প্রকল্প পত্র: তাপ
Processing…

বিষয়: ভৌত পরিবেশ

অধ্যায় ১.৩: তাপ (নোটস)

১. বস্তুর উষ্ণতা বাড়াতে প্রয়োজনীয় তাপ কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে? [২ নম্বর]

বস্তুর উষ্ণতা বাড়াতে প্রয়োজনীয় তাপ তিনটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে:

  • বস্তুর উষ্ণতা বৃদ্ধির পরিমাণ (যত বেশি উষ্ণতা বাড়াতে হবে, তত বেশি তাপ লাগবে)।
  • বস্তুর ভর (ভর যত বেশি, তাপও তত বেশি লাগবে)।
  • বস্তুর উপাদান (যেমন, জলের যা তাপ লাগবে, অ্যালুমিনিয়ামের তা লাগবে না)।

২. ক্যালোরি (Calorie) কাকে বলে? [১ নম্বর]

১ গ্রাম বিশুদ্ধ জলের উষ্ণতা ১°C বাড়াতে যে পরিমাণ তাপ লাগে, তাকে ১ ক্যালোরি বলে। এটি তাপ পরিমাপের CGS একক।

৩. জলের আপেক্ষিক তাপ (Specific Heat) কত? [১ নম্বর]

জলের আপেক্ষিক তাপ হলো ১ ক্যালোরি/গ্রাম °C।

৪. আপেক্ষিক তাপ কাকে বলে? [২ নম্বর]

কোনো পদার্থের একক ভরের (যেমন ১ গ্রাম) উষ্ণতা ১ ডিগ্রি (যেমন ১°C) বৃদ্ধি করতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয়, তাকে ওই পদার্থের আপেক্ষিক তাপ বলে।

৫. গৃহীত বা বর্জিত তাপ পরিমাপের রাশিমালাটি (সূত্র) লেখো। [১ নম্বর]

গৃহীত বা বর্জিত তাপ (Q) = বস্তুর ভর (m) × আপেক্ষিক তাপ (s) × উষ্ণতার পরিবর্তন ($t_2 – t_1$)

অর্থাৎ, $Q = m \times s \times (t_2 – t_1)$

৬. অবস্থার পরিবর্তন (Change of State) কাকে বলে? [১ নম্বর]

তাপ প্রয়োগ বা নিষ্কাশনের ফলে পদার্থের এক ভৌত অবস্থা (যেমন কঠিন) থেকে অন্য ভৌত অবস্থায় (যেমন তরল) রূপান্তরিত হওয়াকে অবস্থার পরিবর্তন বলে।

৭. গলন (Melting) কাকে বলে? [২ নম্বর]

তাপ প্রয়োগের ফলে কোনো কঠিন পদার্থের তরল অবস্থায় রূপান্তরিত হওয়ার ঘটনাকে গলন বলে।

৮. $0^{\circ}C$ উষ্ণতার বরফকে তাপ দিলেও উষ্ণতা বাড়ে না কেন? [২ নম্বর] [গুরুত্বপূর্ণ]

$0^{\circ}C$ উষ্ণতায় বরফকে তাপ দিলে, সেই তাপ পদার্থের উষ্ণতা না বাড়িয়ে শুধুমাত্র অবস্থার পরিবর্তনে (কঠিন বরফকে তরল জলে পরিণত করতে) ব্যবহৃত হয়। এই তাপকে ‘লীনতাপ’ বলে। যতক্ষণ সমস্ত বরফ গলে জলে পরিণত না হয়, ততক্ষণ উষ্ণতা $0^{\circ}C$-তেই স্থির থাকে।

৯. গলনাঙ্ক (Melting Point) কাকে বলে? [১ নম্বর]

একটি নির্দিষ্ট চাপে (প্রমাণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে) যে নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো বিশুদ্ধ কঠিন পদার্থ গলতে শুরু করে তরলে পরিণত হয়, তাকে ওই পদার্থের গলনাঙ্ক বলে। যেমন, বরফের গলনাঙ্ক $0^{\circ}C$।

