পদার্থ বিজ্ঞান • ভৌত রাশি এবং তাদের পরিমাপ

পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

একটি পরীক্ষাগারে রিয়াদ একটি তারে 4.8 A4.8\ \mathrm{A} বিদ্যুৎপ্রবাহ 2 s2\ \mathrm{s} ধরে চালু রাখল। একই ল্যাবে একটি গ্যাসের নমুনায় 3.01×10233.01 \times 10^{23} টি কণা আছে। [ইলেকট্রনের চার্জ, e=1.602176634×10−19 Ce = 1.602176634 \times 10^{-19}\ \mathrm{C} এবং এভোগাড্রোর ধ্রুব, NA=6.02214076×1023 mol−1N_A = 6.02214076 \times 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}]

  1. ক)

    মৌলিক রাশি কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    ভৌতজগতে অসংখ্য রাশি থাকলেও মাত্র সাতটি এককের সাহায্যে সব রাশি পরিমাপ করা যায়—ব্যাখ্যা কর।

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকের তারের একটি প্রস্থচ্ছেদ দিয়ে কতটি ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়েছে নির্ণয় কর।

    (3)
  4. ঘ)

    উদ্দীপকের তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত ইলেকট্রন এবং গ্যাসের নমুনার কণাকে মোল এককে প্রকাশ করে তুলনা কর যে কোনটির পরিমাণ কত গুণ বেশি।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর যে রাশিগুলো অন্য রাশির ওপর নির্ভর করে না এবং যেগুলোর একক ঠিক করে নিয়ে তা দিয়ে অন্য সব রাশির একক প্রকাশ করা যায়, তাদের মৌলিক রাশি বলে। এরূপ রাশি মোট সাতটি।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর ভৌতজগতে রাশির কোনো শেষ নেই, কিন্তু সব রাশির জন্য আলাদা একক তৈরির প্রয়োজন হয় না। মাত্র সাতটি রাশি, যথা দৈর্ঘ্য, ভর, সময়, বৈদ্যুতিক প্রবাহ, তাপমাত্রা, পদার্থের পরিমাণ ও দীপন তীব্রতাকে মৌলিক রাশি ধরে এদের একক ঠিক করা হয়েছে। বাকি সব রাশি এই মৌলিক রাশির সংমিশ্রণে প্রকাশ করা যায়, তাই এদের একক এই সাতটি একক থেকেই পাওয়া যায়। তাই সাতটি একক দিয়েই সব রাশি পরিমাপ করা সম্ভব।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর দেওয়া আছে, বিদ্যুৎপ্রবাহ, I=4.8 AI = 4.8\ \mathrm{A}
    সময়, t=2 st = 2\ \mathrm{s}
    ইলেকট্রনের চার্জ, e=1.602176634×10−19 Ce = 1.602176634 \times 10^{-19}\ \mathrm{C}

    প্রবাহিত মোট চার্জ, Q=It=4.8×2=9.6 CQ = It = 4.8 \times 2 = 9.6\ \mathrm{C}

    ইলেকট্রনের সংখ্যা, n=Qe=9.61.602176634×10−19≈5.99×1019n = \frac{Q}{e} = \frac{9.6}{1.602176634 \times 10^{-19}} \approx 5.99 \times 10^{19}

    অতএব, প্রায় 5.99×10195.99 \times 10^{19} টি ইলেকট্রন প্রবাহিত হয়েছে।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর এক মোল পদার্থে এভোগাড্রোর ধ্রুব NA=6.02214076×1023N_A = 6.02214076 \times 10^{23} সংখ্যক কণা থাকে।

    তারের ইলেকট্রনের ক্ষেত্রে: ইলেকট্রনের সংখ্যা (ga অংশ থেকে), n1≈5.99×1019n_1 \approx 5.99 \times 10^{19}
    মোল সংখ্যা, n1NA=5.99×10196.02214076×1023≈9.95×10−5 mol\frac{n_1}{N_A} = \frac{5.99 \times 10^{19}}{6.02214076 \times 10^{23}} \approx 9.95 \times 10^{-5}\ \mathrm{mol}

    গ্যাসের নমুনার ক্ষেত্রে: কণার সংখ্যা, n2=3.01×1023n_2 = 3.01 \times 10^{23}
    মোল সংখ্যা, n2NA=3.01×10236.02214076×1023≈0.4998 mol≈0.5 mol\frac{n_2}{N_A} = \frac{3.01 \times 10^{23}}{6.02214076 \times 10^{23}} \approx 0.4998\ \mathrm{mol} \approx 0.5\ \mathrm{mol}

    তুলনা: 0.49989.95×10−5≈5023\frac{0.4998}{9.95 \times 10^{-5}} \approx 5023

    অতএব, গ্যাসের নমুনার পরিমাণ প্রায় 0.5 mol0.5\ \mathrm{mol} এবং প্রবাহিত ইলেকট্রনের পরিমাণ প্রায় 9.95×10−5 mol9.95 \times 10^{-5}\ \mathrm{mol}। সুতরাং গ্যাসের নমুনার কণার পরিমাণ ইলেকট্রনের পরিমাণের চেয়ে প্রায় ৫০০০ গুণ বেশি।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও