বিভাগ ক: ১ নম্বরের অতিসংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর (৩০টি)
১. প্রমাণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের মান N/m^2 এককে কত?
উত্তর: 1.013 \times 10^5 \, N/m^2।
২. তরলের পৃষ্ঠটানের SI একক কী?
উত্তর: N/m (নিউটন/মিটার)।
৩. তাপমাত্রা বাড়ালে তরলের সান্দ্রতা কীভাবে পরিবর্তিত হয়?
উত্তর: সান্দ্রতা কমে যায়।
৪. স্থিতিস্থাপকতা সীমার মধ্যে পীড়ন ও বিকৃতির সম্পর্ক কী?
উত্তর: পীড়ন \propto বিকৃতি (হুকের সূত্র)।
৫. ইয়ং গুণাঙ্কের CGS একক কী?
উত্তর: dyn/cm^2।
৬. STP-তে 22.4 লিটার যেকোনো গ্যাসের অণু সংখ্যা কত?
উত্তর: অ্যাভোগাড্রো সংখ্যা (6.022 \times 10^{23} টি)।
৭. 44 gram CO_2 গ্যাসের মোল সংখ্যা কত?
উত্তর: 1 মোল (যেহেতু CO_2-এর আণবিক ওজন = 12 + 16 \times 2 = 44)।
৮. একটি তরল-তরল কোলয়েডীয় দ্রবণের (ইমালশন) উদাহরণ দাও।
উত্তর: দুধ।
৯. প্রকৃত দ্রবণের কণার ব্যাস কত হয়?
উত্তর: 10^{-8} \, cm বা তার কম।
১০. জলের দ্রাব্যতা উষ্ণতা বাড়ালে কমে— এমন একটি পদার্থের নাম লেখো।
উত্তর: কলিচুন (ক্যালসিয়াম হাইড্রোক্সাইড)।
১১. নীল লিটমাসকে লাল করে কোন দ্রবণ?
উত্তর: অ্যাসিড দ্রবণ।
১২. একটি প্রশম অক্সাইডের উদাহরণ দাও।
উত্তর: জল (H_2O) বা কার্বন মনোক্সাইড (CO)।
১৩. একটি ক্ষারকীয় লবণের উদাহরণ দাও।
উত্তর: বেসিক লেড কার্বনেট [PbCO_3 \cdot Pb(OH)_2]।
১৪. অ্যান্টাসিড ট্যাবলেটে মূলত কোন ক্ষারকটি থাকে?
উত্তর: অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড [Al(OH)_3] বা ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড [Mg(OH)_2]।
১৫. কার্যের পরম একক SI পদ্ধতিতে কী?
উত্তর: জুল (J)।
১৬. ১ হর্সপাওয়ার (1 HP) সমান কত ওয়াট?
উত্তর: 746 ওয়াট।
১৭. অবাধে পতনশীল বস্তুর স্থিতিশক্তি ও গতিশক্তির যোগফল বা মোট যান্ত্রিক শক্তি কেমন থাকে?
উত্তর: ধ্রুবক থাকে।
১৮. ক্ষমতা, বল ও বেগের মধ্যে গাণিতিক সম্পর্কটি লেখো।
উত্তর: ক্ষমতা = বল \times বেগ (P = F \times v)।
১৯. আর্কিমিডিসের নীতি কোন বস্তুর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়?
উত্তর: অবাধে পতনশীল বস্তু বা কৃত্রিম উপগ্রহের ভেতরে থাকা বস্তুর ক্ষেত্রে।
২০. বায়ুর বুদবুদ জলের নিচে কোন বলের প্রভাবে ওপরে উঠে আসে?
উত্তর: প্লবতা বলের প্রভাবে।
২১. বৃষ্টির ফোঁটা গোলাকার হয় কেন?
উত্তর: তরলের পৃষ্ঠটান ধর্মের জন্য।
২২. একটি আম্লিক লবণের উদাহরণ দাও।
উত্তর: সোডিয়াম বাইকার্বনেট (NaHCO_3)।
২৩. রক্ত কোশ ফেটে যায় না কেন?
