পরিবেশ ও বিজ্ঞান
সপ্তম শ্রেণী
অধ্যায় ১ : ভৌত পরিবেশ – তাপ
Chapter 1 (i)
প্রশ্ন: ঠান্ডা ও গরম এর ধারণা:-
উত্তর: বিভিন্ন মাত্রার গরম জলের অনেকগুলো পাত্র নেওয়া হলে সে ক্ষেত্রে আলাদা আলাদা পাত্রে কতটা গরম জল রয়েছে তা বোঝানো শব্দের মাধ্যমে সম্ভব হয় না। তাই সে ক্ষেত্রে কোন তরল কতটা ঠান্ডা বা গরম তা প্রকাশ করার জন্য বিশেষ সংখ্যা ও একক ব্যবহার করা হয়। আর এটিকেই ওই তরলের উষ্ণতা বলে। বস্তুর উষ্ণতা বা কতটা ঠান্ডা তার প্রকৃত মান জানার জন্য ব্যবহার করা হয় থার্মোমিটার নামক যন্ত্রের। থার্মোমিটার এর ভিতরে তরল পারদ থাকে। এই তরল পারদ সূত্রের উচ্চতা দেখেই কোন বস্তু বা তরলের উষ্ণতা বোঝা যায়।
প্রশ্ন: কোন বস্তুর উষ্ণতা মাপা হয় কোন যন্ত্রের সাহায্যে?
উত্তর: থার্মোমিটারের সাহায্যে।
প্রশ্ন: থার্মোমিটার কয় প্রকার?
উত্তর: থার্মোমিটার দুই প্রকার। সেলসিয়াস থার্মোমিটার এবং ফারেনহাইট থার্মোমিটার।
প্রশ্ন: থার্মোমিটার কে আবিষ্কার করেন?
উত্তর: স্যার টমাস ক্লিফোর্ড অলব্যাট নামে একজন ব্রিটিশ চিকিৎসক থার্মোমিটার আবিষ্কার করেন। তিনি ছোট ক্লিনিক্যাল থার্মোমিটার তৈরি করেছিলেন।
প্রশ্ন: থার্মোমিটারের ভেতরে কি থাকে?
উত্তর: থার্মোমিটারের ভিতরে তরল পারদ থাকে।
প্রশ্ন: থার্মোমিটারে পারদ ব্যবহারের সুবিধা কি? অথবা, থার্মোমিটারে পারদ ব্যবহারের কারণ কি?
উত্তর:
১. পারদ একমাত্র ধাতু যা ঘরের তাপমাত্রায় তরল অবস্থায় থাকে।
২. পারদের প্রসারণ নিয়মিত যা তাপমাত্রা অনুসারে থার্মোমিটারের প্রসারণ দ্বারা উষ্ণতা নির্ণয় সহজ করে তোলে।
৩. পারদ অস্বচ্ছ বলে কাঁচের ভিতর দিয়ে দেখা যায় এবং পারদ কাঁচের গায়ে লেগে যায় না।
প্রশ্ন: থার্মোমিটারের নিম্নস্থিরাঙ্ক বলতে কী বোঝো?
উত্তর: কোন থার্মোমিটার সর্বনিম্ন যে তাপমাত্রা মাপতে পারে সেটিকে ওই থার্মোমিটারের নিম্ন স্থিরাঙ্ক বলে।
প্রশ্ন: থার্মোমিটারের উর্ধ্ব স্থিরাঙ্ক বলতে কী বোঝো?
উত্তর: কোন থার্মোমিটার সর্বোচ্চ যে তাপমাত্রা মাপতে পারে সেটিকে ওই থার্মোমিটারের উর্ধ্ব স্থিরাঙ্ক বলে।
প্রশ্ন: সেলসিয়াস স্কেলের উর্ধ্ব ও নিম্ন স্থিরাঙ্কের মান কত?
উত্তর: সেলসিয়াস স্কেলের উর্ধ্ব স্থিরাঙ্ক ১০০°C এবং নিম্নস্থিরাঙ্ক ০°C।
প্রশ্ন: ফারেনহাইট থার্মোমিটারের উর্ধ্ব ও নিম্ন স্থিরাঙ্কের মান কত?
উত্তর: ফারেনহাইট থার্মোমিটারের উর্ধ্বস্থিরাঙ্ক ২১২°F ফারেনহাইট এবং নিম্নস্থিরাঙ্ক ৩২°F।
প্রশ্ন: সেলসিয়াস স্কেলে প্রাথমিক অন্তর কত?
