Madhyamik Physical Science Suggestion – তাপের ঘটনাসমূহ (অধ্যায়-৪) প্রশ্নোত্তর | মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান
তাপের ঘটনাসমূহ (অধ্যায়-৪) মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ অধ্যায়। এই অধ্যায়ে কঠিন, তরল ও গ্যাসের তাপীয় প্রসারণ, বিভিন্ন প্রসারণ গুণাঙ্ক, Charles-এর সূত্র, তাপ পরিবহণ, তাপ পরিবাহিতা এবং তাপীয় রোধের মতো বিষয়গুলি নিয়ে আলোচনা করা হয়।
পরীক্ষার প্রস্তুতির সুবিধার জন্য এই chapter-এর গুরুত্বপূর্ণ MCQ, শূন্যস্থান পূরণ, সত্য বা মিথ্যা, অতিসংক্ষিপ্ত এবং দীর্ঘ প্রশ্নোত্তর সহজ ভাষায় সাজানো হয়েছে। পাশাপাশি গুরুত্বপূর্ণ comparison এবং formula-গুলিও আলাদা করে তুলে ধরা হয়েছে।
তাপের ঘটনাসমূহ – গুরুত্বপূর্ণ বিষয় এক নজরে
| Topic | মূল বিষয় |
|---|---|
| কঠিনের প্রসারণ | দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল ও আয়তন প্রসারণ |
| তরলের প্রসারণ | প্রকৃত ও আপাত আয়তন প্রসারণ |
| গ্যাসের প্রসারণ | গ্যাসের আয়তন প্রসারণ এবং চাপ ও উষ্ণতার প্রভাব |
| Charles-এর সূত্র | স্থির চাপ ও নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন ও উষ্ণতার সম্পর্ক |
| তাপ পরিবহণ | পরিবহণ, পরিচলন ও বিকিরণ |
| তাপ পরিবাহিতা | তাপ পরিবাহিতার পরিমাণ ও SI একক |
| তাপীয় রোধ | তাপ প্রবাহে রোধের ধারণা |
| দৈনন্দিন প্রয়োগ | থার্মোমিটার, লোহার চাকের বেড় এবং ধাতব স্কেল |
তাপের ঘটনাসমূহ MCQ – বহুবিকল্পভিত্তিক প্রশ্নোত্তর
মান – 1শূন্যস্থান পূরণ করো
মান – 1সত্য বা মিথ্যা নির্বাচন করো
মান – 1| বক্তব্য | উত্তর |
|---|---|
| তাপ পরিবাহিতার SI একক Cal m⁻¹ K⁻¹। | মিথ্যা |
| কোনো তরলপূর্ণ পাত্রকে উত্তপ্ত করলে তরলের তল প্রথমে কিছুটা ওঠে, পরে আবার নেমে যায়। | মিথ্যা |
| আদর্শ অন্তরকের ক্ষেত্রে তাপ পরিবাহিতার মান অসীম। | মিথ্যা |
| দৈর্ঘ্য প্রসারণ শুধুমাত্র কঠিন পদার্থের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। | সত্য |
| পরিবহণ পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালনের সময় মাধ্যমের কণাগুলির স্থানচ্যুতি ঘটে না। | সত্য |
| সকল গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের মান একই। | সত্য |
অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর
মান – 1তাপীয় প্রসারণের বিভিন্ন ধরন
| প্রসারণের ধরন | কোন ক্ষেত্রে দেখা যায় | মূল ধারণা |
|---|---|---|
| দৈর্ঘ্য প্রসারণ | কঠিন | দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন |
| ক্ষেত্র প্রসারণ | কঠিন | ক্ষেত্রফলের পরিবর্তন |
| আয়তন প্রসারণ | কঠিন, তরল ও গ্যাস | আয়তনের পরিবর্তন |
| আপাত প্রসারণ | তরল | পাত্রের প্রসারণ বিবেচনা না করলে যে প্রসারণ দেখা যায় |
