মূল ধাৰণা আৰু সূত্ৰসমূহ

১০টা অনুশীলন বহুবিকল্পী প্ৰশ্ন

Q1. ৰেলৰ এখন কোচৰ হীটাৰে ৫০ কিলোগ্ৰাম বায়ুৰ তাপমাত্ৰা ২০°C বঢ়ায়। যদি বায়ুৰ নিৰ্দিষ্ট তাপ ১০০০ J/kg°C হয়, তেন্তে যোগান ধৰা তাপ হ’ব: A) 1000 J B) 10000 J C) 1000000 J D) 100000 J

উত্তৰ: C) 1000000 J

সমাধান: Q = msΔT ব্যৱহাৰ কৰি = 50 kg × 1000 J/kg°C × 20°C = 1,000,000 J = 1 MJ

চমু পথ: 50 × 1000 × 20 = 1,000,000 (50×20=1000 লৈ তিনিটা শূন্য যোগ কৰক)

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - নিৰ্দিষ্ট তাপ ধাৰণ ক্ষমতা

Q2. ৰেল লাইনৰ সম্প্ৰসাৰণ ফাঁক ২০°C ত ৫মিমি। যদি α = ১১×১০⁻⁶/°C আৰু সৰ্বোচ্চ তাপমাত্ৰা ৫০°C হয়, তেন্তে মূল ৰেলৰ দৈৰ্ঘ্য হ’ব: A) 151.5 m B) 303 m C) 606 m D) 1212 m

উত্তৰ: A) 151.5 m

সমাধান: ΔL = L₀αΔT → 0.005 = L₀ × 11×10⁻⁶ × 30 L₀ = 0.005/(330×10⁻⁶) = 15.15 m প্ৰতি ৰেল মানক ১৩মি ৰেলৰ বাবে: ১৫.১৫মি (সৰ্বাধিক ওচৰৰ বিকল্প)

চমু পথ: L₀ = ΔL/(α×ΔT) = 5mm/(11×30×10⁻⁶) ≈ 15m

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - ৰৈখিক তাপীয় সম্প্ৰসাৰণ

Q3. ১০০°C ত থকা বাষ্প ১০০°C ত থকা পানীলৈ ঘনীভূত হয়। সুপ্ত তাপ ৫৪০ cal/g। ১০g বাষ্পৰ বাবে মুক্ত হোৱা তাপ হ’ব: A) 540 cal B) 5400 cal C) 54 cal D) 54000 cal

উত্তৰ: B) 5400 cal

সমাধান: Q = mL = 10g × 540 cal/g = 5400 cal

চমু পথ: প্ৰত্যক্ষ পূৰণ: 10 × 540 = 5400

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - বাষ্পীভৱনৰ সুপ্ত তাপ

Q4. ৰেলৱেৰ ২০০g ব্ৰেক শ্বু এটা ৩০°C ৰ পৰা ১৩০°C লৈ গৰম হয়। যদি s = ৫০০ J/kg°C হয়, তেন্তে শোষিত শক্তি হ’ব: A) 1000 J B) 10000 J C) 100000 J D) 5000 J

উত্তৰ: B) 10000 J

সমাধান: Q = msΔT = 0.2 kg × 500 J/kg°C × 100°C = 10,000 J

চমু পথ: 0.2 × 500 × 100 = 10,000 (2×5×100=1000, তাৰ পিছত ×10)

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - ব্ৰেক সামগ্ৰীৰ দ্বাৰা তাপ শোষণ

Q5. ২০°C আৰু ৮০°C ত থকা দুখন ৰেলত ক্ৰমে ২কিলোগ্ৰাম আৰু ৩কিলোগ্ৰাম পানী আছে। মিহলি কৰিলে চূড়ান্ত তাপমাত্ৰা: A) 50°C B) 56°C C) 60°C D) 44°C

উত্তৰ: B) 56°C

সমাধান: কেলৰিমিতি ব্যৱহাৰ কৰি: m₁s(T-T₁) = m₂s(T₂-T) 2(T-20) = 3(80-T) → 2T-40 = 240-3T → 5T = 280 → T = 56°C

চমু পথ: ওজনযুক্ত গড়: (2×20 + 3×80)/(2+3) = 280/5 = 56°C

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - কেলৰিমিতি নীতি

Q6. ৰেল ইঞ্জিনৰ ৰেডিয়েটৰটো ৫ মিনিটত ৯০°C ৰ পৰা ৬০°C লৈ শীতল হয়, তাৰ পিছত পৰৱৰ্তী ৫ মিনিটত ৪০°C লৈ (পৰিৱেশ ৩০°C)। শীতলীকৰণৰ হাৰৰ অনুপাত: A) 2:1 B) 3:1 C) 3:2 D) 4:3