উত্তর: ১০০° সেলসিয়াস।
প্রশ্ন: ফারেনহাইট স্কেলে প্রাথমিক অন্তর কত?
উত্তর: ১৮০° ফারেনহাইট।
প্রশ্ন: ১০০ ডিগ্রী সেলসিয়াস = কত ফারেনহাইট?
উত্তর: ১০০ ডিগ্রী সেলসিয়াস = ২১২ ডিগ্রী ফারেনহাইট।
প্রশ্ন: উষ্ণতার মাত্রা কি?
উত্তর: উষ্ণতার মাত্রা M0L0T0K1
প্রশ্ন: থার্মোমিটারে পারদ ব্যবহারের অসুবিধা লেখ।
উত্তর: থার্মোমিটারে পারদ ব্যবহারের অসুবিধাগুলি হলো-
১. পারদ সহজলভ্য নয়।
২. পারদ একটি বিষাক্ত ধাতু।
৩. পারদ থার্মোমিটার ভেঙে যাওয়ার ভয় থাকে।
প্রশ্ন: থার্মোমিটারে জ্বর মাপার নিয়ম লেখ। অথবা, থার্মোমিটারে জ্বর মাপার পদ্ধতি লেখ।
উত্তর: সাধারণ থার্মোমিটারের ক্ষেত্রে পারদের অবস্থান দেখতে হবে। জ্বর মাপার আগে থার্মোমিটারের শেষ প্রান্ত ধরে জোরে ঝাঁকিয়ে পারদ নিচে নামিয়ে আনতে হবে। কাজটি সাবধানে করতে হবে, তা না–হলে কোনো কিছুর সঙ্গে লেগে কাচের থার্মোমিটার ভেঙে যেতে পারে। আর ডিজিটাল থার্মোমিটার হলে জ্বর মাপার আগে সুইচ চেপে চালু করে নিতে হবে।
প্রশ্ন: উষ্ণতার প্রসর কী?
প্রশ্ন: দৈনিক উষ্ণতার প্রসর বা পার্থক্য কাকে বলে?
উত্তর: কোন স্থানের একদিনের সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন উষ্ণতার পার্থক্যকে দৈনিক উষ্ণতার পার্থক্য বলে।কোন একটি নির্দিষ্ট স্থানের শীতলতম ও উষ্ণতম মাস এর উষ্ণতা পার্থক্য কে বার্ষিক উষ্ণতার প্রসর বলে।
প্রশ্ন: উষ্ণতার বৈপরীত্য বা বৈপরীত্য উত্তাপ কাকে বলে?
উত্তর: কখনো কখনো দেখা যায় যে উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাপমাত্রা না কমে বরং বেড়ে যায় একে বৈপরীত্য উত্তাপ বলে। ক্ষুদ্রমন্ডলে এই ব্যতিক্রম ঘটে প্রধানত পার্বত্য উপত্যকা অঞ্চলে। উপরের শীতল ভারী বায়ু পর্বতের ঢাল বরাবর নিচে নেমে আসে বলে এই ঘটনা ঘটে। দার্জিলিংএ ভোরবেলার দিকে বৈপরীত্য উত্তাপ এর জন্য উপত্যকা গুলি মেঘে ঢাকা থাকে।
প্রশ্ন: সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট থার্মোমিটার-এর মধ্যে সম্পর্ক কি? অথবা, ফারেনহাইট টু সেলসিয়াস এর সূত্র কী? অথবা, ফারেনহাইট ও সেলসিয়াস থার্মোমিটার-এর মধ্যে সম্পর্ক কি?
উত্তর: $$\frac{C}{5} = \frac{F-32}{9}$$
প্রশ্ন: ৪০°C কত ডিগ্রী ফারেনহাইট-এর সমান তা বের করো।
উত্তর: আমরা জানি, $$\frac{C}{5} = \frac{F-32}{9}$$বা, $$\frac{40}{5} = \frac{F-32}{9}$$বা, $$\frac{F-32}{9} = 8$$বা, $$(F – 32) = 72$$বা, $$F = 72 + 32 = 104$$অতএব, $$40^\circ C = 104^\circ F$$।
তাপ ও উষ্ণতার ধারণা:
প্রশ্ন: তাপ কাকে বলে? তাপের একক কি?
উত্তর: তাপ হলো এক প্রকার শক্তি যা গ্রহণ করলে কোন বস্তুর উষ্ণতা বেড়ে যায় এবং বর্জন করলে উষ্ণতা কমে যায়।সিজিএস পদ্ধতিতে তাপের একক ক্যালোরি এবং এসআই পদ্ধতিতে জুল।
প্রশ্ন: সব শক্তি শেষ পর্যন্ত কোন শক্তিতে রূপান্তরিত হয়?
উত্তর: তাপ শক্তিতে।
প্রশ্ন: তাপ কয় প্রকার ও কি কি?
উত্তর: তাপ দুই প্রকার। বোধগম্য তাপ ও লীন তাপ।
প্রশ্ন: তাপ কি রাশি?
উত্তর: স্কেলার রাশি।
প্রশ্ন: তাপ কিভাবে সঞ্চালিত হয়?
উত্তর: তিনটি পদ্ধতিতে তাপ সঞ্চালিত হয়। যথা – পরিবহন, পরিচলন, বিকিরণ।
প্রশ্ন: তাপ কি পদার্থ?
উত্তর: না, তাপ এক প্রকার শক্তি।
প্রশ্ন: বোধগম্য তাপ কাকে বলে?
উত্তর: যে তাপ গ্রহণ করলে কোন বস্তুর উষ্ণতা বৃদ্ধি পায় তাকে বোধগম্য তাপ বলে।
প্রশ্ন: বোধগম্য তাপের উদাহরণ দাও।
উত্তর: উনুনের শিখার কাছে গেলে বোধগম্য তাপের জন্যই উষ্ণ অনুভূত হয়।
প্রশ্ন: লীন তাপ কাকে বলে?
উত্তর: যে তাপ গ্রহণ করলে কোন বস্তুর উষ্ণতার কোনো পরিবর্তন হয় না কেবলমাত্র অবস্থার পরিবর্তন হয় তাকে লীন তাপ বলে।
প্রশ্ন: লীন তাপের সিজিএস একক কি?
উত্তর: ক্যালোরি / গ্রাম।
প্রশ্ন: লীন তাপের এস আই একক কি?
উত্তর: জুল / কেজি।
প্রশ্ন: লীন তাপের উদাহরণ দাও।
উত্তর: সাধারণ উষ্ণতায় বরফ রাখলে প্রতি গ্রাম বরফ যে পরিমাণ তাপ গ্রহণ করার ফলে জলে পরিণত হয়, তা হল লীন তাপ।
প্রশ্ন: লীন তাপের মাত্রা সমীকরণ কি?
উত্তর: $$L^2T^{-2}$$
প্রশ্ন: লীন তাপ কয় প্রকার ও কী কী?
উত্তর: লীনতাপ তিন প্রকার যথা কঠিনীভবন-এর লীন তাপ, বাষ্পীভবনের লীন তাপ, ঘনীভবনের লীন তাপ।
প্রশ্ন: উষ্ণতা কাকে বলে? উষ্ণতার একক কি?
উত্তর: উষ্ণতা হলো কোন বস্তুর তাপীয় অবস্থা যা নির্দেশ করে ঐ বস্তু তাপ গ্রহণ করবে না বর্জন করবে। সিজিএস পদ্ধতিতে উষ্ণতার একক ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং এসআই পদ্ধতিতে কেলভিন।
প্রশ্ন: তাপমাত্রা বা উষ্ণতা কি রাশি?
উত্তর: স্কেলার রাশি।
প্রশ্ন: তাপ ও তাপমাত্রার পার্থক্য লেখো।
উত্তর:
| তাপ | তাপমাত্রা |
| ১. তাপ হলো এক প্রকার শক্তি। | ১. তাপমাত্রা হলো কোন বস্তুর তাপীয় অবস্থা যা স্থির করে দেয় ঐ বস্তু অন্য বস্তুকে তাপ দেবে না অন্য বস্তু থেকে তাপ গ্রহণ করবে। |
| ২. তাপ হল তাপমাত্রা বৃদ্ধি বা হ্রাসের এর কারণ। | ২. তাপমাত্রা হলো তাপের ফলাফল। |
| ৩. তাপ মাপক যন্ত্রের নাম ক্যালরিমিটার। | ৩. তাপমাত্রা পরিমাপক যন্ত্রের নাম থার্মোমিটার। |
| ৪. তাপের সিজিএস একক ক্যালোরি এবং এসআই একক জুল। | ৪. তাপমাত্রার সিজিএস একক ডিগ্রী সেলসিয়াস এবং এসআই একক কেলভিন। |
প্রশ্ন: কোন বস্তু দ্বারা গৃহীত ও বর্জিত তাপ কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে? অথবা, কোন বস্তুর উষ্ণতা বৃদ্ধি বা হ্রাসের জন্য বাইরে থেকে কতটা তাপ নেবে বা হারাবে তা কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে?
