পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর কোনো বস্তুর একক আয়তনের ভরকে ওই বস্তুর ঘনত্ব বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর পুকুরের উপরের পানি সূর্যের তাপে উত্তপ্ত হয়ে প্রসারিত হয়, ফলে তার ঘনত্ব কমে যায়। ঘনত্ব কম হওয়ায় এই উষ্ণ পানি হালকা হয়ে উপরেই থেকে যায়, নিচের ভারী শীতল পানির সাথে মিশে নিচে নামে না। তাপ উপর থেকে আসায় পরিচলন স্রোতও সৃষ্টি হয় না। তাই পুকুরের পুরো পানি সমানভাবে উত্তপ্ত হতে পারে না এবং নিচের পানি শীতল থাকে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর দ্রবণের মোট ভর, $m = 2\ \mathrm{kg} + 0.5\ \mathrm{kg} = 2.5\ \mathrm{kg}$
   আয়তন, $V = 2400\ \mathrm{cc} = 2400 \times 10^{-6}\ \mathrm{m}^3 = 2.4 \times 10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
   আমরা জানি, $\rho = \frac{m}{V}$
   বা, $\rho = \frac{2.5}{2.4 \times 10^{-3}} = 1041.67\ \mathrm{kg/m}^3$
   অতএব, দ্রবণের ঘনত্ব প্রায় $1.04 \times 10^3\ \mathrm{kg/m}^3$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর ডিমের ঘনত্ব, $\rho_e = 1.03\ \mathrm{g/cc} = 1030\ \mathrm{kg/m}^3$।
   বিশুদ্ধ পানির ঘনত্ব $1000\ \mathrm{kg/m}^3$ এর চেয়ে ডিমের ঘনত্ব বেশি, তাই বিশুদ্ধ পানিতে ডিমটি ডুবে যায়, যা উদ্দীপকের সাথে মিলে যায়।
   লবণ দ্রবণের ঘনত্ব $\rho_s = 1041.67\ \mathrm{kg/m}^3$, যা ডিমের ঘনত্ব $1030\ \mathrm{kg/m}^3$ এর চেয়ে বেশি। তাই ডিমটি সম্পূর্ণ ডুবে গেলে অপসারিত দ্রবণের ওজন ডিমের ওজনের চেয়ে বেশি হবে, অর্থাৎ প্লবতা ডিমের ওজনের চেয়ে বেশি হবে এবং ডিমটি ভেসে থাকবে।
   ভেসে থাকার শর্তে ডুবে থাকা আয়তন $V_1$ হলে, $V\rho_e = V_1\rho_s$
   বা, $\frac{V_1}{V} = \frac{1030}{1041.67} = 0.9888$
   অর্থাৎ ডিমের প্রায় $98.9\%$ দ্রবণে ডুবে থাকবে।
   ডিমটি পচা হলে এর ঘনত্ব হতো $0.95\ \mathrm{g/cc} = 950\ \mathrm{kg/m}^3$, যা পানির ঘনত্বের চেয়ে কম। তখন বিশুদ্ধ পানিতেই এটি ভেসে উঠত।
   সিদ্ধান্ত: ভালো ডিম বিশুদ্ধ পানিতে ডুবলেও লবণ দ্রবণে প্রায় $98.9\%$ ডুবে ভেসে থাকবে, আর পচা ডিম বিশুদ্ধ পানিতেই ভেসে উঠত।