরিবহন হয়, কোনো রকম শোষণ না হওয়ায় পদার্থের প্রতিটি স্তরের উষ্ণতা স্থির থাকে, তাহলে পদার্থের এই তাপীয় অবস্থাকে স্থিতাবস্থা বলে ।

35. কোনো আয়তাকার ফলকের দুই বিপরীত পৃষ্টে দুটি ভিন্ন তাপমাত্রা নিয়ে প্রবাহিত তাপের রাশিমালা নির্ণয় করো এবং তা থেকে তাপ পরিবাহীতাঙ্কের সংজ্ঞা দাও ।
অথবা,
পরিবহন পদ্ধতিতে কঠিন পদার্থের মধ্যে দিয়ে সঞ্চালিত তাপ কোন কোন বিষয়ের উপর কিভাবে নির্ভর করে ?

উঃ – কোনো কঠিন পদার্থের মধ্যে দিয়ে সঞ্চালিত তাপ (Q) পদার্থ খণ্ডের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল A, বেধ (d), উহার দুই পৃষ্টের উষ্ণতার পার্থক্য (θ2 – θ1) এবং সময় (t) এর উপর নির্ভরশীল ।

i) যখন বেধ, উষ্ণতার পার্থক্য, ও সময় স্থির থাকলে সঞ্চালিত তাপ প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফলের সমানুপাতিক

Q ∝ A [যখন d, (θ2 – θ1), t স্থির]

ii) যখন প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফল, বেধ ও সময় স্থির থাকলে সঞ্চালিত তাপ উষ্ণতার পার্থক্যের সমানুপাতিক

Q ∝ (θ2 – θ1) [যখন A, d, t স্থির ]

iii) যখন প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফল, বেধ ও উষ্ণতার পার্থক্য স্থির থাকলে সঞ্চালিত তাপ সময়ের সমানুপাতিক

Q ∝ t [যখন A, d, (θ2 – θ1) স্থির]

iv) যখন প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফল, উষ্ণতার পার্থক্য, সময় স্থির থাকলে সঞ্চালিত তাপ বেধের ব্যাস্তানুপাতিক

Q ∝ 1/d [যখন A, d, (θ 2 – θ1), t স্থির ]

যৌগিক ভেদের উপপাদ্য অনুযায়ী

Q ∝ {A × (θ2 – θ1) × t}/d [যখন A, d,(θ2 – θ1), t পরিবর্তনশীল ]

Q = {K × A × (θ2 – θ1) × t}/d

k একটি ধ্রুবক ইহাকে পদার্থের তাপ পরিবাহীতাঙ্ক বলে ।

তাপ পরিবাহীতাঙ্ক

Q = {K × A × (θ2 – θ1) × t}/d

যখন  d  = 1; A = 1; (θ2 – θ1) = 1; t = 1 হইলে Q = k

একক বেধ এবং একক প্রস্থছেদ বিশিষ্ট কোনো পদার্থ খণ্ডের দুই বিপরীত পৃষ্ঠের তাপমাত্রার পার্থক্য একক হলে স্থিতাবস্থায় উহার উষ্ণ পৃষ্ট  থেকে শীতল পৃষ্টের লম্বভাবে একক সময়ে যে পরিমান তাপ সঞ্চালিত হয় তাহাকে ঐ পদার্থের তাপ পরিবাহীতাঙ্ক বলে ।

36. তাপ পারিবাহীতাঙ্কের একক ও মাত্রা নির্ণয় কর ।

উঃ – আমরা জানি, Q = {K × A × (θ2 – θ1) × t}/d

[Q = পরিবাহীতাঙ্ক, k = তাপ পরিবাহীতাঙ্ক, Q2 – Q1 = উষ্ণতার পার্থক্য, t = সময়, d = বেধ]

k = (Q × d)/{A × (θ2 – θ1) × t}

C. G. S পদ্ধতিতে একক – (ক্যালোরি × সেমি)/(সেমি2 × °c সেকেন্ড)

= ক্যালোরি, সেমি 1 °C 1 সেকেন্ড 1

SI পদ্ধতিতে একক জুল সে 1 k -1 সেকেন্ড 1

মাত্রা (ML2 T2 L)/(L2. θ. T)

= [MLT-3 θ-1]

বা [MLT-3 k-1 ]

37. কঠিন পদার্থের তাপ পরিবহনের হার কী কী বিষয়ের উপর নির্ভর করে ?