১০. কঠিনীভবন (Freezing) ও হিমাঙ্ক (Freezing Point) কাকে বলে? [২ নম্বর]

কঠিনীভবন: তাপ বর্জন করে কোনো তরল পদার্থের কঠিন অবস্থায় রূপান্তরিত হওয়ার ঘটনাকে কঠিনীভবন বলে।

হিমাঙ্ক: একটি নির্দিষ্ট চাপে যে নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো বিশুদ্ধ তরল পদার্থ জমে কঠিনে পরিণত হয়, তাকে ওই পদার্থের হিমাঙ্ক বলে। যেমন, জলের হিমাঙ্ক $0^{\circ}C$।

১১. জল বরফে পরিণত হলে আয়তনে বাড়ে না কমে? এর একটি সুবিধা ও অসুবিধা লেখো। [৩ নম্বর]

জল বরফে পরিণত হলে আয়তনে বাড়ে (প্রায় ৯%)।

  • অসুবিধা: শীতপ্রধান দেশে জলের পাইপের ভেতরের জল জমে বরফ হয়ে আয়তনে বেড়ে গিয়ে পাইপ ফাটিয়ে দেয়।
  • সুবিধা: বরফের ঘনত্ব জলের চেয়ে কম হয় বলে বরফ জলের ওপর ভাসে। এর ফলে খুব শীতেও জলাশয়ের নীচের জল তরল থাকে, ফলে জলজ প্রাণীরা বেঁচে থাকতে পারে।

১২. চাপ বাড়ালে বরফের গলনাঙ্ক কমে না বাড়ে? [২ নম্বর]

চাপ বাড়ালে বরফের গলনাঙ্ক কমে যায়। অর্থাৎ, বরফ $0^{\circ}C$-এর থেকেও কম উষ্ণতায় গলতে শুরু করে। দুটি বরফের টুকরোকে একসঙ্গে চেপে ধরলে সংযোগস্থলে চাপ বাড়ায় বরফ গলে জল হয়, চাপ সরালে ওই জল আবার জমে গিয়ে টুকরো দুটিকে জুড়ে দেয়।

১৩. হিমমিশ্র (Freezing Mixture) কী? [২ নম্বর]

বরফের সঙ্গে লবণ (যেমন, খাদ্য লবণ) মেশালে ওই মিশ্রণের উষ্ণতা $0^{\circ}C$-এর থেকেও অনেক কমে যায় (প্রায় $-23^{\circ}C$ পর্যন্ত)। এই কম উষ্ণতার মিশ্রণকে হিমমিশ্র বলে। এটি মাছ সংরক্ষণ বা আইসক্রিম তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

১৪. গলনের লীনতাপ (Latent Heat of Fusion) কাকে বলে? [২ নম্বর]

গলনাঙ্কে পৌঁছনোর পর, পদার্থের উষ্ণতা পরিবর্তন না ঘটিয়ে, একক ভরের (যেমন ১ গ্রাম) কঠিনকে সম্পূর্ণভাবে তরলে পরিণত করতে যে পরিমাণ তাপের প্রয়োজন হয়, তাকে ওই পদার্থের গলনের লীনতাপ বলে।

১৫. বরফ গলনের লীনতাপ 80 ক্যালোরি/গ্রাম বলতে কী বোঝো? [২ নম্বর] [গুরুত্বপূর্ণ]

এর অর্থ হলো, প্রমাণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে $0^{\circ}C$ উষ্ণতার ১ গ্রাম বিশুদ্ধ বরফকে $0^{\circ}C$ উষ্ণতার ১ গ্রাম বিশুদ্ধ জলে পরিণত করতে 80 ক্যালোরি তাপ প্রয়োগ করতে হবে।

বরফ গলনের লীনতাপ $0^{\circ}C$ বরফ +80 ক্যালোরি/গ্রাম (লীনতাপ) $0^{\circ}C$ জল

চিত্র: লীনতাপ। তাপ গ্রহণ করা সত্ত্বেও উষ্ণতার কোনো পরিবর্তন হয় না, কেবল অবস্থার পরিবর্তন হয়।