উত্তর: রক্তের অভিস্রবণ চাপ এবং রক্তকোশের ভেতরের চাপ সমান (আইসোটোনিক) হওয়ার জন্য।
২৪. ১ মোল ইলেকট্রন বলতে কটি ইলেকট্রন বোঝায়?
উত্তর: 6.022 \times 10^{23} টি ইলেকট্রন।
২৫. ১ ডাইন বল প্রয়োগে ১ সেমি সরণ হলে কৃতকার্যের পরিমাণ কত?
উত্তর: ১ অর্গ (erg)।
২৬. স্প্রিং তুলা যন্ত্রের কার্যনীতি কোন সূত্রের ওপর ভিত্তি করে প্রতিষ্ঠিত?
উত্তর: হুকের সূত্র।
২৭. জলের তড়িৎ বিশ্লেষণে উৎপন্ন হাইড্রোজেন ও অক্সিজেনের আয়তনের অনুপাত কত?
উত্তর: 2:1।
২৮. কোনো দ্রবণের pH-এর মান ৭ হলে দ্রবণটির প্রকৃতি কী রূপ হবে?
উত্তর: প্রশম (Neutral)।
২৯. গতিশীল সাইকেলের আরোহী প্যাডেল করা বন্ধ করলেও সাইকেলটি কিছুক্ষণ এগিয়ে যায় কেন?
উত্তর: গতিজাড্যের কারণে।
৩০. নাইট্রোজেন গ্যাসের গ্রাম-আণবিক ওজন কত?
উত্তর: 28 গ্রাম (যেহেতু \text{N} = 14)।
বিভাগ খ: ২ নম্বরের সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর (২৫টি)
৩১. পাস্কালের সূত্রটি বিবৃত করো।
উত্তর: আবদ্ধ পাত্রে স্থির তরল বা গ্যাসের কোনো অংশে চাপ প্রয়োগ করলে, সেই চাপ হ্রাস না পেয়ে সমানভাবে সব দিকে সঞ্চালিত হয় এবং তরল বা গ্যাসের সংস্পর্শে থাকা পাত্রের দেওয়ালে লম্বভাবে কাজ করে।
৩২. ধারারেখ প্রবাহ ও অশান্ত প্রবাহের দুটি প্রধান অমিল লেখো।
উত্তর: ধারারেখ প্রবাহে তরলকণার বেগ সংকট বেগের কম থাকে এবং কণাগুলি একটি নির্দিষ্ট পথ অনুসরন করে। অশান্ত প্রবাহে তরলের বেগ সংকট বেগের বেশি হয় এবং কণাগুলির গতি এলোমেলো ও ঘূর্ণাবর্তযুক্ত হয়।
৩৩. বার্নোলির নীতিটি লেখো।
উত্তর: কোনো আদর্শ তরলের ধারারেখ প্রবাহ হলে, প্রবাহের যেকোনো বিন্দুতে একক আয়তনে তরলের গতিশক্তি, স্থিতিশক্তি ও চাপশক্তির সমষ্টি সর্বদা ধ্রুবক থাকে।
৩৪. গরম স্যুপ খেতে ঠান্ডা স্যুপের চেয়ে বেশি সুস্বাদু লাগে কেন?
উত্তর: গরম স্যুপের উষ্ণতা বেশি হওয়ায় তার পৃষ্ঠটান কম থাকে। ফলে এটি জিভের ওপর সহজে ও বেশি অংশ জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে স্বাদগ্রাহক কোশগুলিকে উদ্দীপিত করে, তাই বেশি সুস্বাদু লাগে।
৩৫. গ্রাম-আণবিক আয়তন বা মোলার আয়তন বলতে কী বোঝো?