উঃ – কঠিনের মধ্য দিয়ে তাপ পরিবহনের হার নিম্নলিখিত বিষয়ের উপর নির্ভরশীল –

a) কঠিনের তাপ পরিবাহীতাঙ্ক

b) প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফল

c) বেধ

d) তাপমাত্রার পার্থক্য

38. গ্যাসের প্রকৃত ও আপাত দুই প্রকার প্রসারণ গুনাঙ্ক থাকে না কেন ?

উঃ – তরল বা গ্যাস উভয় পদার্থকে কোনো পাত্রে রেখে উতপ্ত করতে হয় ফলে তরল বা গ্যাসের প্রসারণের সঙ্গে পাত্রেরও প্রসারণ হয় । তরলের প্রসারণের তুলনায় কঠিন এর প্রসারণ কম হলেও উপেক্ষা করা যায় না । কিন্তু গ্যাসের তুলনায় কঠিনের প্রসারণ নগন্য, তাই এক্ষত্রে পত্রের প্রসারণ বিবেচনা করা যায় না । তাই গ্যাসের ক্ষেত্রে আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক ধরা হয় না, এই কারণে গ্যাসের প্রকৃত ও আপাত দুই ধরনের প্রসারণ থাকে না ।

39. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক এবং চাপ গুনাঙ্কের সংজ্ঞায় কী কী স্থির থাকে ?

উঃ – গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের সংজ্ঞায় স্থির থাকে

a) গ্যাসের ভর

b) গ্যাসের চাপ

গ্যাসের চাপ প্রসারণ গুনাঙ্কের সংজ্ঞায় স্থির থাকে

a) গ্যাসের ভর

b) গ্যাসের আয়তন

40. গ্যাসের আয়তন গুনাঙ্কের সংজ্ঞায় চাপ স্থির বলা হয় কেন ?

উঃ – নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে গ্যাসের চাপ ও আয়তন উভয়েরই পরিবর্তন হয় । একইভাবে গ্যাসের ওপর চাপ বাড়ালে আয়তন কমে এবং চাপ কমালে আয়তন বাড়ে । তাই এক্ষেত্রে গ্যাসের আয়তন চাপের উপর নির্ভরশীল । একই কারণে উষ্ণতার পরিবর্তনে গ্যাসের আয়তনের কিরূপ পরিবর্তন হয় তা বোঝার জন্য চাপকে স্থির রাখা হয় ।

41. গ্যাসীয় পদার্থের প্রসারণের বৈশিষ্ট্য উল্লেখ করো ।

উঃ – গ্যাসীয় পদার্থের প্রসারণের বৈশিষ্ট্য –

a) নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে চাপ ও আয়তন উভয়েই পরিবর্তন হয় । তাই এক্ষেত্রে চাপকে স্থির রাখা হয় ।

b) সমস্ত গ্যাসীয় পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক একই এবং এর মান 1/273 °C-1

c) গ্যাসীয় পদার্থের আকার না থাকায় দৈর্ঘ্য ও ক্ষেত্র প্রসারণ হয় না, শুধু মাত্র আয়তন প্রসারণই বিবেচনা করা হয় ।

42. গ্যাসের প্রসারণ গুনাঙ্কের সংজ্ঞায় প্রাথমিক আয়তন বা চাপকে সর্বদা °C উষ্ণতায় বিবেচনা করতে হয় । কিন্তু কঠিন বা তরলের ক্ষেত্রে  তার প্রয়োগ হয় না কেন ?

উঃ – কঠিন ও তরল পদার্থের প্রসারণ গুনাঙ্কের মান খুব কম বলে এদের যে কোনো উষ্ণতার আয়তনকে প্রাথমিক আয়তন হিসেবে ধরা হয় । এর জন্য গণনায় যে ত্রুটি দেখা যায় তা উপেক্ষণীয় । কিন্তু গ্যাসের প্রসারণ গুনাঙ্কের মান অপেক্ষাকৃত বেশি বলে ভিন্ন ভিন্ন উষ্ণতায় আয়তন বা চাপকে প্রাথমিক আয়তন বা চাপ হিসেবে ধরে নিলে গ্যাসের প্রসারণ গুনাঙ্কের মান ভিন্ন ভিন্ন হয় । তাই গ্যাসের ক্ষেত্রে প্রসারণ গুনাঙ্ক নির্ণয় করার সময় °C উষ্ণতায় আয়তন বা চাপকে প্রাথমিক আয়তন বা চাপ হিসেবে ধরে নিতে হয় ।

43. কোনো গ্যাসের আয়তন গুনাঙ্ক 1/273 °C বলতে কি বোঝ ?