১৬. বাষ্পায়ন (Evaporation) কাকে বলে? [২ নম্বর]

যে-কোনো উষ্ণতায় কোনো তরলের শুধুমাত্র উপরিতল থেকে ধীরে ধীরে বাষ্পে রূপান্তরিত হওয়ার প্রক্রিয়াকে বাষ্পায়ন বলে। যেমন, ভিজে জামাকাপড় শুকিয়ে যাওয়া।

১৭. বাষ্পায়নের হার কোন কোন বিষয়ের ওপর নির্ভর করে? [৩ নম্বর]

  • তরলের উপরিতলের ক্ষেত্রফল: ক্ষেত্রফল যত বাড়ে, বাষ্পায়ন তত দ্রুত হয় (মেলে দেওয়া জামা তাড়াতাড়ি শুকোয়)।
  • তরলের উষ্ণতা: উষ্ণতা বেশি হলে বাষ্পায়ন দ্রুত হয়।
  • বায়ু চলাচল: বায়ু চলাচল করলে (হাওয়া দিলে) বাষ্পায়ন দ্রুত হয়।
  • তরলের প্রকৃতি: উদ্বায়ী তরল (যেমন স্পিরিট) জলের চেয়ে দ্রুত বাষ্পীভূত হয়।

১৮. হাতে স্পিরিট বা ইথার ঢাললে ঠান্ডা লাগে কেন? [২ নম্বর] [গুরুত্বপূর্ণ]

স্পিরিট বা ইথার খুব উদ্বায়ী পদার্থ। এগুলি হাতে ঢাললে খুব দ্রুত বাষ্পীভূত হয়। বাষ্পীভূত হওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় লীনতাপ হাত এবং চারপাশ থেকে শোষণ করে। হাত তাপ হারায় বলে ওই অংশে ঠান্ডা লাগে।

১৯. স্ফুটন (Boiling) কাকে বলে? [২ নম্বর]

একটি নির্দিষ্ট উষ্ণতায় (স্ফুটনাঙ্কে) তরলের সমগ্র অংশ থেকে অতি দ্রুত বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়াকে স্ফুটন বলা হয়। এই সময় তরল টগবগ করে ফোটে।

২০. স্ফুটনাঙ্ক (Boiling Point) কাকে বলে? [১ নম্বর]

একটি নির্দিষ্ট চাপে যে নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো বিশুদ্ধ তরলের স্ফুটন শুরু হয়, তাকে ওই তরলের স্ফুটনাঙ্ক বলে। যেমন, জলের স্ফুটনাঙ্ক $100^{\circ}C$ (প্রমাণ চাপে)।

২১. চাপ বাড়ালে জলের স্ফুটনাঙ্ক বাড়ে না কমে? এর একটি ব্যবহারিক প্রয়োগ লেখো। [৩ নম্বর]

চাপ বাড়ালে তরলের স্ফুটনাঙ্ক বেড়ে যায়।

ব্যবহারিক প্রয়োগ: প্রেসার কুকার। প্রেসার কুকারের ভেতরে বাষ্পের চাপে জলের স্ফুটনাঙ্ক $100^{\circ}C$-এর বেশি (প্রায় $120^{\circ}C$) হয়ে যায়। এই উচ্চ উষ্ণতায় খাদ্যদ্রব্য তাড়াতাড়ি সিদ্ধ হয়।

প্রেসার কুকার জল ($>100^{\circ}C$)

চিত্র: প্রেসার কুকার। উচ্চ চাপে স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধি পায়।

২২. স্টিমের লীনতাপ 537 ক্যালোরি/গ্রাম বলতে কী বোঝো? [২ নম্বর] [গুরুত্বপূর্ণ]