উত্তর: নির্দিষ্ট উষ্ণতা ও চাপে (STP-তে) ১ গ্রাম-অণু বা ১ মোল পরিমাণ যেকোনো গ্যাসীয় পদার্থ যে আয়তন অধিকার করে, তাকে মোলার আয়তন বলে। STP-তে এর মান 22.4 লিটার।
৩৬. সম্পৃক্ত ও অসম্পৃক্ত দ্রবণ কাকে বলে?
উত্তর: নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোনো নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবকে সর্বোচ্চ যে পরিমাণ দ্রাব দ্রবীভূত হতে পারে, ঠিক সেই পরিমাণ দ্রাব থাকলে তাকে সম্পৃক্ত দ্রবণ বলে। আর যদি সর্বোচ্চ পরিমাণের চেয়ে কম দ্রাব থাকে, তবে তাকে অসম্পৃক্ত দ্রবণ বলে।
৩৭. কোলয়ডীয় দ্রবণের 'টিন্ডাল প্রভাব' কী?
উত্তর: কোলয়ডীয় দ্রবণের মধ্য দিয়ে তীব্র আলোক রশ্মি পাঠালে, কোলয়েড কণাগুলি দ্বারা আলোর বিচ্ছুরণ ঘটে এবং আলোক রশ্মির গতিপথটি পাশ থেকে উজ্জ্বল দেখায়। একে টিন্ডাল প্রভাব বলে।
৩৮. acid rain বা অ্যাসিড বৃষ্টি কাকে বলে? এর একটি ক্ষতিকারক प्रभाव লেখো।
উত্তর: বায়ুমণ্ডলে উপস্থিত SO_2, NO_2 গ্যাস বৃষ্টির জলের সাথে মিশে যখন অ্যাসিড তৈরি করে এবং বৃষ্টির জলের pH 5.6-এর কম হয়, তখন তাকে অ্যাসিড বৃষ্টি বলে। এর ফলে মার্বেল পাথরের তৈরি স্মৃতিসৌধ নষ্ট হয়।
৩৯. সোডিয়াম কার্বনেট (Na_2CO_3) জলীয় দ্রবণে ক্ষারীয় প্রকৃতি দেখায় কেন?
উত্তর: সোডিয়াম কার্বনেট জলে আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে তীব্র ক্ষার (NaOH) এবং মৃদু অ্যাসিড (H_2CO_3) উৎপন্ন করে। দ্রবণে OH^- আয়নের আধিক্যের জন্য দ্রবণটি ক্ষারীয় প্রকৃতির হয়।
৪০. সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডের জলীয় দ্রবণে অ্যালুমিনিয়াম চূর্ণ দিয়ে উত্তপ্ত করলে কী ঘটে? সমীকরণ দাও।
উত্তর: তীব্র বেগে হাইড্রোজেন গ্যাস উৎপন্ন হয় এবং সোডিয়াম অ্যালুমিনেট গঠিত হয়।
৪১. বলপ্রয়োগ করলেই কি কার্য হয়? উদাহরণসহ বুঝিয়ে দাও।
উত্তর: না, বলপ্রয়োগ করলেই কার্য হয় না। যদি বলের প্রয়োগবিন্দুর সরণ না হয়, তবে কার্য শূন্য হয়। যেমন— কোনো ব্যক্তি একটি ভারী দেওয়ালে সারাদিন ধাক্কা দিলেও যদি দেওয়ালের সরণ না হয়, তবে কোনো কার্য হয় না (একে কার্যহীন বল বলে)।
৪২. গতিশক্তি কাকে বলে? এর গাণিতিক রাশিমালাটি লেখো।
উত্তর: কোনো গতিশীল বস্তু তার গতির জন্য কার্য করার যে সামর্থ্য লাভ করে, তাকে গতিশক্তি বলে। যদি m ভরের বস্তু v বেগে চলে, তবে গতিশক্তি (E_k) = \frac{1}{2}mv^2।
৪৩. শক্তির সংরক্ষণ সূত্রটি লেখো।
উত্তর: মহাবিশ্বের মোট শক্তির পরিমাণ ধ্রুবক। শক্তিকে নতুন করে সৃষ্টি বা ধ্বংস করা যায় না, শক্তিকে কেবল এক রূপ থেকে অন্য কোনো রূপে রূপান্তরিত করা যায় মাত্র।
৪৪. একটি হালকা ও একটি ভারী বস্তুর ভরবেগ সমান হলে কোনটির গতিশক্তি বেশি হবে?
