Questions in this chapter

$27°C$ তাপমাত্রায় $0.02 kg$ হাইড্রোজেন গ্যাসকে সমোষ্ণ প্রক্রিয়ায় সংনমিত করে প্রাথমিক আয়তনের এক চতুর্থাংশ করা হলো। কৃতকাজের মান বের কর।

$0°C$ তাপমাত্রার একখন্ড বরফ কত উচ্চতা হতে অভিকর্ষের টানে পড়লে তা সম্পূর্ণরূপে গলে যাবে? [ধরো, সমস্ত শক্তি তাপে পরিণত হয়েছে ও $L=3.36 \times 10^5 Jkg^{-1},g=9.8 \ ms^{-2}$]

কত উচ্চতা হতে একটি বরফের টুকরা অভিকর্ষের টানে পড়লে যে তাপ উৎপন্ন হবে তাতে বরফের $10\%$ গলে যাবে? এখানে ধরো, সমস্ত যান্ত্রিক শক্তি তাপে পরিণত হয়েছে।

$0°C$ তাপমাত্রা ও $1$ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে কিছু পরিমাণ গ্যাসকে রূদ্ধতাপ প্রক্রিয়ায় সংনমিত করায় এর আয়তন প্রাথমিক আয়তনের $\frac{1}{5}$ (গ) প্রক্রিয়াটি সমোষ্ণ হলে গ্যাসটির চূড়ান্ত চাপ কত হবে? গুণ হলো। গ্যাসটির' (ক) চূড়ান্ত চাপ (খ) চূড়ান্ত তাপমাত্রা নির্ণয় কর। [গ্যাসের $\gamma=1.4$]

$15°C$ তাপমাত্রায় বিপিয়ামকে হঠাৎ এর আয়তনের গুণ বৃদ্ধি করলে এর তাপমাত্রার পরিবর্তন বের কর। $(\gamma = 1.46)$

কিছু আদর্শ গ্যাস একটি সিলিন্ডারে আবদ্ধ অবস্থায় আছে এবং সিলিন্ডারটি কুপরিবাহী পদার্থ দ্বারা পরিবেষ্টিত গ্যাসের প্রাথমিক আয়তন $4 \times 10^{-4}m^3$, চাপ $1.013 \times 10^5 Nm^{-2}$এবং তাপমাত্রা $25°C$ গ্যাসকে সংনমিত করে আয়তন $2 \times 10^{-4}m^3$ হলো এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেল।

ঘ. রুদ্ধতাপ সংনমনে গ্যাসের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় কেন? যুক্তিসহ ব্যাখ্যা করো।

$30°C$ তাপমাত্রার কোনো গ্যাসের উপর রূদ্ধতাপ প্রক্রিয়ায় চাপ দ্বিগুণ করা হলো। তাপমাত্রা বৃদ্ধি নির্ণয় কর। $(\gamma - 1.4)$

$15°C$ তাপমাত্রায় বায়ুকে রুদ্ধতাপে প্রসারিত করে তার আয়তন দ্বিগুণ করা হলো। যদি প্রাথমিক চাপ। বায়ুমণ্ডলীয় চাপ হয়, তবে চূড়ান্ত চাপ নির্ণয় কর। [$\gamma=1.4$]

কত কাজের রূপান্তরিত তাপে $0°C$ তাপমাত্রার $0.01 \ kg$ বরফকে $100°C$ তাপমাত্রায় বাষ্পে পরিণত করা যাবে? [$J=4.2$জুল/ক্যালরি]

একটি তাপ ইঞ্জিনের দক্ষতা $80 \%$ । তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা $127°C$ হলে উৎসের তাপমাত্রা কত?

একটি প্রত্যাগামী ইঞ্জিন উৎস হতে গৃহীত তাপের অংশ কাজে $6$ পরিণত করে। এর তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা আরও $62°C$ হ্রাস করলে এর দক্ষতা দ্বিগুণ হয়। তাপ উৎস ও তাপ গ্রাহকের তাপমাত্রা বের কর।

একটি ইঞ্জিন $400K$ ও $350K$ তাপমাত্রায় এবং অপর একটি ইঞ্জিন $350K$ ও $300K$ তাপমাত্রায় কাজ করছে। কোন ইঞ্জিনের দক্ষতা বেশি?