এর অর্থ হলো, প্রমাণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে $100^{\circ}C$ উষ্ণতার ১ গ্রাম জলকে, $100^{\circ}C$ উষ্ণতার ১ গ্রাম স্টিমে (বাষ্পে) রূপান্তরিত করতে 537 ক্যালোরি তাপ প্রয়োগ করতে হয়।

২৩. ঘনীভবন (Condensation) কাকে বলে? এর প্রাকৃতিক উদাহরণ দাও। [৩ নম্বর]

বাষ্প থেকে তরলে পরিণত হওয়ার ঘটনাকে ঘনীভবন বলে। এটি বাষ্পীভবনের বিপরীত প্রক্রিয়া এবং এই প্রক্রিয়ায় বাষ্প লীনতাপ বর্জন করে।

উদাহরণ: মেঘ, শিশির, কুয়াশা। (বরফের গ্লাসের বাইরে জলকণা জমাও একটি উদাহরণ)।

২৪. তাপ সঞ্চালন (Heat Transfer) কয় প্রকার ও কী কী? [২ নম্বর]

তাপ এক স্থান থেকে অন্য স্থানে সঞ্চালিত হওয়ার প্রক্রিয়া তিন প্রকার:

  1. পরিবহণ (Conduction)
  2. পরিচলন (Convection)
  3. বিকিরণ (Radiation)

২৫. পরিবহণ (Conduction) কাকে বলে? [২ নম্বর]

যে প্রক্রিয়ায় কোনো কঠিন পদার্থের কণাগুলি নিজেরা স্থান পরিবর্তন না করে, শুধুমাত্র কম্পনের মাধ্যমে তাপকে এক কণা থেকে পাশের কণাতে সঞ্চালিত করে, তাকে পরিবহণ বলে। এটি মূলত কঠিন পদার্থের তাপ সঞ্চালন পদ্ধতি।

২৬. তাপের সুপরিবাহী (Good Conductor) ও কুপরিবাহী (Bad Conductor) পদার্থ কাকে বলে? [৩ নম্বর]

  • সুপরিবাহী: যে সমস্ত পদার্থের মধ্য দিয়ে তাপ সহজে প্রবাহিত হতে পারে (যেমন – তামা, লোহা, অ্যালুমিনিয়াম)।
  • কুপরিবাহী: যে সমস্ত পদার্থের মধ্য দিয়ে তাপ সহজে প্রবাহিত হতে পারে না (যেমন – কাঠ, বায়ু, প্লাস্টিক, কাচ)।

২৭. শীতকালে দুটি পাতলা জামা পরলে একটি মোটা জামার চেয়ে বেশি গরম লাগে কেন? [২ নম্বর] [গুরুত্বপূর্ণ]

দুটি পাতলা জামা পরলে, জামা দুটির মাঝের ফাঁকা জায়গায় বায়ু আটকে থাকে। বায়ু তাপের কুপরিবাহী হওয়ায় তা শরীর থেকে তাপকে বাইরে বেরিয়ে যেতে বাধা দেয়। একটি মোটা জামার তুলনায় এই আটকে পড়া বায়ুর স্তর বেশি কার্যকরী কুপরিবাহী, তাই বেশি গরম লাগে।

২৮. পরিচলন (Convection) কাকে বলে? [২ নম্বর]

যে প্রক্রিয়ায় তরল বা গ্যাসীয় পদার্থের উত্তপ্ত কণাগুলি হালকা হয়ে উপরে উঠে যায় এবং শীতল, ভারী কণাগুলি নীচে নেমে এসে সেই স্থান দখল করে, তাকে পরিচলন বলে। এই প্রক্রিয়ায় কণাগুলির স্থানান্তরের মাধ্যমে তাপ সঞ্চালিত হয়।

২৯. পরিচলন স্রোত (Convection Current) কী? [২ নম্বর]

তরল বা গ্যাসে তাপ প্রয়োগ করলে গরম অংশ হালকা হয়ে ওপরে ওঠা এবং ঠান্ডা অংশ ভারী বলে নীচে নামার ফলে যে চক্রাকার স্রোতের সৃষ্টি হয়, তাকে পরিচলন স্রোত বলে।

