পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর এক কিলোওয়াট (1 kW) ক্ষমতার কোনো যন্ত্র এক ঘণ্টা ধরে চললে যে পরিমাণ বৈদ্যুতিক শক্তি খরচ হয়, তাকে এক কিলোওয়াট-ঘণ্টা (kWh) বা এক BOT ইউনিট বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর ফিলামেন্ট বাল্বে আলো উৎপাদনের জন্য ফিলামেন্টকে অত্যন্ত উত্তপ্ত করতে হয়। রোধের ভেতর দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হলে প্রতি সেকেন্ডে $I^2R$ বা $\frac{V^2}{R}$ হারে তাপ উৎপন্ন হয়। সরবরাহকৃত বিদ্যুৎশক্তির বড় অংশ এভাবে তাপ হিসেবে বেরিয়ে যায় এবং অল্প অংশ আলো হিসেবে পাওয়া যায়। তাই ফিলামেন্ট বাল্বে শক্তির অপচয় বেশি হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর ৫টি বাল্বের মোট ক্ষমতা $P = 5 \times 60 = 300\text{ W}$।
   সময় $t = 8 \times 30 = 240$ ঘণ্টা।
   ব্যয়িত শক্তি $= \frac{P \times t}{1000} = \frac{300 \times 240}{1000} = 72$ ইউনিট।
   মোট বিল $= 72 \times 8 = 576$ টাকা।
   অতএব, এক মাসে বিল ৫৭৬ টাকা।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর ৫টি LED বাল্বের মোট ক্ষমতা $= 5 \times 10 = 50\text{ W}$।
   এক মাসে ব্যয়িত শক্তি $= \frac{50 \times 240}{1000} = 12$ ইউনিট।
   LED এর মাসিক বিল $= 12 \times 8 = 96$ টাকা।
   ফিলামেন্ট বাল্বের মাসিক বিল ৫৭৬ টাকা (গ থেকে)।
   মাসে সাশ্রয় $= 576 - 96 = 480$ টাকা (ইউনিট সাশ্রয় $72 - 12 = 60$)।
   LED কেনার মোট খরচ $= 5 \times 250 = 1250$ টাকা।
   খরচ উঠে আসতে সময় লাগবে $= \frac{1250}{480} \approx 2.6$ মাস, অর্থাৎ প্রায় ৩ মাস।
   এক বছরে সাশ্রয় $= 480 \times 12 = 5760$ টাকা, যা কেনার খরচের চেয়ে অনেক বেশি (নিট লাভ $5760 - 1250 = 4510$ টাকা)।
   সিদ্ধান্ত: LED বাল্ব বদলানো রহিম সাহেবের জন্য আর্থিকভাবে লাভজনক হবে, কারণ প্রায় তিন মাসেই বিনিয়োগ উঠে আসবে। এছাড়া বিদ্যুৎ অপচয় কমায় জাতীয় পর্যায়েও লোডশেডিং কমাতে সহায়ক হবে।