(ক) প্রমাণ চাপ কাকে বলে?
সমুদ্রপৃষ্ঠে $45^{\circ}$ অক্ষাংশে $0^{\circ}C$ তাপমাত্রায় সুস্থিত ও বিশুদ্ধ পারদ স্তম্ভের $760 mm$ উচ্চতার চাপকে প্রমাণ চাপ বলে। এর মান $1.01325 \times 10^5 Pa$।
(খ) গ্যাসের গতিতত্ত্বের সাহায্যে তাপমাত্রা ব্যাখ্যা কর।
গ্যাসের গতিতত্ত্ব অনুসারে, গ্যাসের অণুগুলোর গড় গতিশক্তি পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক ($E_k = \frac{3}{2}kT$)। অর্থাৎ তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে অণুগুলোর বিশৃঙ্খল গতি বা বেগ বৃদ্ধি পায়, ফলে তাদের গতিশক্তিও বাড়ে। পরম শূন্য তাপমাত্রায় অণুগুলোর গতিশক্তি তাত্ত্বিকভাবে শূন্য হয়ে যায়। সুতরাং তাপমাত্রা হলো বস্তুর অণুগুলোর গড় গতিশক্তির একটি সামষ্টিক প্রকাশ।
(গ) ঘরের ভিতরে শিশিরাঙ্ক নির্ণয় কর।
দেওয়া আছে,
শুষ্ক বাল্বের তাপমাত্রা, $\theta_1 = 25^{\circ}C$
আর্দ্র বাল্বের তাপমাত্রা, $\theta_2 = 20^{\circ}C$
$25^{\circ}C$ এ গ্লেইসারের উৎপাদক, $G = 1.70$
ধরি, ঘরের ভিতরের শিশিরাঙ্ক $= \theta$
আমরা জানি, $\theta = \theta_1 - G(\theta_1 - \theta_2)$
$\theta = 25 - 1.70(25 - 20)$
$\theta = 25 - 1.70 \times 5$
$\theta = 25 - 8.5 = 16.5^{\circ}C$
ঘরের ভিতরের শিশিরাঙ্ক ১৬.৫$^{\circ}C$।
(ঘ) ঘরের জানালা খুলে দিলে জলীয়বাষ্প কোনদিকে প্রবাহিত হবে? গাণিতিক বিশ্লেষণপূর্বক মতামত দাও।
জলীয় বাষ্পের প্রবাহ চাপের পার্থক্যের ওপর নির্ভর করে। যেদিকের জলীয় বাষ্পের আংশিক চাপ বেশি, বাষ্প সেদিক থেকে কম চাপের দিকে প্রবাহিত হবে।
১. ঘরের ভিতরের আংশিক চাপ ($f_1$):
ভিতরের শিশিরাঙ্ক $16.5^{\circ}C$। উদ্দীপক অনুসারে:
$16^{\circ}C$ এ চাপ $= 13.63 mm Hg$
$18^{\circ}C$ এ চাপ $= 15.48 mm Hg$
$\therefore 2^{\circ}C$ ব্যবধানের জন্য চাপ বৃদ্ধি $= 15.48 - 13.63 = 1.85 mm Hg$
$0.5^{\circ}C$ ব্যবধানের জন্য চাপ বৃদ্ধি $= \frac{1.85}{2} \times 0.5 = 0.4625 mm Hg$
$\therefore 16.5^{\circ}C$ এ সম্পৃক্ত বাষ্প চাপ (ভিতরের আংশিক চাপ), $f_1 = 13.63 + 0.4625 = 14.0925 mm Hg$
২. ঘরের বাইরের আংশিক চাপ ($f_2$):
বাইরের তাপমাত্রা $15^{\circ}C$ এবং আপেক্ষিক আর্দ্রতা $R = 70\%$।
$14^{\circ}C$ এ চাপ $= 11.99 mm Hg$ এবং $16^{\circ}C$ এ চাপ $= 13.63 mm Hg$
$\therefore 15^{\circ}C$ এ সম্পৃক্ত বাষ্প চাপ, $F = \frac{11.99 + 13.63}{2} = 12.81 mm Hg$
আমরা জানি, $R = \frac{f_2}{F} \times 100\%$
$0.70 = \frac{f_2}{12.81} \implies f_2 = 12.81 \times 0.70 \approx 8.967 mm Hg$
গাণিতিক বিশ্লেষণ: দেখা যাচ্ছে যে, ঘরের ভিতরের জলীয় বাষ্পের আংশিক চাপ ($14.0925 mm Hg$) বাইরের আংশিক চাপের ($8.967 mm Hg$) চেয়ে বেশি। যেহেতু বাষ্প উচ্চ চাপ থেকে নিম্ন চাপের দিকে ধাবিত হয়, তাই জানালা খুলে দিলে জলীয় বাষ্প ঘরের ভিতর থেকে বাইরের দিকে প্রবাহিত হবে।