তাপ ও তাপ-গতিবিদ্যা

"উত্তর: ঘ
ব্যাখ্যা: তাপ এক ধরনের শক্তি, যা ঠাণ্ডা বা গরমের অনুভূতি জন্মায়। CGS পদ্ধতিতে তাপের একক হলো ক্যালরি এবং SI পদ্ধতিতে তাপের একক হলো জুল। তাপ শক্তির অন্যান্য শক্তিতে রূপান্তর সংক্রান্ত বিজ্ঞানকে তাপগতিবিদ্যা (Thermodynamics) বলে। বিজ্ঞানের যে শাখায় তাপ পরিমাপের পদ্ধতি নিয়ে আলোচনা করা হয় তাকে ক্যালরিমিতি বলে। তাপ মাপার যন্ত্রের নাম ক্যালরিমিটার।
◈ সঠিক উত্তর: শক্তি
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ প্রচলিত স্কুল-কলেজের ভাষায় তাপকে শক্তির একটি রূপ বলা হয়। তবে আধুনিক তাপগতিবিদ্যায় আরও নির্ভুল সংজ্ঞা হলো—তাপ (Heat) হচ্ছে তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে এক সিস্টেম থেকে অন্য সিস্টেমে স্বতঃস্ফূর্তভাবে স্থানান্তরিত শক্তি। অর্থাৎ কোনো বস্তু নিজের মধ্যে “তাপ” সঞ্চয় করে রাখে—এভাবে বলা কঠোর অর্থে সঠিক নয়; বস্তুটির থাকে অভ্যন্তরীণ শক্তি (Internal Energy)।
➤ উষ্ণ বস্তু ও শীতল বস্তু সংস্পর্শে এলে শক্তি উষ্ণ বস্তু থেকে শীতল বস্তুর দিকে যায়, যতক্ষণ না উভয়টি তাপীয় সাম্যাবস্থা (Thermal Equilibrium) লাভ করে।
➤ তাপের SI একক জুল (J)। ক্যালরি একটি বহুল ব্যবহৃত non-SI একক; ১ thermochemical calorie = 4.184 J।
➤ তাপগতিবিদ্যা (Thermodynamics) তাপ, কাজ, অভ্যন্তরীণ শক্তি ও শক্তির রূপান্তর নিয়ে আলোচনা করে।
➤ ক্যালরিমিতি (Calorimetry) হলো তাপের আদান-প্রদান পরিমাপের পদ্ধতি; এ কাজে calorimeter ব্যবহৃত হয়।
✦ মূল ব্যাখ্যার তথ্য-সংশোধনী:
❖ “তাপ এক ধরনের শক্তি” ⇒ পরীক্ষাভিত্তিক উত্তর হিসেবে ঠিক, তবে অধিক নির্ভুলভাবে তাপ হলো তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে শক্তির স্থানান্তর।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. পদার্থ ⇒ তাপ কোনো বস্তু বা পদার্থ নয়; এটি শক্তি স্থানান্তরের ধারণা।
❖ খ. আলো ⇒ আলো তড়িৎচৌম্বক বিকিরণ; তাপ সঞ্চালনের একটি পদ্ধতি radiation হলেও আলো ও তাপ একই জিনিস নয়।
❖ গ. বল ⇒ বলের SI একক নিউটন; তাপের SI একক জুল।
❖ ঘ. শক্তি ⇒ পরীক্ষাভিত্তিক সঠিক উত্তর।"

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: কেলভিন
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ 0 K হলো absolute zero—তাপগতিবিদ্যার সর্বনিম্ন তাপমাত্রা।
➤ 0 K = −273.15°C
➤ 0°C = 273.15 K
➤ 0°F ≈ −17.78°C
সুতরাং 0 Kelvin অন্য scale-এর zero-এর তুলনায় বহুগুণ শীতল।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. 0°F ⇒ ≈ −17.78°C; absolute zero নয়।