| প্রকৃত প্রসারণ | তরল | পাত্রের প্রসারণও বিবেচনায় নেওয়া হয় |
দীর্ঘ প্রশ্নোত্তর
মান – 3গোরুর গাড়ির চাকায় লোহার বেড় পরানোর ক্ষেত্রে কঠিন পদার্থের তাপীয় প্রসারণ-এর নীতি ব্যবহার করা হয়।
প্রথমে লোহার বেড়টির পরিধি চাকার পরিধির তুলনায় সামান্য কম রাখা হয়। এরপর বেড়টিকে উত্তপ্ত করলে লোহার তাপীয় প্রসারণ ঘটে এবং এর পরিধি বৃদ্ধি পায়।
উত্তপ্ত অবস্থায় বেড়টি সহজেই চাকার ওপর পরিয়ে দেওয়া হয়। পরে বেড়টি ঠান্ডা হলে সংকুচিত হয়ে চাকার ওপর শক্তভাবে চেপে বসে যায়। এইভাবেই লোহার বেড়টি চাকায় দৃঢ়ভাবে আটকে থাকে।
| কঠিনের প্রসারণ | তরলের প্রসারণ |
|---|---|
| কঠিনের প্রসারণ তিন প্রকার — দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল ও আয়তন প্রসারণ। | তরলের ক্ষেত্রে শুধুমাত্র আয়তন প্রসারণ হয়। |
| কঠিনের আপাত আয়তন প্রসারণের ধারণা নেই। | তরলের ক্ষেত্রে আপাত আয়তন প্রসারণের ধারণা আছে। |
| কঠিনের প্রসারণ তুলনামূলকভাবে কম। | তরলের আয়তন প্রসারণ তুলনামূলকভাবে বেশি। |
| পাত্রের প্রসারণের কারণে আলাদা আপাত প্রসারণ ধরা হয় না। | পাত্রের প্রসারণের কারণে প্রকৃত ও আপাত প্রসারণের পার্থক্য দেখা যায়। |
ধাতব স্কেলের দাগগুলি যে উষ্ণতায় তৈরি করা হয়, সেই উষ্ণতায় স্কেলটি সঠিক পাঠ দেয়।
ধাতু তাপের সুপরিবাহী হওয়ায় উষ্ণতা বৃদ্ধি বা হ্রাসের সঙ্গে স্কেলের দৈর্ঘ্যেও প্রসারণ বা সংকোচন ঘটে। ফলে স্কেলের দুটি দাগের মধ্যবর্তী দূরত্বও পরিবর্তিত হতে পারে।
তাই বিভিন্ন উষ্ণতায় একই ধাতব স্কেল ব্যবহার করলে দৈর্ঘ্য পরিমাপে সঠিক পাঠ নাও পাওয়া যেতে পারে।
তরলের তাপীয় প্রসারণের একটি গুরুত্বপূর্ণ দৈনন্দিন উদাহরণ হল ডাক্তারি থার্মোমিটার।
থার্মোমিটারে পারদের তাপীয় প্রসারণের নীতি ব্যবহার করা হয়। উষ্ণতা পরিবর্তনের সঙ্গে পারদের আয়তন পরিবর্তিত হয় এবং সেই পরিবর্তন নির্দিষ্ট scale-এর সাহায্যে উষ্ণতা নির্ণয়ে কাজে লাগে।
কোনো তরলকে উত্তপ্ত করার জন্য তাকে একটি পাত্রে রাখতে হয়। তরল উত্তপ্ত হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে পাত্রটিরও তাপীয় প্রসারণ ঘটে।
ফলে তরলের মোট আয়তন পরিবর্তন পর্যবেক্ষণ করার সময় পাত্রের প্রসারণের প্রভাবও যুক্ত থাকে।
পাত্রের প্রসারণকে বিবেচনায় না নিয়ে যে আয়তন বৃদ্ধি দেখা যায় তাকে আপাত প্রসারণ বলা হয়। আর পাত্রের প্রসারণের প্রভাব হিসাবের মধ্যে নিয়ে তরলের প্রকৃত আয়তন বৃদ্ধি নির্ণয় করলে তাকে প্রকৃত প্রসারণ বলা হয়।
উষ্ণতা বৃদ্ধির সময় তরল ও গ্যাস উভয়েরই আয়তন বৃদ্ধি পায় এবং যে পাত্রে তারা থাকে সেই পাত্রেরও কিছু প্রসারণ ঘটে।
