পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর যে সর্বনিম্ন তাপমাত্রার চেয়ে কম তাপমাত্রা কল্পনা করা যায় না, তাকে পরম শূন্য তাপমাত্রা বলে। সেলসিয়াস স্কেলে এর মান $-273.15^{\circ}\mathrm{C}$ এবং কেলভিন স্কেলে $0\ \mathrm{K}$।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর সেলসিয়াস ও কেলভিন স্কেলের প্রতি ঘরের মান সমান, কারণ উভয় স্কেলে স্থিরাঙ্কদ্বয়ের মধ্যবর্তী ব্যবধান 100 ভাগে ভাগ করা হয়েছে। তাই তাপমাত্রার পার্থক্য উভয় স্কেলে একই আসে। কিন্তু কেলভিন স্কেলের শূন্য ধরা হয়েছে পরম শূন্য তাপমাত্রাকে, যা সেলসিয়াস স্কেলে $-273.15^{\circ}\mathrm{C}$। ফলে একই তাপমাত্রার কেলভিন মান সেলসিয়াস মানের চেয়ে 273.15 বেশি হয়। যেমন $30^{\circ}\mathrm{C} = (30+273.15)\ \mathrm{K} = 303.15\ \mathrm{K}$। তাই তাপমাত্রার পার্থক্য সমান হলেও তাপমাত্রার পরম মান এক নয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর দেওয়া আছে, ফারেনহাইট স্কেলে তাপমাত্রা, $T_F = 102.2^{\circ}\mathrm{F}$। আমরা জানি, $T_C = \frac{5}{9}(T_F - 32)$। বা, $T_C = \frac{5}{9}(102.2 - 32) = \frac{5}{9} \times 70.2 = 39^{\circ}\mathrm{C}$। আবার, $T_K = T_C + 273.15 = 39 + 273.15 = 312.15\ \mathrm{K}$। অতএব, রিমার দেহের তাপমাত্রা সেলসিয়াস স্কেলে $39^{\circ}\mathrm{C}$ এবং কেলভিন স্কেলে $312.15\ \mathrm{K}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর তিনটি শহরের তাপমাত্রাকে একই স্কেলে প্রকাশ করে তুলনা করতে হবে। ঢাকার তাপমাত্রা $= 35^{\circ}\mathrm{C}$। রংপুরের তাপমাত্রা $T_K = 300\ \mathrm{K}$ হলে $T_C = 300 - 273.15 = 26.85^{\circ}\mathrm{C}$। সিলেটের তাপমাত্রা $T_F = 95^{\circ}\mathrm{F}$ হলে $T_C = \frac{5}{9}(95-32) = \frac{5}{9} \times 63 = 35^{\circ}\mathrm{C}$। সুতরাং ঢাকা ও সিলেটের তাপমাত্রা সমান ($35^{\circ}\mathrm{C}$) এবং রংপুরের তাপমাত্রা ($26.85^{\circ}\mathrm{C}$) সবচেয়ে কম। কেলভিন স্কেলে ঢাকা ও সিলেটের তাপমাত্রা $= 35 + 273.15 = 308.15\ \mathrm{K}$। তাই ব্যবধান $= 308.15 - 300 = 8.15\ \mathrm{K}$। অতএব, রংপুরের তাপমাত্রা সবচেয়ে কম এবং সবচেয়ে বেশি ও কম তাপমাত্রার ব্যবধান $8.15\ \mathrm{K}$ (যা $8.15^{\circ}\mathrm{C}$ ব্যবধানের সমান)।