উঃ – গ্যাসের আয়তন গুনাঙ্ক 1/273 °C বলতে বোঝায় যে, স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের তাপমাত্রা 0°C  থেকে 1°C বৃদ্ধি করলে প্রতি একক আয়তনে গ্যাসটির আয়তন বৃদ্ধির পরিমান ওই গ্যাসের 0°C এ যে আয়তন তার 1/273 অংশের সমান ।

44. কঠিন, তরল ও গ্যাসীয় পদার্থের প্রসারণের তুলনা কর । 

উঃ –

কঠিনের প্রসারণ

তরলের প্রসারণ

গ্যাসের প্রসারণ

i. সাধারণ ভাবে কোনো নির্দিষ্ট পরিমান উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য কঠিনের প্রসারণ তরল এবং গ্যাসের তুলনায় খুব কম। i. সাধারণত একই পরিমান উষ্ণতা বৃদ্ধিতে তরলের প্রসারণ সমআয়তন কঠিনের তুলনায় বেশী, কিন্তু গ্যাসের তুলনায় কম হয় । i. একই পরিমান উষ্ণতা বৃদ্ধিতে গ্যাসের প্রসারণ কঠিন ও তরলের তুলনায় অনেক বেশি হয় ।
ii. কঠিনের নির্দিষ্ট আকার না থাকায় কঠিনের ক্ষেত্রে দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্র ও আয়তন এই তিন ধরনের প্রাসারণই অর্থপূর্ন । ii. তরলের নির্দিষ্ট আকার না থাকায় তরলের ক্ষেত্রে দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্র প্রসারণ অর্থহীন, কেবলমাত্র আয়তন প্রাসারণই অর্থপূর্ণ । ii. গ্যাসেরও নির্দিষ্ট আকার না থাকায় গ্যাসের ক্ষেত্রে কেবলমাত্র আয়তন প্রাসারণই বিবেচ্য ।
iii. কঠিনের নির্দিষ্ট আকার থাকায় কঠিনের প্রসারণের ক্ষেত্রে পাত্রের প্রসারণের বিষয়টি অর্থপূর্ণ । iii. তরলের প্রকৃত আয়তন প্রসারণ গণনার ক্ষেত্রে পাত্রের প্রসারণকে বিবেচনা করা হয় । iii. গ্যাসের আয়তন প্রসারণের ক্ষেত্রে পাত্রের প্রসারণকে উপেক্ষা করা হয় ।
iv. কঠিনের দৈর্ঘ্য প্রসারণ, ক্ষেত্র প্রসারণ ও আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্ক আছে । iv. তরলের প্রসারণ গুনাঙ্ক দুই প্রকার যথা আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক, প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক । iv. গ্যাসের প্রসারণ গুণাঙ্ক দুই প্রকার যথা স্থির চাপে আয়তন গুনাঙ্ক, স্থির আয়তনে চাপ গুনাঙ্ক ।
v. বিভিন্ন কঠিনের ক্ষেত্রে আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের মান বিভন্ন হয় । v. বিভিন্ন তরলের আয়তন প্রসারণ গুনাঙ্কের মান বিভিন্ন হয় । v. সকল গ্যাসের ক্ষেত্রে আয়তন গুনাঙ্ক ও চাপ গুনাঙ্কের মান সমান ।

45. তরলের আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক ও প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্কের মধ্যে পার্থক্য লেখ ।

উঃ –

আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক

প্ৰকৃত প্রসারণ গুনাঙ্ক

i. ইহা তরলের নিজস্ব ধর্ম নয় । i. ইহা তরলের নিজস্ব ধর্ম ।
ii. ইহার মান পাত্রের উপাদানের প্রসারণ গুনাঙ্কের উপর নির্ভরশীল । ii. ইহার মান পাত্রের উপাদানে প্রসারণ গুনাঙ্কের উপর নির্ভর করে না ।
iii. ভিন্ন ভিন্ন পাত্রের ক্ষেত্রে একই তরলের আপাত প্রসারণ গুনাঙ্ক ভিন্ন হয় । iii. কোনো নির্দিষ্ট তরলের প্রকৃত প্রসারণ গুনাঙ্কের মান সর্বদাই  নির্দিষ্ট ।

46. তাপ পরিবাহীতাঙ্ক কাকে বলে ?