একজন বিজ্ঞানী একটি ইঞ্জিন উদ্ভাবন করলেন, যা $800K$ , এবং $500K$ তাপমাত্রার মধ্যে কার্যরত। তিনি দাবি করলেন যে ইঞ্জিনটির দক্ষতা $52 \%$। তার দাবি কি সঠিক?

একটি প্রত্যাগামী ইঞ্জিন উৎস থেকে গৃহীত তাপের $\frac{1}{4}$ অংশ কাজে পরিণত করে। তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা আরও $80K$ হ্রাস করলে এর দক্ষতা দ্বিগুণ হয়। তাপ উৎস ও তাপগ্রাহকের তাপমাত্রা বের কর।

একটি কার্নো ইঞ্জিনের উৎসের তাপমাত্রা $400 \ K$। এই তাপমাত্রায় ইঞ্জিন উৎস হতে $840 \ J$ তাপ শোষণ করে এবং গ্রাহকে $420 \ J$ তাপ বর্জন করে। (ক) ইঞ্জিনটির কর্মদক্ষতা বের কর। (খ) ইঞ্জিনটির কর্মদক্ষতা বৃদ্ধি পেয়ে $60 \ \%$ হলে উৎসের তাপমাত্রা কত বৃদ্ধি পাবে?

0°C তাপমাত্রার 0.05 kg বরফকে গলিয়ে একই তাপমাত্রার পানিতে পরিণত করলে এন্ট্রপি কী পরিমাণ বৃদ্ধি পাবে নির্ণয় কর।

দেখাও যে, $m$ ভর ও $C$ স্থির আপেক্ষিক তাপের কোনো পদার্থের তাপমাত্রা $T_1 \ K$ হতে $T_2 \ K$ এ পরিবর্তিত হলে এন্ট্রপির পরিবর্তন, $S_{2}-S_{1}=m C \log _{e}\left(\frac{T_{2}}{T_{1}}\right)$

বরফ তাপ শোষণ করে পানিতে পরিণত হয়। আবার সেই পানি থেকে সমপরিমাণ তাপ সরিয়ে নিলে তা পুনরায় বরফে পরিণত হয়। তাপগতিবিদ্যায় এই প্রক্রিয়াটি হলো প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার একটি উদাহরণ।

গ. একটি প্রত্যাবতী ইঞ্জিন 167°C ও 57°C তাপমাত্রায় কার্যকর হলে এর দক্ষতা কত?

বরফ তাপ শোষণ করে পানিতে পরিণত হয়। আবার সেই পানি থেকে সমপরিমাণ তাপ সরিয়ে নিলে তা পুনরায় বরফে পরিণত হয়। তাপগতিবিদ্যায় এই প্রক্রিয়াটি হলো প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার একটি উদাহরণ।

ঘ. প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার শর্ত আলোচনা করে ঘর্ষণ বল দ্বারা প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার দুটি করে উদাহরণ দাও।

চিত্রে P-V লেখচিত্রের সাহায্যে সমোষ্ণ ও রুদ্ধতাপীয় প্রক্রিয়া দেখানো হলো। রুদ্ধতাপ প্রক্রিয়ায় এক বায়ুমণ্ডলীয় চাপের কোনো গ্যাসকে প্রসারিত করে এর আয়তন পূর্বের আয়তনের 3 গুণ করা হলো $(\gamma = 1.4)$

(ঘ) উদ্দীপকের লেখচিত্রটিতে রুদ্ধতাপীয় লেখা সমোষ্ণ রেখার তুলনায় কতগুণ বেশি খাড়া' — গাণিতিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখাও যে, রুদ্ধতাপীয় রেখা সমোষ্ণ রেখার চেয়ে $\gamma$ গুণ খাড়া।