উত্তর: আমরা জানি, গতিশক্তি E = \frac{p^2}{2m} (যেখানে p = ভরবেগ, m = ভর)। যেহেতু ভরবেগ (p) ধ্রুবক, তাই গতিশক্তি ভরের সাথে ব্যস্তানুপাতিক। অর্থাৎ, হালকা বস্তুটির গতিশক্তি বেশি হবে।
৪৫. ক্রিস্টালয়েড ও কোলয়েডের মধ্যে প্রধান পার্থক্য কী?
উত্তর: ক্রিস্টালয়েডের কণাগুলি অত্যন্ত ক্ষুদ্র হওয়ায় পার্চメント কাগজের বা উদ্ভিজ্জ পর্দার মধ্য দিয়ে সহজে ব্যাপিত হতে পারে, কিন্তু কোলয়েডের কণাগুলি আকারে বড় হওয়ায় পার্চメント কাগজের মধ্য দিয়ে ব্যাপিত হতে পারে না।
৪৬. গভীর সমুদ্রের মাছকে ওপরে তুললে তা ফেটে যায় কেন?
উত্তর: গভীর সমুদ্রে জলের চাপ অনেক বেশি থাকে। মাছের শরীরের ভেতরের চাপও সেই অনুযায়ী বেশি হয়। মাছটিকে হুট করে ওপরে তুললে বাইরের চাপ হঠাৎ কমে যায়, কিন্তু ভেতরের অতিরিক্ত চাপের চোটে মাছের পটকা ও দেহ ফেটে যায়।
৪৭. সান্দ্রতা ও ঘর্ষণের মধ্যে দুটি সাদৃশ্য ও দুটি বৈসাদৃশ্য লেখো।
উত্তর: সাদৃশ্য: দুটির ক্ষেত্রেই আপেক্ষিক গতির বিরোধিতা হয় এবং বল স্পর্শতল বরাবর কাজ করে। বৈসাদৃশ্য: ঘর্ষণ বল সংস্পর্শে থাকা তলের ক্ষেত্রফলের ওপর নির্ভর করে না, কিন্তু সান্দ্র বল তলের ক্ষেত্রফলের ওপর নির্ভর করে।
৪৮. ব্রাউনীয় গতি কাকে বলে? এর কারণ কী?
উত্তর: কোলয়ডীয় দ্রবণে থাকা বিস্তৃত দশার কণাগুলির যে ইতস্তত ও আঁকাবাঁকা গতি দেখা যায়, তাকে ব্রাউনীয় গতি বলে। বিস্তার মাধ্যমের অণুগুলি দ্বারা কোলয়েড কণাগুলিকে অনবরত অসমভাবে ধাক্কা দেওয়ার ফলে এই গতির সৃষ্টি হয়।
৪৯. ঝড়ের সময় ঘরের চাল উড়ে যায় কেন? বার্নোলির নীতি দিয়ে ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: ঝড়ের সময় চালের ওপর দিয়ে তীব্র বেগে বাতাস বয়ে যায়, ফলে সেখানে বায়ুর চাপ খুব কমে যায়। কিন্তু ঘরের ভেতরের বাতাস স্থির থাকায় সেখানে চাপ বেশি থাকে। এই ভেতরের ও বাইরের চাপের পার্থক্যের জন্য চালটি ওপরের দিকে উড়ে যায়।
৫০. এক ফোঁটা তেল জলের ওপর ছড়িয়ে পড়ে কেন, কিন্তু এক ফোঁটা জল তেলের ওপর ছড়ায় না কেন?
