ব্যাখ্যাঃ

সঠিক উত্তর হলো ঘঃ ০° কেলভিন।

পরম শূন্য তাপমাত্রা হলো তাত্ত্বিকভাবে সর্বনিম্ন সম্ভাব্য তাপমাত্রা। এই তাপমাত্রায় পদার্থের অণুগুলোর তাপীয় গতি সর্বনিম্ন হয়। সেলসিয়াস স্কেলে এর মান প্রায় -২৭৩.১৫° সেলসিয়াস এবং ফারেনহাইট স্কেলে প্রায় -৪৫৯.৬৭° ফারেনহাইট। তবে, পরম শূন্য তাপমাত্রাকে কেলভিন স্কেলে ০° কেলভিন হিসেবে নির্ধারণ করা হয়েছে।

অন্যান্য বিকল্পগুলো ভুল:

• ২৭৩° সেন্টিগ্রেড (ক): এটি পানির স্ফুটনাঙ্কের কাছাকাছি তাপমাত্রা।
• -২৭৩° ফারেনহাইট (খ): এটি পরম শূন্য তাপমাত্রার কাছাকাছি হলেও সঠিক মান নয়।
• ০° সেন্টিগ্রেড (গ): এটি পানির হিমাঙ্কের তাপমাত্রা।

সুতরাং, পরম শূন্য তাপমাত্রা হলো ০° কেলভিন।

ব্যাখ্যাঃ

তাপ ইঞ্জিনের প্রধান কাজ হলো তাপশক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা।

এটি একটি এমন যন্ত্র যা একটি উচ্চ তাপমাত্রার উৎস থেকে তাপশক্তি শোষণ করে, সেই তাপশক্তির কিছু অংশকে কার্যকর যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরিত করে এবং অবশিষ্ট তাপশক্তিকে একটি নিম্ন তাপমাত্রার তাপগ্রাহকে বর্জন করে।

উদাহরণস্বরূপ, গাড়ির ইঞ্জিন (পেট্রোল বা ডিজেল ইঞ্জিন), বাষ্পীয় ইঞ্জিন এবং বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্রের টারবাইনগুলো তাপ ইঞ্জিনের উদাহরণ।

ব্যাখ্যাঃ

ঘর্মাক্ত দেহে পাখার বাতাস আরাম দেওয়ার প্রধান কারণ হলো বাষ্পীভবন (Evaporation)।

এর প্রক্রিয়াটি নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:

1. ঘাম সৃষ্টি: গরম লাগলে শরীর ঘর্মগ্রন্থি থেকে ঘাম নিঃসরণ করে। এই ঘাম ত্বকের উপরিভাগে থাকে।
2. বাষ্পীভবন: ঘাম হলো মূলত পানি, যা ত্বকের তাপ শোষণ করে বাষ্পে পরিণত হতে চায়। এই প্রক্রিয়াকে বাষ্পীভবন বলে। বাষ্পীভবনের জন্য তাপের প্রয়োজন হয়, যা সুপ্ততাপ (Latent heat of vaporization) নামে পরিচিত।
3. তাপ শোষণ ও শীতলীকরণ: ঘামের এই বাষ্পীভবনের জন্য প্রয়োজনীয় সুপ্ততাপ শরীর ত্বক থেকেই শোষণ করে। যখন ঘাম বাষ্পীভূত হয়, তখন এটি ত্বক থেকে তাপ নিয়ে যায়, ফলে ত্বক শীতল হয় এবং আমরা আরাম অনুভব করি।
4. পাখার ভূমিকা: পাখার বাতাস এই বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে।
   • পাখা ত্বকের কাছাকাছি থাকা আর্দ্র বাতাসকে সরিয়ে দেয় এবং তার জায়গায় শুষ্ক বাতাস নিয়ে আসে।
   • শুষ্ক বাতাস দ্রুত আরও ঘামকে বাষ্পীভূত করতে পারে, কারণ শুষ্ক বাতাসে জলীয় বাষ্প ধারণ করার ক্ষমতা বেশি থাকে।
   • বাতাস প্রবাহের কারণে ঘামের কণাগুলো দ্রুত ত্বক থেকে উড়ে যায়, যা বাষ্পীভবনের হার বাড়িয়ে দেয়।