❖ খ. 0 K ⇒ সর্বনিম্ন thermodynamic temperature; সঠিক।
❖ গ. 0° centigrade ⇒ পানির freezing point-এর কাছাকাছি।
❖ ঘ. 0°C ⇒ centigrade-এর আধুনিক নাম; 273.15 K।

উত্তর: গ
বইয়ের উত্তর/পরীক্ষার উত্তর: গ. ৩৬.৯°C
◈ সঠিক উত্তর: পরীক্ষাভিত্তিক—৩৬.৯°C; সাধারণ clinical average ≈৩৭°C
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ 98.4°F-কে Celsius-এ রূপান্তর করলে:
C = (F − 32)/1.8
= (98.4 − 32)/1.8
≈ 36.9°C
তাই বইয়ের উত্তর গ।
❖ Clinical reference-এ average oral body temperature প্রায় 37°C, কিন্তু ব্যক্তি ও measurement site অনুযায়ী পরিবর্তন হয়।
❖ মানবদেহের স্বাভাবিক তাপমাত্রা (Normal Body Temperature): সুস্থ মানুষের দেহের গড় স্বাভাবিক তাপমাত্রা সাধারণত প্রায় ৩৭°C বা ৯৮.৬°F। তবে বয়স, শারীরিক কার্যকলাপ, দিনের সময়, পরিবেশ এবং তাপমাত্রা পরিমাপের স্থানের ওপর নির্ভর করে স্বাভাবিক তাপমাত্রা কিছুটা পরিবর্তিত হতে পারে।
❖ সেলসিয়াস স্কেলে স্বাভাবিক তাপমাত্রা: প্রচলিত সাধারণ বিজ্ঞান ও প্রতিযোগিতামূলক পরীক্ষার প্রশ্ন অনুযায়ী মানবদেহের স্বাভাবিক তাপমাত্রা প্রায় ৩৬.৯°C বা ৩৭°C ধরা হয়। প্রদত্ত বিকল্পগুলোর মধ্যে ৩৬.৯°C গড় স্বাভাবিক তাপমাত্রার সবচেয়ে কাছাকাছি।
➤ মানবদেহের গড় স্বাভাবিক তাপমাত্রা = ৩৭°C।
➤ ফারেনহাইট স্কেলে = ৯৮.৬°F।
➤ ৩৬.৯°C ≈ ৯৮.৪°F।
➤ কেলভিন স্কেলে ৩৭°C = ৩১০.১৫ K।
❖ স্বাভাবিক তাপমাত্রার পরিসর: যুক্তরাষ্ট্রের National Library of Medicine-এর MedlinePlus অনুযায়ী মানুষের স্বাভাবিক দেহের তাপমাত্রা প্রায় ৩৬.১°C থেকে ৩৭.২°C পর্যন্ত হতে পারে। তবে সুস্থ প্রাপ্তবয়স্ক মানুষের ক্ষেত্রে আরও কিছুটা তারতম্য দেখা যায়।
❖ দেহের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ (Thermoregulation): মানবদেহের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে মস্তিষ্কের হাইপোথ্যালামাস (Hypothalamus) গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি দেহের তাপ উৎপাদন ও তাপ নির্গমনের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে সাহায্য করে।
❖ দেহের তাপ উৎপাদন: খাদ্য থেকে প্রাপ্ত রাসায়নিক শক্তি বিপাকীয় কার্যক্রমের মাধ্যমে বিভিন্ন কাজে ব্যবহৃত হয় এবং তাপ উৎপন্ন করে। বিশেষ করে পেশির কার্যকলাপ, বিপাকীয় বিক্রিয়া ও শারীরিক পরিশ্রমের সময় তাপ উৎপাদন বৃদ্ধি পায়।
❖ দেহ থেকে তাপ নির্গমন: মানবদেহ প্রধানত বিকিরণ (Radiation), পরিবহন (Conduction), পরিচলন (Convection) এবং বাষ্পীভবন (Evaporation) প্রক্রিয়ায় তাপ হারায়।
❖ দেহের তাপমাত্রা পরিমাপের যন্ত্র: মানবদেহের তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য থার্মোমিটার (Thermometer) ব্যবহার করা হয়। বর্তমানে ডিজিটাল, ইনফ্রারেড ও অন্যান্য ক্লিনিক্যাল থার্মোমিটার ব্যবহৃত হয়।
❖ সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট স্কেলের সম্পর্ক: তাপমাত্রাকে সেলসিয়াস থেকে ফারেনহাইটে রূপান্তরের সূত্র—
➤ °F = (°C × ৯/৫) + ৩২
➤ °C = (°F − ৩২) × ৫/৯
➤ ৩৭°C = (৩৭ × ৯/৫) + ৩২ = ৯৮.৬°F।
➤ ৩৬.৯°C ≈ ৯৮.৪°F।
✦ মূল ব্যাখ্যার গুরুত্বপূর্ণ তথ্য-সংশোধনী:
❖ “মানবদেহের স্বাভাবিক তাপমাত্রা নির্দিষ্টভাবে ৩৬.৯°C”—এমন বক্তব্য সম্পূর্ণ নির্ভুল নয়। কারণ মানবদেহের তাপমাত্রা কোনো অপরিবর্তনীয় সংখ্যা নয়। সুস্থ মানুষের দেহের তাপমাত্রা স্বাভাবিকভাবেই কিছুটা ওঠানামা করে।
❖ চিকিৎসাবিজ্ঞানে মানবদেহের বহুল স্বীকৃত গড় স্বাভাবিক তাপমাত্রা ৩৭°C বা ৯৮.৬°F। তাই ৩৬.৯°C-কে একমাত্র স্বাভাবিক তাপমাত্রা নয়, বরং স্বাভাবিক তাপমাত্রার অন্তর্ভুক্ত একটি মান হিসেবে বিবেচনা করতে হবে।
❖ ৩৬.৫°C তাপমাত্রাও সম্পূর্ণ স্বাভাবিক হতে পারে। তবে প্রশ্নের বিকল্পগুলোর মধ্যে প্রচলিত গড় তাপমাত্রা ৩৭°C-এর সবচেয়ে কাছাকাছি মান ৩৬.৯°C।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. ৩৫.৭°C ⇒ ভুল। এটি মানবদেহের প্রচলিত গড় স্বাভাবিক তাপমাত্রার তুলনায় কম। তবে শুধু এই মানের ভিত্তিতে কোনো রোগ নির্ণয় করা যায় না; পরিমাপের স্থান ও ব্যক্তির শারীরিক অবস্থা বিবেচনা করতে হয়।
❖ খ. ৩৬.৫°C ⇒ পরীক্ষাভিত্তিক উত্তর নয়। এটি মানবদেহের স্বাভাবিক তাপমাত্রার পরিসরের অন্তর্ভুক্ত। কিন্তু প্রচলিত গড় তাপমাত্রা ৩৭°C-এর তুলনায় ৩৬.৯°C বেশি কাছাকাছি।
❖ গ. ৩৬.৯°C ⇒ সঠিক। এটি প্রায় ৯৮.৪°F-এর সমান এবং মানবদেহের স্বাভাবিক তাপমাত্রার অন্তর্ভুক্ত। প্রদত্ত বিকল্পগুলোর মধ্যে প্রচলিত গড় স্বাভাবিক তাপমাত্রার সবচেয়ে কাছাকাছি হওয়ায় এটিই পরীক্ষার প্রত্যাশিত সঠিক উত্তর।
❖ ঘ. ৩৭.৮°C ⇒ ভুল। এটি প্রচলিত গড় স্বাভাবিক তাপমাত্রার তুলনায় বেশি। পরিমাপের স্থান, দিনের সময় ও ব্যক্তির অবস্থাভেদে এটি তাপমাত্রা বৃদ্ধির নির্দেশক হতে পারে।
✦ পরীক্ষার জন্য মনে রাখুন:
❖ মানবদেহের গড় স্বাভাবিক তাপমাত্রা—৩৭°C বা ৯৮.৬°F।
❖ প্রদত্ত প্রশ্নের সঠিক উত্তর—৩৬.৯°C।
❖ ৩৬.৯°C ≈ ৯৮.৪°F।
❖ ৩৭°C = ৩১০.১৫ K।