তরলের তাপীয় প্রসারণ গ্যাসের তুলনায় অনেক কম। তাই তরলের ক্ষেত্রে পাত্রের প্রসারণের প্রভাব বিবেচনা করতে হয় এবং আপাত প্রসারণের ধারণা ব্যবহার করা হয়।
গ্যাসের তাপীয় প্রসারণ তুলনামূলকভাবে অনেক বেশি হওয়ায় পাত্রের আয়তন প্রসারণকে তুলনামূলকভাবে নগণ্য ধরা যায়। তাই গ্যাসের ক্ষেত্রে তরলের মতো আপাত প্রসারণ গুণাঙ্কের প্রয়োজন হয় না।
চাপ স্থির রেখে কোনো নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের উষ্ণতা 0°C থেকে 1°C বৃদ্ধি করলে প্রতি একক আয়তনে যে আয়তন বৃদ্ধি ঘটে, তাকে ওই গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক বলা হয়।
কাঠ ও লোহার উষ্ণতা একই হলেও তাদের তাপ পরিবাহিতা এক নয়।
লোহা তাপের সুপরিবাহী হওয়ায় শরীরের সংস্পর্শে এলে শরীর থেকে তাপ তুলনামূলকভাবে দ্রুত পরিবহণ করে নেয়। ফলে শরীর থেকে দ্রুত তাপ বেরিয়ে যাওয়ার কারণে লোহার চেয়ারকে বেশি ঠান্ডা মনে হয়।
Charles-এর সূত্র ও গ্যাসের প্রসারণ
এই chapter-এ গ্যাসের প্রসারণের ক্ষেত্রে চাপ ও উষ্ণতা গুরুত্বপূর্ণ। Charles-এর সূত্রে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ স্থির রেখে উষ্ণতার পরিবর্তনের সঙ্গে আয়তনের পরিবর্তন ব্যাখ্যা করা হয়।
অর্থাৎ গ্যাসের উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে তার আয়তনও বৃদ্ধি পায়, যদি চাপ ও গ্যাসের ভর অপরিবর্তিত থাকে।
| পরিবর্তন | ফলাফল |
|---|---|
| উষ্ণতা বৃদ্ধি | গ্যাসের আয়তন বৃদ্ধি |
| উষ্ণতা হ্রাস | গ্যাসের আয়তন হ্রাস |
| চাপ স্থির | Charles-এর সূত্র প্রয়োগ করা যায় |
| নির্দিষ্ট ভর | গ্যাসের পরিমাণ স্থির থাকে |
তাপ পরিবহণ ও তাপ পরিবাহিতা
তাপ এক স্থান থেকে অন্য স্থানে সঞ্চালিত হতে পারে। এই অধ্যায়ের প্রশ্নগুলিতে বিশেষভাবে পরিবহণ ও তাপ পরিবাহিতার ধারণার ওপর গুরুত্ব দেওয়া হয়েছে।
| বিষয় | গুরুত্বপূর্ণ তথ্য |
|---|---|
| পরিবহণ | মাধ্যমের কণাগুলির সামগ্রিক স্থানচ্যুতি ছাড়াই তাপ সঞ্চালিত হয়। |
| তাপ পরিবাহিতা | SI একক W m⁻¹ K⁻¹ |
| আদর্শ পরিবাহী | তাপ পরিবাহিতার মান অসীম ধরা হয়। |
| তাপীয় রোধ | SI একক K W⁻¹ |
| হীরক | উচ্চ তাপ পরিবাহিতার অধাতব পদার্থ হিসেবে গুরুত্বপূর্ণ। |
তাপের ঘটনাসমূহ – Important Formula & Facts
Quick Note: কঠিনের ক্ষেত্রে দৈর্ঘ্য, ক্ষেত্রফল ও আয়তন প্রসারণের ধারণা রয়েছে। তরলের ক্ষেত্রে আয়তন প্রসারণ গুরুত্বপূর্ণ। গ্যাসের ক্ষেত্রে শুধুমাত্র আয়তন প্রসারণের কথা বলা হয়।
কঠিন ও তরলের প্রসারণ – Quick Comparison
| বৈশিষ্ট্য | কঠিন | তরল |
|---|---|---|
| দৈর্ঘ্য প্রসারণ | আছে | নেই |
| ক্ষেত্র প্রসারণ | আছে | নেই |
| আয়তন প্রসারণ | আছে | আছে |
| আপাত প্রসারণ | নেই | আছে |
| পাত্রের প্রসারণের প্রভাব | সাধারণত আলাদা আপাত প্রসারণ হিসেবে ধরা হয় না | প্রকৃত ও আপাত প্রসারণের পার্থক্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ |
তাপীয় প্রসারণের দৈনন্দিন প্রয়োগ
থার্মোমিটার
থার্মোমিটারে পারদের তাপীয় প্রসারণকে কাজে লাগানো হয়। উষ্ণতা পরিবর্তনের সঙ্গে পারদের আয়তনের পরিবর্তন ঘটে এবং scale-এর সাহায্যে উষ্ণতা নির্ণয় করা হয়।
গোরুর গাড়ির চাকায় লোহার বেড়
লোহার বেড়কে উত্তপ্ত করলে তার প্রসারণ ঘটে। তখন বেড়টি চাকার ওপর পরানো যায়। পরে ঠান্ডা হলে সংকুচিত হয়ে চাকাটিকে শক্তভাবে ধরে রাখে।
ধাতব স্কেল
তাপমাত্রা পরিবর্তনের সঙ্গে ধাতব স্কেলের দৈর্ঘ্যও পরিবর্তিত হতে পারে। তাই বিভিন্ন উষ্ণতায় একই ধাতব স্কেল ব্যবহার করলে পাঠে পরিবর্তন দেখা দিতে পারে।
পরীক্ষার আগে Quick Revision
যেগুলি অবশ্যই revise করবে
- দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক
- ক্ষেত্র প্রসারণ গুণাঙ্ক
- আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক
- কঠিনের তিন ধরনের প্রসারণ
- তরলের প্রকৃত ও আপাত প্রসারণ
- গ্যাসের আয়তন প্রসারণ
- Charles-এর সূত্র
- তাপ পরিবহণ
- তাপ পরিবাহিতার SI একক
- তাপীয় রোধের SI একক
- আদর্শ পরিবাহীর তাপ পরিবাহিতা
- ইনভার-এর বিশেষত্ব
- পারদের তাপীয় প্রসারণ ও থার্মোমিটার
- লোহার চাকের বেড় পরানোর পদ্ধতি
- ধাতব স্কেল সব উষ্ণতায় সঠিক পাঠ না দেওয়ার কারণ
- লোহার চেয়ার কাঠের চেয়ারের তুলনায় বেশি ঠান্ডা মনে হওয়ার কারণ
Chapter 4 – Important Question Areas
| প্রশ্নের ধরন | প্রধান প্রস্তুতির বিষয় |
|---|---|
| MCQ | প্রসারণ, Charles-এর সূত্র, তাপ পরিবাহিতা ও তাপীয় রোধ |
| শূন্যস্থান | একক, গুণাঙ্ক, সূত্র ও গুরুত্বপূর্ণ পদার্থের বৈশিষ্ট্য |
| সত্য বা মিথ্যা | তাপ পরিবহণ ও তাপীয় প্রসারণের basic concept |
| অতি সংক্ষিপ্ত | সংজ্ঞা, একক, প্রসারণের ধরন ও দৈনন্দিন প্রয়োগ |
| দীর্ঘ প্রশ্ন | তাপীয় প্রসারণের প্রয়োগ, কঠিন ও তরলের পার্থক্য, প্রকৃত ও আপাত প্রসারণ |
Madhyamik Suggestion 2027 – আরও Revision Resources
WBBSE Class 10-এর বিভিন্ন subject-এর গুরুত্বপূর্ণ suggestion এবং revision resources দেখতে Cademy Madhyamik Suggestion 2027 All Subjects resource-টি দেখতে পারো।
Final Revision Note
তাপের ঘটনাসমূহ (অধ্যায়-৪) প্রস্তুতির সময় শুধু সংজ্ঞা মুখস্থ না করে কোন পদার্থে কোন ধরনের প্রসারণ ঘটে, প্রকৃত ও আপাত প্রসারণের মধ্যে পার্থক্য কী এবং তাপ পরিবহণ কীভাবে ঘটে—এই বিষয়গুলি conceptually বুঝে নাও।
বিশেষ করে thermal expansion, Charles-এর সূত্র, liquid-এর apparent ও true expansion, thermal conductivity এবং thermal resistance বারবার revise করলে এই chapter-এর objective ও descriptive questions practice করা সহজ হবে।