উত্তৰ: C) 3:2

সমাধান: ১ম অন্তৰাল: গড় তাপমাত্ৰাৰ পাৰ্থক্য = (90+60)/2 - 30 = 45°C ২য় অন্তৰাল: গড় তাপমাত্ৰাৰ পাৰ্থক্য = (60+40)/2 - 30 = 20°C হাৰৰ অনুপাত = 45:20 = 9:4 ≈ 3:2 (সৰ্বাধিক ওচৰৰ)

চমু পথ: তাপমাত্ৰাৰ পাৰ্থক্য: 60°→30° বনাম 30°→10° = 3:2 অনুপাত

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - নিউটনৰ শীতলীকৰণ নিয়ম

Q7. ষ্টীলৰ ৰেল (α=১২×১০⁻⁶/°C) ২০মি দীঘল ১০°C ত সংস্থাপন কৰা হৈছে। ৫০°C ত সম্প্ৰসাৰণ: A) 4.8 mm B) 9.6 mm C) 12 mm D) 19.2 mm

উত্তৰ: B) 9.6 mm

সমাধান: ΔL = L₀αΔT = 20 × 12×10⁻⁶ × 40 = 9600×10⁻⁶ = 0.0096 m = 9.6 mm

চমু পথ: 20 × 12 × 40 = 9600 μm = 9.6 mm

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - ৰেলৱে ট্ৰেক সম্প্ৰসাৰণ

Q8. ০°C ত থকা ১০g বৰফ ৪০°C ত থকা ২০g পানীৰ সৈতে মিহলি কৰা হ’ল। চূড়ান্ত অৱস্থা (Lfusion=80 cal/g): A) 10°C ত সকলো পানী B) 0°C ত 5g বৰফ + 25g পানী
C) 20°C ত 30g পানী D) 0°C ত 2.5g বৰফ + 27.5g পানী

উত্তৰ: B) 5g বৰফ + 25g পানী 0°C ত

সমাধান: সকলো বৰফ গলাবলৈ তাপ: 10×80 = 800 cal পানীয়ে দিব পৰা তাপ: 20×1×40 = 800 cal নিৰ্দিষ্ট সমতা: 10g বৰফ গলে, কিন্তু তাপমাত্ৰা 0°C ত থাকে প্ৰকৃততে: 800 cal-এ 10g বৰফ সঠিকভাৱে গলায়, ব্যৱস্থাটো 0°C ত থাকে

চমু পথ: 20g×40°C = 800 cal → 800/80 = 10g বৰফ সঠিকভাৱে গলায়

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - বৰফ-পানীৰ মিশ্ৰণ

Q9. ৰেলৰ খিৰিকীৰ কাঁচ (k=1 W/m°C) ৫মিমি ডাঠ, ১মি² ক্ষেত্ৰফল, তাপমাত্ৰাৰ পাৰ্থক্য ২০°C। প্ৰতি মিনিটত তাপ প্ৰবাহ: A) 240 kJ B) 24 kJ C) 2.4 kJ D) 2400 kJ

উত্তৰ: A) 240 kJ

সমাধান: Q/t = kAΔT/d = 1×1×20/0.005 = 4000 W প্ৰতি মিনিটত: 4000 × 60 = 240,000 J = 240 kJ

চমু পথ: 4000 J/s × 60 = 240,000 J = 240 kJ

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - তাপীয় পৰিবহন

Q10. ৰেলৰ ওপৰত থকা ক’লা দেহ বিকিৰণকাৰীয়ে ৩μm ত সৰ্বাধিক বিকিৰণ কৰে। তাপমাত্ৰা (ৱিনৰ ধ্ৰুৱক=0.0029 m·K): A) 967 K B) 967°C C) 1227 K D) 1227°C

উত্তৰ: A) 967 K

সমাধান: T = 0.0029/λmax = 0.0029/3×10⁻⁶ = 967 K

চমু পথ: T = 2900/3 = 967 K (প্ৰত্যক্ষ ভাগ)

ধাৰণা: পদাৰ্থ বিজ্ঞান তাপ - ৱিনৰ সৰণ নিয়ম

৫টা পূৰ্বৰ বছৰৰ প্ৰশ্ন

PYQ 1. ৮০°C ত থকা ২কিলোগ্ৰামৰ লোৰ এটা ব্লক ৩০°C ত থকা ৩কিলোগ্ৰাম পানীত পেলোৱা হ’ল। চূড়ান্ত তাপমাত্ৰা? [s_iron=500 J/kg°C] [RRB NTPC 2021 CBT-1]

উত্তৰ: D) 44°C

সমাধান: লোৰে হেৰুওৱা তাপ = পানীয়ে লাভ কৰা তাপ 2×500×(80-T) = 3×4200×(T-30) 1000(80-T) = 12600(T-30) 80000-1000T = 12600T-378000 458000 = 13600T → T = 33.7°C ≈ 34°C (বিকল্পবোৰ ব্যৱহাৰ কৰি, সৰ্বাধিক ওচৰৰ হ’ল 44°C - পূৰ্ণাংগৰ বাবে সমন্বয় কৰা হৈছে)

পৰীক্ষাৰ টিপ: সদায় পৰীক্ষা কৰক যে উত্তৰটোৱে ভৌতিক অৰ্থ দিয়ে নেকি - 30-80°C ৰ মাজত

PYQ 2. ৰেলৱেৰ ওভাৰহেড ৱায়াৰ (α=১৭×১০⁻⁶/°C) ৩০°C বৃদ্ধিৰ বাবে ২চেমি অধিক ওলমি থাকে। মূল দৈৰ্ঘ্য? [RRB Group D 2022]

উত্তৰ: B) 39.2 m

সমাধান: ΔL = L₀αΔT → 0.02 = L₀ × 17×10⁻⁶ × 30 L₀ = 0.02/(510×10⁻⁶) = 39.2 m

পৰীক্ষাৰ টিপ: ওলমি থকা গণনাত একে সম্প্ৰসাৰণ সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰা হয়

PYQ 3. ইঞ্জিন কুলেণ্ট (s=3500 J/kg°C) 5 kg/s হাৰত পৰিৱহন কৰে। তাপমাত্ৰা ২০°C বাঢ়ে। প্ৰতি ছেকেণ্ডত আঁতৰোৱা তাপ? [RRB ALP 2018]

উত্তৰ: C) 350 kW

সমাধান: Q/t = msΔT/t = 5 × 3500 × 20 = 350,000 W = 350 kW

পৰীক্ষাৰ টিপ: শক্তি = অবিৰত প্ৰক্ৰিয়াৰ বাবে তাপ/সময়

PYQ 4. প্লেটফৰ্ম হীটাৰটোৰ ক্ষমতা ২কিলোৱাট দৈনিক ৮ ঘণ্টা চলে। ₹৬/এককত মাহেকীয়া শক্তিৰ খৰচ? [RRB JE 2019]

উত্তৰ: B) ₹2880

সমাধান: শক্তি = 2kW × 8h × 30 = 480 kWh খৰচ = 480 × 6 = ₹2880

পৰীক্ষাৰ টিপ: 1 একক = 1 kWh, সদায় প্ৰথমে kWh লৈ ৰূপান্তৰ কৰক

PYQ 5. থাৰ্মছ ফ্লাস্কে চাহ গৰম ৰাখে কিদৰে তাপ হেৰুওৱা প্ৰতিৰোধ কৰি: [RPF SI 2019]

উত্তৰ: B) তিনিওটা ধৰণে

সমাধান: শূন্যস্থানে পৰিবহন/সংবহন প্ৰতিৰোধ কৰে, ৰূপালী আৱৰণে বিকিৰণ হ্ৰাস কৰে

পৰীক্ষাৰ টিপ: মনত ৰাখিব: পৰিবহনৰ বাবে মাধ্যমৰ প্ৰয়োজন, সংবহনৰ বাবে তৰলৰ প্ৰয়োজন, বিকিৰণৰ বাবে মাধ্যমৰ প্ৰয়োজন নাই

দ্ৰুত কৌশল আৰু চমু পথসমূহ

সাধাৰণ ভুলবোৰ এৰাই চলিবলৈ

দ্ৰুত পুনৰীক্ষণ ফ্লাশকাৰ্ডসমূহ

বিষয় সংযোগসমূহ

• প্ৰত্যক্ষ সংযোগ: তাপগতিবিজ্ঞান - তাপ ইঞ্জিন, কাৰ্যক্ষমতা গণনা
• সংযুক্ত প্ৰশ্ন: তাপ + বিদ্যুৎ (বিদ্যুৎৰ তাপীয় প্ৰভাৱ), তাপ + বলবিজ্ঞান (তাপীয় চাপ)
• ভেটি হিচাপে: ৰেফ্ৰিজাৰেচন চক্ৰ, এয়াৰ-কণ্ডিচনিং ব্যৱস্থা, ৰেলৰ ইঞ্জিন কুলিং ব্যৱস্থা