অথবা,

তাপ পরিবাহীতা কাকে বলে ?

উঃ – তাপ পরিবাহীতাঙ্ক – একক বেধ ও একক প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলযুক্ত কোনো পদার্থের দুই বিপরীত পৃষ্টের উষ্ণতার পার্থক্য একক হলে স্থিতাবস্থায় তলের সঙ্গে লম্বাভাবে একক সময় যে তাপ পরিবাহীতা হয় তাকে ওই পদার্থের তাপ পরিবাহীতাঙ্ক  বলে ।

47. পদার্থের তাপীয় রোধ বলতে কি বোঝ ? SI পদ্ধতিতে এর একক লেখ । মাত্রা লেখ । 

উঃ – যে ধর্মের জন্য কোনো বস্তু তার মধ্যদিয়ে তাপের পরিবহনকে বাধা দেয় তাকে বস্তুটির তাপীয় রোধ বলে ।

কোনো বস্তুর বেধ এবং তার পরিবাহীতাঙ্ক ও প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফলের গুনফল, এই দুটি রাশির আনুপাতকে বলে হয় । ওই পরিবাহীর তাপীয় রোধ

আমরা জানি Q = {K × A × (θ2 – θ1) × t}/d

[K = তাপ পরিবাহীতাঙ্ক, A = প্রস্থছেদের ক্ষেত্রফল, t = সময়, d = বেধ, θ2 – θ1 = উষ্ণতার পার্থক্য]

d/KA = {(θ2 – θ1) × t}/Q

= (θ2 – θ1)/(Q/t) = {(Q 2 -Q 1) t}/Q

SI পদ্ধতিতে এর একক – কেলভিন/(জুল/সে.) = কেলভিন ওয়াই 1

বা  কেলভিন সে. জুল -1

মাত্রা θT/(ML2 T -2) = [M-1 L-2 T-3 θ]

48. তড়িৎ প্রবাহের সঙ্গে তাপ প্রবাহের তুল্যতার ধারণা থেকে তাপীয় রোধের রাশিমালা প্রতিষ্টা করো ।

উঃ – মনেকরি কোনো কঠিন পদার্থের একটি আয়তাকার ফলকের বেধ -d, দুই বিপরীত পৃষ্টের উষ্ণতা যথাক্রমে θ1 ও θ2, (θ1 > θ2), দুই বিপরীত পৃষ্টের প্রতিটির ক্ষেত্রফল A স্থিতাবস্থায় T  সময়ে তলের সঙ্গে লম্বভাবে Q পরিমান তাপ পরিবাহীত হলে তাপ প্রবাহের হার

Q/T = {K × A × (θ1 – θ2)}/d

= (θ1 – θ2)/(d/KA) —– (1)

আবার, কোনো পরিবাহীর দুই বিন্দুতে তাড়িৎ বিভব যথাক্রমে V1 ও V2 (V1 > V2) হলে যদি পরিবাহীতে I তড়িৎপ্রবাহ হয় তাহলে ওহমের সূত্র থেকে পাই

I = (V1 – V2)/R [যেখানে R হল পরিবাহীর রোধ]

আধান প্রবাহের হার q/t = (V1 – V2)/R —- (2) [q = আধান, T = সময়]

কোনো পরিবাহীর দুই প্রান্তের বিভব প্রভেদ না থাকলে যেমন তড়িৎ প্রবাহ হয় না তেমনিই কোনো ফলকের দুই বিপরীত পৃষ্টের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য না থাকলে তাপের পরিবহন হয় না তাই