সুতরাং, পাখার বাতাস ঘামকে দ্রুত বাষ্পীভূত হতে সাহায্য করে, আর বাষ্পীভবনের সময় শরীর থেকে তাপ অপসারিত হয়, যার ফলে আমাদের আরাম লাগে।

উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি গরম চা ফুঁ দিয়ে ঠান্ডা করেন, তবে একই নীতি কাজ করে। ফুঁ দিলে গরম চায়ের উপর থেকে বাষ্পীভূত পানি দ্রুত সরে যায় এবং নতুন ঠান্ডা বাতাস এসে বাষ্পীভবন বাড়িয়ে দেয়, ফলে চা দ্রুত ঠান্ডা হয়।

ব্যাখ্যাঃ সূর্য পৃষ্ঠের উত্তাপ প্রায় ৬,০০০ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (সেলসিয়াস) এবং সূর্যের কেন্দ্রভাগের তাপমাত্রা প্রায় ১৫,০০০,০০০ ডিগ্রি কেলভিন। সূর্যের ভর প্রায় $$ ১.৯৯× ১০^{৩০}$$ কিলোগ্রাম। আমাদের পৃথিবীসহ সৌরজগতের অন্যান্য গ্রহ ও উপগ্রহের তাপ ও আলোর মূল উৎস হলো সূর্য।

ব্যাখ্যাঃ রেফ্রিজারেটরের মধ্যে একটি শীতলীকরণ প্রকোষ্ঠ থাকে, যাকে ঘিরে থাকে ফাঁপা নলের তৈরি বাষ্পীভবন কুণ্ডলী। এই কুণ্ডলীর মধ্যে উদ্বায়ী পদার্থ ফ্রেয়ন থাকে এবং একে একটি সংকোচন পাম্প বা কমপ্রেসরের (Compressor) সাথে যুক্ত করা হয়। এই সংকোচন পাম্প বা কমপ্রেসর চালু করা হলে নলের ভিতরের চাপ কমে যাওয়ায় ফ্রেয়ন দ্রুত বাষ্পীভূত হয়। ফ্রেয়ন বাষ্পীভূত হওয়ার সময় বাষ্পীভবনের জন্য প্রয়োজনীয় সুপ্ততাপ শীতলীকরণ প্রকোষ্ঠ থেকে নেয় বলে এখানে শীতলীকরণ ঘটে। পরবর্তীকালে বাষ্পীভূত ফ্রেয়নকে ঘনীভূবন কুণ্ডলীর মধ্যে এনে কমপ্রেসরের সাহায্যে সঙ্কুচিত বা ঘনীভূত করে পুনরায় তরলে পরিণত করা হয়। কাজেই বলা যায় যে, ফ্রেয়নকে বাষ্পে পরিণত করা এবং ফ্রেয়নকে ঘনীভূত করা এই উভয় কাজই কমপ্রেসর করে থাকে। তবে কমপ্রেসরের প্রধান কাজ হলো ফ্রেয়নকে ঘনীভূত করা। ফ্রেয়নের রাসায়নিক নাম ডাইক্লোরো ডাইফ্লোরো মিথেন $$(Cl_2CF_2)$$ ।

ব্যাখ্যাঃ এক গ্রাম পানির তাপমাত্রা ২০°C থেকে ৩০°C পর্যন্ত বৃদ্ধি করতে প্রয়োজনীয় তাপের পরিমাণ নির্ণয়ের জন্য, আমরা নির্দিষ্ট তাপ ধারণ ক্ষমতার সূত্রটি ব্যবহার করব: \[ Q = mc\Delta T \] যেখানে, - \( Q \) = প্রয়োজনীয় তাপ (জুল) - \( m \) = পানির ভর (গ্রাম) = 1 গ্রাম - \( c \) = পানির নির্দিষ্ট তাপমাত্রাধারণ ক্ষমতা = 4.18 J/g°C - \( \Delta T \) = তাপমাত্রার পরিবর্তন = 30°C - 20°C = 10°C এখন, মান বসিয়ে হিসাব করি: \[ Q = (1 \text{ g}) \times (4.18 \text{ J/g°C}) \times (10°C) \] \[ Q = 41.8 \text{ J} \] অর্থাৎ, এক গ্রাম পানির তাপমাত্রা ২০°C থেকে ৩০°C পর্যন্ত বৃদ্ধি করতে ৪১.৮ জুল তাপের প্রয়োজন।