❖ মানবদেহের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণকারী মস্তিষ্কের অংশ—হাইপোথ্যালামাস (Hypothalamus)।
❖ তাপমাত্রা পরিমাপের যন্ত্র—থার্মোমিটার (Thermometer)।
❖ তাপমাত্রার SI একক—কেলভিন (K)।
❖ ০°C = ২৭৩.১৫ K।
❖ ১০০.৪°F = ৩৮°C; এটি জ্বর নির্ণয়ের একটি প্রচলিত সীমা।
❖ দেহের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা ৩৫°C-এর নিচে নেমে গেলে—হাইপোথার্মিয়া (Hypothermia)।
❖ দেহে তাপ উৎপাদনের প্রধান উৎস—বিপাকীয় কার্যক্রম (Metabolism)।
❖ তাপ নির্গমনের প্রধান প্রক্রিয়া—বিকিরণ, পরিবহন, পরিচলন ও বাষ্পীভবন।
◈ চূড়ান্ত উত্তর: গ. ৩৬.৯° সেলসিয়াস। তবে মানবদেহের প্রচলিত গড় স্বাভাবিক তাপমাত্রা ৩৭°C বা ৯৮.৬°F—এই তথ্যটিও মনে রাখতে হবে।

উত্তর: ঘ
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ থার্মোমিটার (Thermometer): তাপমাত্রা পরিমাপের যন্ত্রকে থার্মোমিটার বলে। ঐতিহ্যগত তরলভিত্তিক থার্মোমিটারে তাপমাত্রার পরিবর্তনের সঙ্গে তরলের আয়তন প্রসারণ ও সংকোচনের নীতি ব্যবহার করা হয়। পারদ ও রঙিন অ্যালকোহল এ ধরনের থার্মোমিটারে ব্যবহৃত দুটি পরিচিত তরল।
❖ পারদ (Mercury): পারদ একটি রুপালি-সাদা, উজ্জ্বল, ভারী ধাতব মৌল, যা সাধারণ কক্ষতাপমাত্রায় তরল অবস্থায় থাকে। এর রাসায়নিক প্রতীক Hg এবং পারমাণবিক সংখ্যা ৮০।
➤ রাসায়নিক প্রতীক: Hg।
➤ পারমাণবিক সংখ্যা: ৮০।
➤ আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর: প্রায় ২০০.৫৯।
➤ গলনাঙ্ক: প্রায় −৩৮.৮৩°C।
➤ স্ফুটনাঙ্ক: প্রায় ৩৫৬.৭৩°C।
➤ সাধারণ কক্ষতাপমাত্রায় অবস্থা: তরল।
❖ পারদের তাপীয় প্রসারণ (Thermal Expansion): পারদকে উত্তপ্ত করলে এর আয়তন বৃদ্ধি পায় এবং ঠান্ডা করলে আয়তন হ্রাস পায়। সরু কাচের কৈশিক নলের মধ্যে এই সামান্য আয়তন পরিবর্তনও পারদস্তম্ভের উচ্চতার পরিবর্তন হিসেবে সহজে বোঝা যায়।
➤ তাপমাত্রা বৃদ্ধি → পারদের আয়তন বৃদ্ধি → পারদস্তম্ভ ওপরে ওঠে।
➤ তাপমাত্রা হ্রাস → পারদের আয়তন হ্রাস → পারদস্তম্ভ নিচে নামে।
❖ পারদের সুষম প্রসারণ: পারদের আয়তন প্রসারণ তুলনামূলক নিয়মিত। নির্দিষ্ট তাপমাত্রা পরিসরে তাপমাত্রার সমান পরিবর্তনের জন্য পারদস্তম্ভের উচ্চতার পরিবর্তন প্রায় সমান হয়। ফলে থার্মোমিটারের স্কেল নির্ধারণ ও তাপমাত্রা পরিমাপ সহজ হয়।
❖ পারদ ব্যবহারের গুরুত্বপূর্ণ কারণসমূহ:
➤ সুষম প্রসারণ: পারদের আয়তন তাপমাত্রার সঙ্গে নিয়মিতভাবে পরিবর্তিত হয়।
➤ কাচের গায়ে না লেগে থাকা: পারদ সাধারণত কাচকে ভেজায় না। ফলে কাচের নলের ভেতরে পারদস্তম্ভের অবস্থান স্পষ্টভাবে বোঝা যায়।