(1) নং ও (2) নং সমীকরণ তুলনা করে বলা যায় –

d/KA  রাশিটি পরিবাহীর রোধের সমতুল্য, এই কারনে d/KA কে তাপ রোধ বলে,

তাপ রোধ (RT) = d/KA

49. তাপরোধ ও তড়িৎ রোধের মধ্যে পার্থক্য লেখ ।

উঃ –

তড়িৎ রোধ তাপ রোধ
i) তড়িৎ রোধ বেশি হলে বস্তুটি সহজে তড়িৎ পরিবহন করতে পারে না । i) তাপ রোধ বেশি হলে বস্তুটি সহজে তড়িৎ পরিবহন করতে পারে না ।
ii) তড়িৎ রোধের S. I একক ওহম । ii) তাপ রোধের S. I একক কেলভিন/ওয়াট ।
iii) এর মাত্রীয় সংকেত [ML2 T-3 I-2 ] । iii) এর মাত্রীয় সংকেত [M-1 L-2 T3  θ] ।

50. তাপের পরিবহন ও তড়িৎ পরিবহনের মধ্যে দুটি সদৃশ্য ও বৈসাদৃশ্য লেখ । 

উঃ –

তাপের পরিবহন তড়িৎ পরিবহন
i) কোনো ফলকের দুটি বিন্দুর মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য থাকলে তাপের পরিবহন হয় । i) কোনো পরিবাহীর দুটি বিন্দুর মধ্যে বিভব পার্থক্য থাকলে তড়িৎপ্রবাহ হয় ।
ii) কোনো ফলকের তাপীয় রোধ দৈর্ঘ্যের (বা বেধের) সমানুপাতিক এবং প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের ব্যাস্তানুপাতিক । ii) কোনো পরিবাহীর তাড়িতিক রোধ দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক ও প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলের ব্যাস্তানুপাতিক ।

51. তাপের পরিবহন ও তড়িৎ পরিবহনের দুটি পার্থক্য ?

উঃ –

তড়িৎ পরিবহন

তাপ পরিবহন

i) সময়ের সঙ্গে তড়িদাধান বা আহিত কণা বা আয়নের নিরবিচ্ছিন্ন প্রবাহ ঘটে । i) সময়ের সঙ্গে তাপ শক্তির নির্দিষ্ট অভিমুখে স্থানান্তরই হলো তাপ পরিবহন ।
ii) পরিবাহীর দুই প্রান্তের স্থায়ী বিভব পার্থক্যের কারনে তড়িৎপ্রবাহ ঘটে । ii) পরিবাহীর দুই প্রান্তের উষ্ণতার পার্থক্যের কারনে তাপের পরিবহন ঘটে ।
iii) ইহা দ্রুততর পদ্ধতি । iii) ইহা খুবই মন্থর পদ্ধতি ।

52. কোনশর্তে রোদে ফেলে রাখা বা শীতের রাতে বাইরে উন্মুক্ত রাখা একটি লোহার ও একটি কাঠের টুকরোকে স্পর্শ করলে একইরকম গরম বা ঠান্ডা মনে হয় 

উঃ – রোদে ফেলে রাখা বা শীতের রাতে বাইরে রাখা সমান উষ্ণতা সম্পন্ন লোহা এবং কাঠের টুকরোর উষ্ণতা যদি মানবদেহের উষ্ণতার সঙ্গে সমান হয় সেক্ষেত্রে উষ্ণতা পার্থক্য শুন্য হয় ফলে শরীর ও ওই টুকরোর মধ্যে তাপের আদান প্রদান বন্ধ হয়ে যায় । তাই এই অবস্থায় টুকরো দুটিকে স্পর্শ করলে অনুভূতির কোনো তারতম্য হয় না অর্থাৎ দুটিকেই একই রকম ঠান্ডা বা গরম মনে হয় ।

53. শুন্য স্থানে তাপ পরিবাহিতা শূন্য কেন ?

উঃ – তাপ পরিবহনের জন্য জড় মাধমের প্রয়োজন । জড় মাধ্যম ছাড়া তাপের পরিবহন হয় না ।  শূন্য স্থানে কোনো জড় মাধ্যম না থাকার জন্য শূন্য স্থান তাপ পরিবহন করতে পারে না তাই শূন্য স্থানের তাপ পরিবাহিতা শূন্য |

4.8 5 votes
Article Rating
guest
1 Comment
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
Yasir Arafat
Yasir Arafat
2021-07-12 10:06 am

জাযাকাল্লাহু খয়রান (আল্লাহ আপনাকে উত্তম প্রতিদান দান করুক) আমিন