ব্যাখ্যাঃ

প্রেসার কুকারে রান্না তাড়াতাড়ি হওয়ার কারণ উচ্চচাপ প্রয়োগে তরলের স্ফুটনাংক বৃদ্ধি পায়। প্রেসার কুকারে বাষ্পের বহির্গমন নিয়ন্ত্রণ করার মাধ্যমে অভ্যন্তরীণ চাপ বৃদ্ধির ফলে পানির স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধি পেয়ে ১৩০০ সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত পৌঁছে । এ কারণে প্রেসার কুকারে রান্না তাড়াতাড়ি হয়।

ব্যাখ্যাঃ

বায়ুর চাপ যতো বৃদ্ধি পায় পানি বা তরলের স্ফুটনাঙ্ক ততো বৃদ্ধি পায়। প্রেসার কুকারে বাষ্পের বহির্গমন নিয়ন্ত্রণ করার মাধ্যমে অভ্যন্তরীণ চাপ বৃদ্ধির ফলে পানির স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধি পেয়ে ১০৩° সে. পর্যন্ত পৌঁছে। এ কারণে প্রেসার কুকারে রান্না তাড়াতাড়ি হয়।

ব্যাখ্যাঃ

উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে বায়ুর চাপ কমে যায় এবং পানির স্ফুটনাঙ্কও কমতে থাকে। কম তাপমাত্রায় পানি ফুটতে শুরু করে বলে এরূপ অবস্থায় মাছ, মাংসসহ বিভিন্ন রান্নার বস্তু কম তাপে সিদ্ধ হয় না। এ জন্য স্বাভাবিক অবস্থার চেয়ে পাহাড়-পর্বতে রান্না করতে সময় বেশি লাগে।

ব্যাখ্যাঃ

ফারেনহাইট ও সেলসিয়াস স্কেলে -৪০ ডিগ্রি তাপমাত্রায় সমান তাপমাত্রা নির্দেশ করে।

অর্থাৎ, -৪০ ডিগ্রি সেলসিয়াস = -৪০ ডিগ্রি ফারেনহাইট।

এই তাপমাত্রাটি উভয় স্কেলের জন্যই একই মান নির্দেশ করে। এটি উভয় স্কেলের একটি বিশেষ বিন্দু, যেখানে তারা পরস্পরকে ছেদ করে।

ব্যাখ্যাঃ

মাটির পাত্রে অসংখ্য ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ছিদ্র থাকে। এসব ছিদ্র দিয়ে পানি কলসির উপরিতলে এসে পৌঁছে এবং বাষ্পীভূত হয়। বাষ্পায়নের সময়ে প্রয়োজনীয় সুপ্ততাপ কলসির পানি থেকে গ্রহণ করে। ফলে পানি ঠাণ্ডা থাকে।

ব্যাখ্যাঃ

আকাশ পরিষ্কার থাকলে ভূপৃষ্ঠের বিকীর্ণ তাপ আকাশে উঠে যায়। ফলে ভূপৃষ্ঠ শীতল হয়ে পড়ে। কিন্তু মেঘ অপরিবাহী এবং তাপ বিকিরণে বাধা দেয়। তাই আকাশ মেঘলা থাকলে ভূপৃষ্ঠের বিকীর্ণ তাপ এর আশে পাশেই থেকে যায়। ফলে ভ্যাপসা গরম লাগে।