➤ উজ্জ্বল ও অস্বচ্ছ: পারদ রুপালি ও চকচকে হওয়ায় কাচের নলের মধ্যে সহজে দেখা যায়।
➤ তাপ পরিবাহিতা: পারদ তরল ধাতু হওয়ায় তাপ পরিবহন করতে পারে এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনে সাড়া দেয়।
➤ বিস্তৃত তরল অবস্থা: নিম্ন গলনাঙ্ক ও তুলনামূলক উচ্চ স্ফুটনাঙ্কের কারণে পারদ বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে তরল অবস্থায় থাকে।
➤ কম আপেক্ষিক তাপধারণ ক্ষমতা: অল্প পরিমাণ পারদ তুলনামূলক কম তাপ গ্রহণ করেই তাপমাত্রা পরিবর্তন করতে পারে।
❖ থার্মোমিটারের কার্যনীতি: পারদযুক্ত কাচের থার্মোমিটারে একটি বাল্বের সঙ্গে সরু কৈশিক নল যুক্ত থাকে। বাল্বে থাকা পারদ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সঙ্গে প্রসারিত হয়ে নলের মধ্যে ওপরে ওঠে। নলের পাশে চিহ্নিত স্কেল থেকে তাপমাত্রা পড়া যায়।
❖ আয়তন প্রসারণের সূত্র: তাপমাত্রার অল্প পরিবর্তনের ক্ষেত্রে তরলের আয়তন প্রসারণের আনুমানিক সূত্র—
➤ ΔV = βV₀ΔT
এখানে,
➤ ΔV = আয়তনের পরিবর্তন।
➤ β = আয়তন প্রসারণ সহগ।
➤ V₀ = প্রাথমিক আয়তন।
➤ ΔT = তাপমাত্রার পরিবর্তন।
❖ পারদযুক্ত থার্মোমিটারের ব্যবহার: ঐতিহাসিকভাবে পারদযুক্ত থার্মোমিটার চিকিৎসা, গবেষণাগার, আবহাওয়া পর্যবেক্ষণ এবং বিভিন্ন শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়েছে। তবে পারদের বিষাক্ততার কারণে বর্তমানে অনেক ক্ষেত্রে ডিজিটাল, অ্যালকোহলভিত্তিক ও অন্যান্য পারদবিহীন থার্মোমিটার ব্যবহৃত হচ্ছে।
✦ মূল ব্যাখ্যার গুরুত্বপূর্ণ তথ্য-সংশোধনী:
❖ “অল্প তাপে পারদের আয়তন অন্য সব তরলের তুলনায় অনেক বেশি বৃদ্ধি পায়”—এমন ধারণা সঠিক নয়। প্রকৃতপক্ষে অ্যালকোহলের আয়তন প্রসারণের হার পারদের তুলনায় বেশি।
❖ University College London (UCL)-এর ব্যাখ্যা অনুযায়ী, প্রতি ১°C তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে পারদের আয়তন প্রায় ০.০১৮% এবং অ্যালকোহলের আয়তন প্রায় ০.১০৯% বৃদ্ধি পেতে পারে। পারদের বিশেষ সুবিধা হলো এর প্রসারণ তুলনামূলক নিয়মিত ও পরিমাপের উপযোগী।
❖ পারদের উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক এবং নিম্ন গলনাঙ্কও থার্মোমিটারে ব্যবহারের গুরুত্বপূর্ণ কারণ। তাই ক ও গ বিকল্পের বৈশিষ্ট্যগুলোও পারদ ব্যবহারে সহায়ক, যদিও প্রশ্নটির প্রত্যাশিত উত্তর ঘ।