উত্তর: জলের পৃষ্ঠটান তেলের পৃষ্ঠটানের চেয়ে অনেক বেশি। তাই তেলের ফোঁটা জলের সংস্পর্শে এলে জলের বেশি পৃষ্ঠটান তেলকে চারদিকে টেনে ছড়িয়ে দেয়। কিন্তু তেলের কম পৃষ্ঠটান জলকে টানতে পারে না।
বিভাগ গ: ৩ নম্বরের দীর্ঘ বা গাণিতিক প্রশ্নোত্তর (২৫টি)
৫১. আর্কিমিডিসের নীতিটি বিবৃত করো। কোনো বস্তুর তরলে ভাসার শর্তগুলি লেখো।
উত্তর: কোনো বস্তুকে স্থির তরল বা গ্যাসে আংশিক বা সম্পূর্ণ নিমজ্জিত করলে বস্তুটির ওজনের আপাত হ্রাস ঘটে, যা বস্তু কর্তৃক অপসারিত তরল বা গ্যাসের ওজনের সমান।
ভাসার শর্ত: (i) বস্তুর ওজন অপসারিত তরলের ওজনের চেয়ে কম বা সমান হতে হবে। (ii) বস্তুর ঘনত্ব তরলের ঘনত্বের চেয়ে কম বা সমান হতে হবে।
৫২. সাইফন কী? সাইফন ক্রিয়ার দুটি প্রয়োজনীয় শর্ত লেখো।
উত্তর: সাইফন হলো এমন একটি ব্যবস্থা বা বাঁকানো নল, যার সাহায্যে পাত্রকে না নাড়িয়ে উঁচু পাত্র থেকে নিছু পাত্রে তরল স্থানান্তরিত করা যায়।
শর্ত: (i) ছোট বাহুর পাত্রের তরলতল বড় বাহুর পাত্রের তরলতলের চেয়ে উঁচুতে থাকতে হবে। (ii) নলের মধ্যে বায়ু থাকা চলবে না এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপের উপস্থিতি আবশ্যিক (তাই শূন্যস্থানে সাইফন কাজ করে না)।
৫৩. প্রমাণ করো যে, তরলের অভ্যন্তরে h গভীরতায় চাপ P = h \times d \times g (যেখানে d = ঘনত্ব, g = অভিকর্ষজ ত্বরণ)।
উত্তর: তরলের গভীরতা h এবং ভূমির ক্ষেত্রফল A হলে, তরলের আয়তন = A \times h।
তরলের ভর = আয়তন \times ঘনত্ব = A \times h \times d।
তরলের ওজন (প্রযুক্ত বল) = ভর \times অভিকর্ষজ ত্বরণ = A \times h \times d \times g।
অতএব, চাপ = \frac{\text{বল}}{\text{ক্ষেত্রফল}} = \frac{A \times h \times d \times g}{A} = h \times d \times g (প্রমাণিত)।
৫৪. মোলের ধারণা থেকে গণনা করো: 88 গ্রাম CO_2 গ্যাসে (i) কত মোল CO_2 আছে? (ii) STP-তে এর আয়তন কত? (iii) অণুর সংখ্যা কত?
উত্তর: CO_2-এর আণবিক ভর = 12 + (16 \times 2) = 44 গ্রাম।
(i) মোল সংখ্যা = \frac{88}{44} = 2 মোল।
(ii) STP-তে আয়তন = 2 \times 22.4 = 44.8 লিটার।
(iii) অণুর সংখ্যা = 2 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.2044 \times 10^{24} টি।
৫৫. মোলারিটি কাকে বলে? 250 \, mL দ্রবণে 10 গ্রাম NaOH দ্রবীভূত থাকলে দ্রবণটির মোলারিটি কত হবে?