ব্যাখ্যাঃ

বজ্রপাতের সময় ‘শক ওয়েভ’ সৃষ্টি হয় এবং বিদ্যুৎ অপরিবাহী বায়ু ভেদ করে ভূ-পৃষ্ঠের উঁচু স্থানে আকর্ষিত হয়। সেক্ষেত্রে বাইরে এসে মাটিতে উপুড় হয়ে শুয়ে পড়া নিরাপদ।

ব্যাখ্যাঃ

কালো রঙের তাপ শোষণ ক্ষমতা বেশি। চায়ের কাপ কালো রঙের হলে চা থেকে অধিক পরিমাণে তাপ শোষণ করবে এবং এতে চা তাড়াতাড়ি ঠাণ্ডা হবে।

ব্যাখ্যাঃ

ভূপৃষ্ঠ থেকে যতো উপরে উঠা যায় বায়ুর চাপ ততো কমতে থাকে। উচ্চ পর্বত চূড়ায় বায়ুর চাপ কম থাকায় শরীরের অভ্যন্তরীণ চাপ ও বাহ্যিক চাপের মধ্যকার ভারসাম্য নষ্ট হয়ে যাওয়ায় নাক-মুখ দিয়ে রক্ত বের হয়ে আসে।

ব্যাখ্যাঃ

সাদা রঙ অন্যান্য রঙের চেয়ে তাপের বিকিরণ বেশি করে তাই সাদা ছাতাও সাদা জামা ব্যবহৃত হয়। দূর থেকে চোখে পড়ার জন্য হলুদ বা লাল রঙ ব্যবহৃত হয়।

ব্যাখ্যাঃ

এলুমিনিয়াম একটি তাপ সুপরিবাহী পদার্থ। এলুমিনিয়ামের পাত্রে তাপ প্রয়োগ করলে তা সহজেই সমগ্র পাত্রে ছড়িয়ে যায় এবং দ্রুত খাদ্য বস্তু সিদ্ধ হতে সাহায্য করে। তাছাড়া বাণিজ্যিক দিক দিয়েও এলুমিনিয়াম তুলনামূলকভাবে সস্তা।

ব্যাখ্যাঃ

বায়ুর চাপ যতো বৃদ্ধি পায় পানি বা তরলের স্ফুটনাঙ্ক ততো বৃদ্ধি পায়। প্রেসার কুকারে বাষ্পের বহির্গমন নিয়ন্ত্রণ করার মাধ্যমে অভ্যন্তরীণ চাপ বৃদ্ধির ফলে পানির স্ফুটনাঙ্ক বৃদ্ধি পায়। এ কারণে প্রেসার কুকারে রান্না তাড়াতাড়ি হয়।

ব্যাখ্যাঃ ফারেনহাইট থেকে সেলসিয়াসে রূপান্তরের সূত্র হলো: \[ C = \frac{5}{9} \times (F - 32) \] এখানে \(F = 100\), তাই: \[ C = \frac{5}{9} \times (100 - 32) = \frac{5}{9} \times 68 \] \[ C = \frac{340}{9} \approx 37.78 \] উত্তর: \(100 \, \text{ডিগ্রি ফারেনহাইট} \approx 37.78 \, \text{ডিগ্রি সেলসিয়াস}\)।

ব্যাখ্যাঃ

সাধারণভাবে, প্রমাণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে (সমুদ্রপৃষ্ঠে) পানির স্ফুটনাঙ্ক হলো:

• ১০০° সেলসিয়াস (100°C)
• ২১২° ফারেনহাইট (212°F)

তবে, এটি মনে রাখা জরুরি যে পানির স্ফুটনাঙ্ক বায়ুমণ্ডলীয় চাপের উপর নির্ভরশীল। চাপ বাড়লে স্ফুটনাঙ্ক বাড়ে, এবং চাপ কমলে স্ফুটনাঙ্ক কমে। উদাহরণস্বরূপ, পাহাড় বা উঁচু স্থানে বায়ুর চাপ কম হওয়ায় সেখানে পানি ১০০° সেলসিয়াস তাপমাত্রার আগেই ফুটতে শুরু করে।