(ক) আদর্শ চাপ কাকে বলে?
সমুদ্র সমতলে ৪৫° অক্ষাংশে ০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ৭৬০ মিমি উঁচু শুষ্ক ও বিশুদ্ধ পারদ স্তম্ভ যে চাপ প্রদান করে, তাকে আদর্শ চাপ বলে।
(খ) দিনের তুলনায় রাতে বেশি শিশির জমে কেন? ব্যাখ্যা কর।
শিশির জমা মূলত বায়ুর তাপমাত্রার ওপর নির্ভর করে। দিনের বেলা সূর্যের তাপে ভূপৃষ্ঠ ও সংলগ্ন বায়ু উত্তপ্ত থাকে, ফলে বায়ুর জলীয় বাষ্প ধারণ ক্ষমতা বেশি থাকে। কিন্তু রাতে ভূপৃষ্ঠ তাপ বিকিরণ করে শীতল হয় এবং সংলগ্ন বায়ুর তাপমাত্রাও কমে যায়। তাপমাত্রা শিশিরাঙ্কের নিচে নেমে গেলে বায়ু জলীয় বাষ্প দ্বারা সম্পৃক্ত হয়ে পড়ে এবং অতিরিক্ত বাষ্প ঘনীভূত হয়ে ঘাসের ওপর শিশির হিসেবে জমা হয়। তাই রাতে দিনের তুলনায় বেশি শিশির জমে।
(গ) B সিলিন্ডারের তাপমাত্রা কত?
এখানে,
$O_2$ গ্যাসের ভর, $m = 5$ g
$O_2$ গ্যাসের আণবিক ভর, $M = 32$ $gmol^{-1}$
আয়তন, $V = 8$ L = $8 \times 10^{-3}$ $m^3$
চাপ, $P = 5 \times 10^5$ Pa
সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, $R = 8.31$ $Jmol^{-1}K^{-1}$
আমরা জানি, $PV = nRT$
বা, $PV = \frac{m}{M} RT$
বা, $T = \frac{PVM}{mR}$
বা, $T = \frac{(5 \times 10^5) \times (8 \times 10^{-3}) \times 32}{5 \times 8.31}$
বা, $T = \frac{128000}{41.55} \approx 3080.63$ K
$\therefore$ B সিলিন্ডারের তাপমাত্রা ৩০৮০.৬৩ K।
(ঘ) উভয় সিলিন্ডারে গ্যাসের গতিশক্তি একই হবে কি-না—গাণিতিকভাবে বিশ্লেষণ কর।
গ্যাসের মোট গতিশক্তির সূত্র, $E_k = \frac{3}{2} PV$।
যেহেতু উভয় সিলিন্ডারের আয়তন ($V$) সমান, তাই গতিশক্তি কেবল চাপের ($P$) ওপর নির্ভর করবে।
A সিলিন্ডারের ক্ষেত্রে ($N_2$):
চাপ, $P_A = 4 \times 10^5$ Pa
আয়তন, $V = 8 \times 10^{-3}$ $m^3$
$\therefore E_{kA} = \frac{3}{2} P_A V = \frac{3}{2} \times (4 \times 10^5) \times (8 \times 10^{-3})$
বা, $E_{kA} = 1.5 \times 3200 = 4800$ J
B সিলিন্ডারের ক্ষেত্রে ($O_2$):
চাপ, $P_B = 5 \times 10^5$ Pa
আয়তন, $V = 8 \times 10^{-3}$ $m^3$
$\therefore E_{kB} = \frac{3}{2} P_B V = \frac{3}{2} \times (5 \times 10^5) \times (8 \times 10^{-3})$
বা, $E_{kB} = 1.5 \times 4000 = 6000$ J
গাণিতিক বিশ্লেষণ:
হিসাব থেকে দেখা যায় যে, $E_{kA} = 4800$ J এবং $E_{kB} = 6000$ J। যেহেতু $E_{kA} \neq E_{kB}$, তাই উভয় সিলিন্ডারে গ্যাসের গতিশক্তি একই হবে না। B সিলিন্ডারে গ্যাসের চাপ বেশি হওয়ায় তার গতিশক্তিও বেশি হবে।