উত্তর: কোন বস্তুর উষ্ণতা বৃদ্ধি বা হ্রাসের জন্য বাইরে থেকে কত তাপ নেবে বা হারাবে তা তিনটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে যেমন-
বস্তুর ভর: বস্তুর ভর যত বেশি গৃহীত বা বর্জিত তাপ তত বেশি হবে।
উষ্ণতার পরিবর্তন: যত বেশি উষ্ণতার পরিবর্তন হবে ততো বেশি তাপ গ্রহণ বা বর্জন হবে।
আপেক্ষিক তাপ: আপেক্ষিক তাপ যত বেশি গৃহীত বা বর্জিত হবে তাপের পরিমাণ তত বেশি। তাছাড়া বস্তুর উপাদানের উপরেও গৃহীত এবং বর্জিত তাপ নির্ভর করে।
প্রশ্ন: কোন উষ্ণতায় সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলের পাঠ একই হবে।
উত্তর: -৪০° উষ্ণতায়।
প্রশ্ন: জীবের আকৃতি, প্রকৃতি ও জীবনযাত্রার তারতম্যের পিছনে তাপ ও উষ্ণতার প্রভাব আছে তার দুটি উদাহরণ দাও।
উত্তর: জীবের আকৃতি প্রকৃতি ও জীবন যাত্রার তারতম্যের পিছনে তাপ ও উষ্ণতার প্রভাব আছে। শীতপ্রধান অঞ্চলের প্রাণী, গ্রীষ্মপ্রধান এলাকার ওইসব প্রাণীর তুলনায় বেশি লোম যুক্ত। যেমন শীতপ্রধান অঞ্চলের কুকুর উষ্ণ প্রধান অঞ্চলের কুকুরের চেয়ে অধিক লোম বিশিষ্ট হয়। গরমের দিনে মানুষের গা থেকে ঘাম বের হয় কিন্তু কুকুরের জিভ থেকে লালা পড়ে। সবই দেহকে ঠান্ডা রাখার জন্য। আবার মেরু ভালুকের দেহে ঘন লম্বা লোম বা পেঙ্গুইনের জড়াজড়ি করে থাকা সবই শরীরকে গরম রাখার জন্য। আবার গরম বালিতে গিরগিটি, সাপের মত ঠান্ডা রক্তের প্রাণীরা রোদ পোহায়। এইসব ঘটনা তাপের প্রভাবেই ঘটে।
প্রশ্ন: ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় জলের চেয়ে ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় বরফ বেশি ঠান্ডা বোধ হয় কেন?
উত্তর: ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম জলের চেয়ে ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম বরফের মধ্যে তাপ ৮০ ক্যালোরি হারে কম থাকে। তাই ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় জলের চেয়ে ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় বরফ বেশি ঠান্ডা বোধ হয়।
প্রশ্ন: আপেক্ষিক তাপ কি?
উত্তর: একক ভরের কোন পদার্থের তাপমাত্রা প্রতি একক পরিমাণ বৃদ্ধি করতে যে পরিমাণ তাপ লাগে সেই পরিমাণ তাপকে ওই পদার্থের আপেক্ষিক তাপ বলে।
প্রশ্ন: কোন পদার্থের আপেক্ষিক তাপ সবচেয়ে বেশী?
উত্তর: জলের।
প্রশ্ন: কোন পদার্থের আপেক্ষিক তাপ সবচেয়ে কম?
উত্তর: পারদ।
প্রশ্ন: জলের আপেক্ষিক তাপ কত?
উত্তর: জলের আপেক্ষিক তাপ ১।
প্রশ্ন: বরফ গলনের লীন তাপ ৮০ ক্যালোরি / গ্রাম বলতে কী বোঝো?
উত্তর: বরফ গলনের লীন তাপ ৮০ ক্যালোরি প্রতি গ্রাম বলতে বোঝায় ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম বিশুদ্ধ বরফকে ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম বিশুদ্ধ জলে পরিণত করতে বাইরে থেকে ৮০ ক্যালোরি তাপ গ্রহণ করতে হবে।
প্রশ্ন: গলন কাকে বলে?
