নবম শ্রেণি তাপ অধ্যায় প্রশ্ন

ষষ্ঠ অধ্যায় : বস্তুর উপর তাপের প্রভাব

অনুধাবনমূলক প্রশ্ন ও উত্তর 

প্রশ্ন: তাপ এক প্রকার শক্তি ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: তাপ এক প্রকার শক্তি কেননা তাপ দিয়ে কাজ সম্পাদন করা যায়।
বিভিন্ন ধরনের শক্তির মতো তাপও এক প্রকার শক্তি। শক্তির নিত্যতা সূত্র তাপের বেলায়ও প্রযোজ্য। কোনো বস্তুর মোট তাপের পরিমাণ বস্তুর অণুগুলোর মোট গতিশক্তির সমানুপাতিক। কোনো বস্তুতে তাপ দিলে অণুগুলোর গতি বেড়ে যায়, ফলে গতিশক্তিও বেড়ে যায়।
সুতরাং, তাপ এক প্রকার শক্তি।

প্রশ্ন: কোনো পদার্থের মোট তাপের পরিমাণ এর মধ্যস্থিত অণুগুলোর ওপর কীভাবে নির্ভর করে, ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: যেকোনো তাপমাত্রায় পদার্থের অণুগুলো কম-বেশি কম্পমান থাকে এবং অণুগুলোর এই কম্পন আমরা তাপমাত্রা দেখে তথা তাপ হিসেবে অনুভব করি। তাপ এক প্রকার শক্তি যা বস্তুস্থিত অণুগুলোর গতিশক্তির সমষ্টির সমান। বস্তুর তাপমাত্রা বাড়ালে এর প্রতিটি অণুর গতিশক্তি বৃদ্ধি পায় বলে মোট গতিশক্তি তথা তাপের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়।

উত্তর: দুটি বস্তুর মধ্যে তাপের আদান-প্রদানের ফলে উত্তপ্ত বস্তুটি তাপ হারিয়ে ক্রমশ শীতল হবে আর শীতল বস্তুটি তাপ গ্রহণ করে উত্তপ্ত হবে। এক সময় বস্তু দুটির তাপমাত্রা সমান হবে।

প্রশ্ন: কোনো বস্তুর তাপধারণ ক্ষমতা 18000JK^-1-এর অর্থ কী?
উত্তর: কোনো বস্তুর তাপধারণ ক্ষমতা 18000JK^-1-এর অর্থ হচ্ছে-
১. বস্তুটির তাপমাত্রা 1K বাড়াতে 18000J তাপের প্রয়োজন হয়।
২. বস্তুর ভর এবং আপেক্ষিক তাপের গুণফল হবে 18000 JK^-1

প্রশ্ন: তাপীয় প্রসারণের পরিমাণ পদার্থের অবস্থার ওপর কীভাবে নির্ভর করে, ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: কঠিন পদার্থের চেয়ে তরল পদার্থের বেলায় আন্তঃআণবিক বলের প্রভাব কম বলে তাপের কারণে এর প্রসারণ বেশি হয়। বায়বীয় পদার্থের বেলায় তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে অণুগুলোর ছোটাছুটি বৃদ্ধি পায়। তাপীয় প্রসারণ গ্যাসীয় পদার্থে সবচেয়ে বেশি, তরল পদার্থে তার চেয়ে কম এবং কঠিন পদার্থে সবচেয়ে কম।

উত্তর: যেকোনো তরলকে ধারণ করার জন্য পাত্রের দরকার হয়। তরলে যখন তাপ প্রয়োগ করা হয় তখন সে তাপের কিছু অংশ পাত্র শোষণ করে প্রসারিত হয়। এক্ষেত্রে তরল পদার্থ নিচে নেমে যায় অর্থাৎ আপাতভাবে সংকুচিত হয়। পরে তাপ শোষণ করার পর তরলের আয়তন প্রসারিত হয়। আপাতভাবে তরলের যে প্রসারণ ঘটে তা তরলের প্রকৃত প্রসারণ নয়। এ কারণেই  বলা যায়, তরলের আপাত প্রসারণ ঘটে।

প্রশ্ন: ইস্পাতের ক্ষেত্র প্রসারণ সহগ 22  10^-6K^-1 বলতে কী বোঝায়, ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: 1m² ক্ষেত্রফলের কোনো কঠিন পদার্থের তাপমাত্রা 1K বৃদ্ধির ফলে যতটুকু ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পায় তাকে ওই বস্তুর উপাদানের ক্ষেত্র প্রসারণ সহগ বলে।
ইস্পাতের ক্ষেত্র প্রসারণ সহগ 22  10^-6K^-1  বলতে বোঝায় 1m² ক্ষেত্রফলের কোনো ইস্পাত খণ্ডের তাপমাত্রা 1K বৃদ্ধি করলে তার ক্ষেত্রফল        22  10^-6K^-2 বৃদ্ধি পায়।

প্রশ্ন: পানির হিমাঙ্ক 273K বলতে কী বোঝায়?
উত্তর: পানির হিমাঙ্ক 273K বলতে স্বাভাবিক চাপে 273 K তাপমাত্রায় তাপ বর্জনে পানি জমাট বেঁধে তরল অবস্থা থেকে কঠিন অবস্থায় পরিণত হয় এবং সব পানি কঠিন অবস্থায় পরিণত হওয়া পর্যন্ত এই তাপমাত্রা স্থির থাকে।

উত্তর: কোনো বস্তুকে তাপ দিলে প্রথমে বস্তুর তাপমাত্রা বাড়তে থাকে এবং একপর্যায়ে তাপ প্রয়োগ করলেও বস্তুর তাপমাত্রা আর বাড়ে না। এ সময় যে তাপ বস্তু শোষণ করে তা দিয়ে কঠিন পদার্থটি তরলে পরিণত হয়। পানি তরলে পরিণত হওয়ার পর আরও তাপ প্রয়োগ করলে ওই তরলের তাপমাত্রা বাড়তে থাকে। আবার একপর্যায়ে এসে তরল যখন বাষ্পে পরিণত হতে থাকে তখন আর তরলের তাপমাত্রা বাড়ে না। এই সময় তরল তাপ শোষণ করে বায়বীয় অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। সুতরাং পদার্থের অবস্থার পরিবর্তনে তাপের প্রভাব উল্লেখযোগ্য।

প্রশ্ন: জুল ও ক্যালরি বলতে কী বোঝায়?
উত্তর: এসআই পদ্ধতিতে তাপের একক হলো জুল সংক্ষেপে J। আগে তাপের একক হিসেবে ক্যালরি ব্যবহৃত হতো। ক্যালরি ও জুলের মধ্যে সম্পর্কে হলো 1 cal = 4.2J। অর্থাৎ 1 cal তাপ দিয়ে 4.2J কাজ করা যায় অথবা 4.2J শক্তি ব্যয় করে 1 cal তাপ উৎপন্ন হয়।

লেখক : সিনিয়র শিক্ষক
আইডিয়াল স্কুল অ্যান্ড কলেজ, মতিঝিল, ঢাকা