❖ পারদ সাধারণ তাপমাত্রা ও চাপে তরল অবস্থায় থাকা একমাত্র বিশুদ্ধ ধাতব মৌল। তবে গ্যালিয়ামসহ আরও কিছু ধাতু সামান্য বেশি তাপমাত্রায় গলে তরল হয়। সুতরাং পারদের তরল ধাতু হওয়া একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হলেও থার্মোমিটারে ব্যবহারের সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা নয়।
❖ স্বাস্থ্য ও পরিবেশগত সতর্কতা: পারদ একটি বিষাক্ত পদার্থ। পারদযুক্ত থার্মোমিটার ভেঙে গেলে নির্গত পারদ ও তার বাষ্প স্বাস্থ্যের জন্য ক্ষতিকর হতে পারে। এ কারণে বর্তমানে পারদবিহীন ডিজিটাল থার্মোমিটার ব্যবহারে গুরুত্ব দেওয়া হয়।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. স্ফুটনাঙ্ক বেশি ⇒ আংশিক প্রাসঙ্গিক। পারদের স্ফুটনাঙ্ক প্রায় ৩৫৬.৭৩°C, যা পানির স্ফুটনাঙ্কের তুলনায় অনেক বেশি। ফলে পারদ তুলনামূলক উচ্চ তাপমাত্রাতেও তরল থাকে। এটি থার্মোমিটারে ব্যবহারের একটি সুবিধা, তবে প্রশ্নটির প্রত্যাশিত প্রধান কারণ নয়।
❖ খ. একমাত্র তরল ধাতু ⇒ পরীক্ষার প্রত্যাশিত উত্তর নয়। সাধারণ তাপমাত্রায় পারদ তরল অবস্থায় থাকে। কিন্তু শুধু তরল ধাতু হওয়ার কারণেই এটি থার্মোমিটারে ব্যবহার করা হয় না; এর সুষম তাপীয় প্রসারণ ও অন্যান্য ভৌত বৈশিষ্ট্য গুরুত্বপূর্ণ।
❖ গ. গলনাঙ্ক কম ⇒ আংশিক প্রাসঙ্গিক। পারদের গলনাঙ্ক প্রায় −৩৮.৮৩°C। তাই সাধারণ শীতল পরিবেশেও এটি তরল অবস্থায় থাকতে পারে। এটি থার্মোমিটারে ব্যবহারের একটি সুবিধা, কিন্তু প্রশ্নটির নির্ধারিত উত্তর নয়।
❖ ঘ. অল্প তাপে আয়তন অনেক বেশি বৃদ্ধি পায় ⇒ সঠিক। তাপমাত্রার পরিবর্তনের সঙ্গে পারদের আয়তন নিয়মিতভাবে পরিবর্তিত হয়। এই পরিবর্তন সরু কৈশিক নলে সহজে দেখা যায় এবং তাপমাত্রা নির্ণয় করা যায়। এটিই পরীক্ষার প্রত্যাশিত সঠিক উত্তর।
✦ পরীক্ষার জন্য মনে রাখুন:
❖ থার্মোমিটারে পারদ ব্যবহারের প্রধান পরীক্ষাভিত্তিক কারণ—তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে আয়তনের পরিবর্তন ঘটে।
❖ পারদের তাপীয় প্রসারণ—তুলনামূলক সুষম ও নিয়মিত।
❖ পারদের রাসায়নিক প্রতীক—Hg।
❖ পারদের পারমাণবিক সংখ্যা—৮০।
❖ পারদের গলনাঙ্ক—প্রায় −৩৮.৮৩°C।
❖ পারদের স্ফুটনাঙ্ক—প্রায় ৩৫৬.৭৩°C।
❖ সাধারণ তাপমাত্রায় তরল ধাতু—পারদ।
❖ সাধারণ তাপমাত্রায় তরল অধাতু—ব্রোমিন (Br₂)।
❖ পারদ কাচের গায়ে সাধারণত লেগে থাকে না, ফলে থার্মোমিটারের পাঠ নেওয়া সহজ হয়।
❖ পারদের তুলনায় অ্যালকোহলের আয়তন প্রসারণের হার বেশি।
❖ অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রা পরিমাপে অ্যালকোহল থার্মোমিটার ব্যবহার করা যায়, কারণ ইথানলের হিমাঙ্ক প্রায় −১১৪°C।
❖ তাপমাত্রা পরিমাপের SI একক—কেলভিন (K)।