পরিচলন স্রোত তাপ গরম স্রোত শীতল স্রোত

চিত্র: পরিচলন স্রোত। গরম জল হালকা হয়ে ওপরে ওঠে এবং ঠান্ডা জল ভারী হওয়ায় নীচে নামে।

৩০. ঘরের ভেন্টিলেটর (বায়ুচলন ব্যবস্থা) ঘরের ওপরের দিকে রাখা হয় কেন? [৩ নম্বর]

আমরা নিশ্বাসের সঙ্গে যে বায়ু ত্যাগ করি তা ঘরের বায়ুর থেকে গরম ও আর্দ্র হওয়ায় হালকা হয়। এই হালকা বায়ু পরিচলন প্রক্রিয়ায় ঘরের ওপরের দিকে উঠে যায়। ভেন্টিলেটর ওপরের দিকে থাকলে ওই গরম, অস্বাস্থ্যকর বায়ু সহজেই বাইরে বেরিয়ে যেতে পারে এবং দরজা বা জানালা দিয়ে ঠান্ডা, তাজা বায়ু ঘরে প্রবেশ করতে পারে।

৩১. বিকিরণ (Radiation) কাকে বলে? [২ নম্বর]

যে প্রক্রিয়ায় তাপ উষ্ণ বস্তু থেকে অপেক্ষাকৃত কম উষ্ণ পরিমণ্ডলে কোনো জড় মাধ্যম ছাড়াই (বা মাধ্যম থাকলেও তাকে উত্তপ্ত না করে) তড়িৎ-চুম্বকীয় তরঙ্গরূপে ছড়িয়ে পড়ে, তাকে বিকিরণ বলে।

৩২. সূর্য থেকে পৃথিবীতে তাপ আসে কোন পদ্ধতিতে? [১ নম্বর]

বিকিরণ পদ্ধতিতে। কারণ সূর্য ও পৃথিবীর মাঝের বেশিরভাগ অংশই বায়ুশূন্য (ফাঁকা), সেখানে পরিবহণ বা পরিচলন সম্ভব নয়।

৩৩. থার্মোফ্লাস্ক (Thermos Flask) কীভাবে তাপ সঞ্চালন প্রতিরোধ করে? [৫ নম্বর] [গুরুত্বপূর্ণ]

থার্মোফ্লাস্ক তিনটি পদ্ধতিতেই তাপ সঞ্চালন বন্ধ করে:

  1. পরিবহণ রোধ: ফ্লাস্কের মুখটি কুপরিবাহী কর্কের ছিপি দিয়ে বন্ধ থাকে। দুটি কাচের দেয়ালের মাঝের স্থান প্রায় বায়ুশূন্য থাকায় পরিবহণ প্রক্রিয়ায় তাপ সহজে যেতে পারে না।
  2. পরিচলন রোধ: দেয়াল দুটির মাঝের স্থান প্রায় বায়ুশূন্য থাকায় পরিচলন স্রোত তৈরি হতে পারে না, ফলে পরিচলন প্রক্রিয়ায় তাপ সঞ্চালন বন্ধ থাকে।
  3. বিকিরণ রোধ: দুটি দেয়ালের ভেতরের পৃষ্ঠে রুপো বা পারদের চকচকে প্রলেপ দেওয়া থাকে। ভেতরের গরম তরল থেকে তাপ বিকিরিত হয়ে এলে তা প্রতিফলিত হয়ে আবার ভেতরেই ফিরে যায়। একইভাবে বাইরের ঠান্ডা বা গরম তাপও প্রতিফলিত হয়ে বাইরেই থেকে যায়।
থার্মোফ্লাস্কের গঠন ছিপি (কুপরিবাহী) বায়ুশূন্য স্থান গরম/ঠান্ডা তরল চকচকে প্রলেপ স্প্রিং

চিত্র: থার্মোফ্লাস্কের গঠন।

BISWAZ GROWTH ACADEMY - Class Menu
BISWAZ GROWTH ACADEMY - Class Menu