উত্তর: স্থির উষ্ণতায় পদার্থের কঠিন অবস্থা থেকে তরল অবস্থায় পরিণত হওয়াকে গলন বলে।
প্রশ্ন: তাপ প্রয়োগে পদার্থের অবস্থার যে পরিবর্তন হয় তা কয় প্রকার ও কি কি?
উত্তর: তাপ প্রয়োগে পদার্থের চার ধরনের অবস্থার পরিবর্তন হয়। যথা:
গলন – কঠিন থেকে তরল হওয়া।
কঠিনীভবন – তরল থেকে কঠিন হওয়া।
বাষ্পীভবন – তরল থেকে বাষ্প হওয়া।
ঘনীভবন – বাষ্প থেকে তরলে হওয়া।
প্রশ্ন: ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম বরফ ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম জলের তাপ কি সমান?
উত্তর: না, উষ্ণতা সমান হলেও ০ ডিগ্রি সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম জলের মধ্যে ৮০ ক্যালোরি তাপ বেশি রয়েছে।প্রশ্ন: জলের বাষ্পীভবনের লীন তাপ কত?উত্তর: জলের বাষ্পীভবনের লীন তাপ ৫৩৭ ক্যালোরি প্রতি গ্রাম।
প্রশ্ন: ১০০ ডিগ্রী সেলসিয়াস উষ্ণতায় ফুটন্ত ১ গ্রাম জল ও ১০০ ডিগ্রী সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম বাষ্পের তাপ কি একই?
উত্তর: না, এক্ষেত্রে বাষ্পে ৫৩৭ ক্যালোরি তাপ বেশি আছে।
প্রশ্ন: ১০০ ডিগ্রী সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম জলকে ১০০ ডিগ্রী সেলসিয়াস উষ্ণতায় ১ গ্রাম বাষ্পে পরিণত করতে কত তাপের প্রয়োজন?
উত্তর: ৫৩৭ ক্যালোরি।
প্রশ্ন: হাতে স্পিরিট বা ইথার ঢাললে ঠান্ডা অনুভূত হয় কেন?
উত্তর: স্পিরিট বা ইথার আসলে উদ্বায়ী পদার্থ। এই ধরনের পদার্থ খুব তাড়াতাড়ি বাষ্পীভূত হয়। বাষ্পীভবনের জন্য হাত থেকে লিনতাপ সংগ্রহ করে। ফলে হাতের তাপমাত্রা পরিবেশের থেকে কমে যায়। তাই হাতে স্পিরিট বা ইথার ঢাললে ঠান্ডা অনুভূত হয়।
প্রশ্ন: মাটির কলসির জল ঠান্ডা থাকে কেন? / মাটির কলসিতে জল ঠান্ডা থাকে কেন?
উত্তর: মাটির কলসিতে খুব সূক্ষ সূক্ষ অণুবীক্ষণিক ছিদ্র থাকে। কলসিতে জল রাখলে সেই জল ওই ছিদ্র দিয়ে চুঁইয়ে বাইরের দিকে বেরিয়ে আসে। বেরিয়ে আসা সূক্ষ্ম জলকনা কলসির দেওয়াল থেকে ৫৩৭ ক্যালোরি প্রতি গ্রাম হিসাবে লীন তাপ সংগ্রহ করে ও বাষ্পীভূত হয়। এইভাবে কলসির তাপমাত্রা কমতে থাকে এবং কলসি ঠান্ডা হতে থাকে। ঠান্ডা কলসিতে থাকা জলের তাপমাত্রাও কমতে থাকে। তাই মাটির কলসির জল ঠান্ডা থাকে।
প্রশ্ন: গরমকালে কুকুর জিভ বের করে হাঁপায় কেন ?
উত্তর: কুকুরের দেহে ঘর্মগ্রন্থি নেই। সাধারণত বিভিন্ন প্রাণী প্রচণ্ড গরমে ঘেমে যায় এবং সেই ঘাম দেহ থেকে লীন তাপ নিয়ে বাষ্পীভূত হয়। এতে দেহের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ হয়। কুকুরের ক্ষেত্রে এই সুবিধা না থাকায় কুকুর জিভ বের করে হাঁপায় যাতে জিভ দিয়ে লালা ঝরার সময় সেই লালা জিভ থেকে লীন নিয়ে কুকুরের দেহের তাপমাত্রা কমিয়ে দেয়।
প্রশ্ন: দিনের বেলায় একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় পাতা খুলে যায় এমন দুটি গাছের উদাহরণ দাও।
উত্তর: বাবলা, আমরুল, শুষনি, রাধাচূড়া।