❖ পারদযুক্ত থার্মোমিটারের নিরাপদ বিকল্প—ডিজিটাল থার্মোমিটার ও উপযুক্ত পারদবিহীন তরল থার্মোমিটার।
◈ চূড়ান্ত উত্তর: ঘ. অল্প তাপে আয়তন অনেক বেশি বৃদ্ধি পায়। তবে বৈজ্ঞানিকভাবে অধিক নির্ভুল ব্যাখ্যা হলো—তাপমাত্রার পরিবর্তনের সঙ্গে পারদের আয়তন তুলনামূলক সুষম ও নিয়মিতভাবে পরিবর্তিত হয়।

উত্তর: ঘ
◈ সঠিক উত্তর: প্রায় ৩৭°C
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
C = (98.2 − 32)/1.8
= 66.2/1.8
≈ 36.78°C
≈ 37°C
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. 40°C ⇒ 104°F।
❖ খ. 39°C ⇒ ≈102.2°F।
❖ গ. 38°C ⇒ ≈100.4°F।
❖ ঘ. 37°C ⇒ নিকটতম; সঠিক।

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: প্রায় 4.2 kJ kg⁻¹ K⁻¹
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ পানির specific heat প্রায়:
4.186 kJ kg⁻¹ K⁻¹ ≈ 4.2 kJ kg⁻¹ K⁻¹
এবং numerically:
4.186 J g⁻¹ °C⁻¹ ≈ 4.2 J g⁻¹ °C⁻¹।
❖ এ উচ্চ specific heat-এর কারণে oceans ও lakes climate temperature variation কমাতে সাহায্য করে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. 3.2 ⇒ কম।
❖ খ. 4.2 ⇒ standard rounded value; সঠিক।
❖ গ. 5.4 ⇒ বেশি।
❖ ঘ. 6.3 ⇒ অনেক বেশি।

উত্তর: ক
◈ সঠিক উত্তর: পানি—শুধু ০°C থেকে ৪°C পর্যন্ত anomalous range-এ
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ অধিকাংশ পদার্থ heating-এ expand করে। কিন্তু পানি 0°C থেকে প্রায় 4°C পর্যন্ত উত্তপ্ত করলে সংকুচিত হয়, অর্থাৎ volume কমে এবং density বাড়ে।
❖ 4°C-এর ওপরে পানি সাধারণ পদার্থের মতো heating-এ expand করে। OpenStax পানি 4°C-এ সবচেয়ে dense এবং 0–4°C range-এ anomalous expansion দেখায় বলে উল্লেখ করে।
✦ মূল উত্তরের তথ্য-সংশোধনী:
❖ “পানি তাপে সংকুচিত হয়” ⇒ সব temperature-এ নয়; কেবল 0–4°C range-এ।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. পানি ⇒ anomalous range-এ সঠিক।
❖ খ. পারদ ⇒ সাধারণত heating-এ expand করে।
❖ গ. প্লুটোনিয়াম ⇒ জটিল allotropy থাকলেও এই school-level anomaly-এর উত্তর নয়।
❖ ঘ. German silver ⇒ metal alloy; সাধারণত heating-এ expand করে।

উত্তর: ক
বইয়ের উত্তর/পরীক্ষার উত্তর: ক. নিচের পানি কখনও জমাট বাঁধে না
অধিক নির্ভুল ব্যাখ্যা: উপরিভাগে বরফ তৈরি ও ভেসে থাকে; নিচে তুলনামূলক উষ্ণ তরল পানি থাকে এবং বরফ insulation দেয়
◈ সঠিক উত্তর: পরীক্ষাভিত্তিক—ক
