পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর কোনো যন্ত্রকে প্রদত্ত শক্তির যে অংশ কাজে রূপান্তরিত হয়, তার শতকরা হারকে ঐ যন্ত্রের কর্মদক্ষতা বলে। অর্থাৎ কর্মদক্ষতা $= \frac{\text{কাজের পরিমাণ}}{\text{প্রদত্ত শক্তি}} \times 100\%$।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর বিদ্যুৎকেন্দ্রে জ্বালানির রাসায়নিক বা নিউক্লিয়ার শক্তি প্রথমে তাপশক্তি, তারপর যান্ত্রিক শক্তি এবং শেষে বিদ্যুৎশক্তিতে রূপান্তরিত হয়। প্রতিটি রূপান্তরের ধাপে ঘর্ষণ ও অন্যান্য কারণে কিছু শক্তি তাপ হিসেবে অপচয় হয় যা আর ফিরে পাওয়া যায় না। প্রতি ধাপের কর্মদক্ষতা একত্রে গুণ করলে সামগ্রিক কর্মদক্ষতা অনেক কমে যায়, এমনকি 30% এ নেমে আসতে পারে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর সামগ্রিক কর্মদক্ষতা $= 0.85 \times 0.45 \times 0.95 = 0.363375$
   অর্থাৎ প্রায় $36.3\%$।
   প্রদত্ত ক্ষমতা $= 2000\ \mathrm{MJ/s} = 2000\ \mathrm{MW}$
   উৎপন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষমতা $= 2000 \times 0.363375 = 726.75\ \mathrm{MW}$
   অতএব, কর্মদক্ষতা প্রায় $36.3\%$ এবং বৈদ্যুতিক ক্ষমতা $726.75\ \mathrm{MW}$।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর প্রস্তাব A গ্রহণ করলে:
   নতুন কর্মদক্ষতা $= 0.85 \times 0.55 \times 0.95 = 0.444125 \approx 44.4\%$
   উৎপন্ন ক্ষমতা $= 2000 \times 0.444125 = 888.25\ \mathrm{MW}$
   বৃদ্ধি $= 888.25 - 726.75 = 161.5\ \mathrm{MW}$

   প্রস্তাব B গ্রহণ করলে:
   নতুন কর্মদক্ষতা $= 0.85 \times 0.45 \times 0.99 = 0.378675 \approx 37.9\%$
   উৎপন্ন ক্ষমতা $= 2000 \times 0.378675 = 757.35\ \mathrm{MW}$
   বৃদ্ধি $= 757.35 - 726.75 = 30.6\ \mathrm{MW}$

   তুলনা: প্রস্তাব A তে ক্ষমতা বাড়ে $161.5\ \mathrm{MW}$, যা প্রস্তাব B এর ($30.6\ \mathrm{MW}$) প্রায় ৫ গুণেরও বেশি। এর কারণ, টারবাইনের কর্মদক্ষতাই সবচেয়ে কম (45%), তাই এই ধাপেই সবচেয়ে বেশি শক্তির অপচয় হচ্ছে। জেনারেটর আগে থেকেই 95% দক্ষ হওয়ায় উন্নতির সুযোগ কম।

   সিদ্ধান্ত: একই জ্বালানি খরচে অনেক বেশি বিদ্যুৎ পাওয়া যায় বলে প্রস্তাব A গ্রহণ করাই বেশি লাভজনক। এতে একই বিদ্যুতের জন্য কম জ্বালানি পুড়ে, ফলে অপচয় ও পরিবেশদূষণও কমবে।