উত্তর: নির্দিষ্ট উষ্ণতায় প্রতি লিটার দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রাবের মোল সংখ্যাকে মোলারিটি বলে।
NaOH-এর আণবিক ভর = 23 + 16 + 1 = 40 গ্রাম।
10 গ্রাম NaOH = \frac{10}{40} = 0.25 মোল।
250 \, mL বা 0.25 \, L দ্রবণে আছে 0.25 মোল।
অতএব, মোলারিটি = \frac{0.25 \, \text{mole}}{0.25 \, \text{L}} = 1 \, M (১ মোলার)।
৫৬. ইমালশন কাকে বলে? ইমালশন কারক বা ইমালসিফায়ার-এর ভূমিকা একটি উদাহরণসহ লেখো।
উত্তর: একটি তরলের মধ্যে অপর একটি অমিশ্রণীয় তরল ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র বিন্দুর আকারে ছড়িয়ে পড়ে যে কোলয়েডীয় দ্রবণ তৈরি করে তাকে ইমালশন বলে। দুটি অমিশ্রণীয় তরলকে দীর্ঘস্থায়ী করতে যে তৃতীয় পদার্থ যোগ করা হয় তাকে ইমালসিফায়ার বলে। যেমন— সাবান বা ডিটারজেন্ট তেল ও জলের মিশ্রণকে স্থায়ী করতে সাহায্য করে।
৫৭. 30^{\circ}C উষ্ণতায় পটাসিয়াম নাইট্রেটের দ্রাব্যতা 40— এই কথার অর্থ কী? এই উষ্ণতায় 140 গ্রাম সম্পৃক্ত দ্রবণ তৈরি করতে কত গ্রাম জল লাগবে?
উত্তর: অর্থ: 30^{\circ}C উষ্ণতায় 100 গ্রাম জলে সর্বোচ্চ 40 গ্রাম পটাসিয়াম নাইট্রেট দ্রবীভূত হয়ে সম্পৃক্ত দ্রবণ তৈরি করতে পারে।
এখানে সম্পৃক্ত দ্রবণের মোট ভর = দ্রাব + দ্রাবক = 40 + 100 = 140 গ্রাম।
সুতরাং, ঐ উষ্ণতায় 140 গ্রাম সম্পৃক্ত দ্রবণে জল থাকবে ঠিক 100 গ্রাম।
৫৮. আরহেনিয়াসের অম্ল-ক্ষার তত্ত্বটি সীমাবদ্ধতাসহ আলোচনা করো।
উত্তর: আরহেনিয়াসের মতে, যেসব হাইড্রোজেন যুক্ত যৌগ জলীয় দ্রবণে H^+ আয়ন দেয় তারা অ্যাসিড এবং যারা OH^- আয়ন দেয় তারা ক্ষার।
সীমাবদ্ধতা: এই তত্ত্বটি কেবল জলীয় দ্রবণের ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য। জল ছাড়া অন্য কোনো অ-জলীয় দ্রাবকে (যেমন তরল অ্যামোনিয়া) ঘটা অম্ল-ক্ষার বিক্রিয়ার ব্যাখ্যা এই তত্ত্ব দিতে পারে না।
৫৯. মানবদেহে ও কৃষিকার্যে pH-এর গুরুত্ব আলোচনা করো।
উত্তর:
মানবদেহে: আমাদের রক্তের pH সাধারণত 7.35 - 7.45-এর মধ্যে থাকে। এই মাত্রার সামান্য তারতম্য হলে মানুষ মারাত্মক অসুস্থ হতে পারে। লালাসের বা পাকস্থলীর pH ঠিক না থাকলে হজমে গোলমাল হয়।
কৃষিকার্যে: মাটির pH খুব কমে গেলে (অম্ল মাটি) বা খুব বেড়ে গেলে (ক্ষারীয় মাটি) চাষের উদ্ভিদের পুষ্টি ব্যাহত হয়। মাটি পরীক্ষা করে চুন বা জিপসাম মিশিয়ে pH নিয়ন্ত্রণ করা হয়।
৬০. মিথাইল অরেঞ্জ ও ফেনলফথ্যালিন নির্দেশক হিসেবে অ্যাসিড ও ক্ষার দ্রবণে কী কী বর্ণ ধারণ করে তা একটি সারণির সাহায্যে দেখাও।