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ পানি 4°C-এ সবচেয়ে dense। lake/pond ঠাণ্ডা হলে 4°C পানি নিচে নেমে যায়, আর 4°C-এর নিচে ঠাণ্ডা পানি কম dense হওয়ায় ওপরে থাকে এবং শেষে surface-এ ice তৈরি হয়।
❖ Ice পানির চেয়ে কম dense হওয়ায় উপরে ভাসে এবং insulating layer তৈরি করে; ফলে নিচের পুরো জলরাশি দ্রুত জমে যায় না। USGS এই anomalous density behaviour-কে aquatic life-এর জন্য গুরুত্বপূর্ণ বলে ব্যাখ্যা করে।
✦ মূল উত্তরের তথ্য-সংশোধনী:
❖ “নিচের পানি কখনও জমাট বাঁধে না” ⇒ “কখনও” শব্দটি অতিরঞ্জিত। অগভীর জলাশয় বা অত্যন্ত দীর্ঘ/কঠোর শীতে পুরো জলাশয় জমতে পারে। মূল কারণ হলো ice floats + water’s density anomaly + ice insulation।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. নিচের পানি জমে না ⇒ school-level intended answer; আংশিকভাবে সঠিক।
❖ খ. প্রাণী নিজে গরম রাখে ⇒ কিছু প্রাণীর physiological adaptation আছে, কিন্তু phenomenon-এর মূল physics নয়।
❖ গ. সবাই hibernate ⇒ ভুল generalization।
❖ ঘ. বরফ তাপ ঢুকতে দেয় ⇒ মূলত বরফ heat loss কমায়, বাইরে থেকে heat ঢোকানো নয়।

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: বায়ুর চাপ কম
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ উচ্চতা বাড়ার সঙ্গে মাথার ওপরে থাকা বায়ুর স্তম্ভের পরিমাণ কমে; ফলে atmospheric pressure কমে যায়।
❖ কম বাইরের pressure-এর সঙ্গে water vapour pressure সমান হতে কম temperature-ই যথেষ্ট। তাই altitude বাড়লে boiling point কমে।
➤ Sea level → প্রায় 100°C
➤ Denver-এর মতো উঁচু স্থানে → প্রায় 95°C
➤ Everest summit → প্রায় 70–72°C।
USDA উচ্চতার সঙ্গে pressure ও boiling temperature কমার কারণে রান্নার সময় বাড়ে বলে উল্লেখ করে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. বায়ুর চাপ বেশি ⇒ উল্টো; pressure বেশি হলে boiling point বাড়ত।
❖ খ. বায়ুর চাপ কম ⇒ সঠিক।
❖ গ. সূর্য প্রখরতা ⇒ boiling point নির্ধারণের মূল কারণ নয়।
❖ ঘ ⇒ খ সঠিক।

উত্তর: ঘ
◈ সঠিক উত্তর: কাপড়ের পানি বাষ্পীভবনের সময় শরীর হতে তাপ গ্রহণ করে
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ wet cloth-এর পানি evaporation-এর জন্য latent heat নেয়। এর একটি বড় অংশ skin/body থেকে আসে, ফলে body surface দ্রুত ঠান্ডা হতে পারে।
❖ বাতাস থাকলে evaporation আরও দ্রুত হয়—তাই wet clothes + wind অবস্থায় heat loss উল্লেখযোগ্য হতে পারে।
❖ তবে ঠান্ডা লাগা নিজে সর্দি-কাশির ভাইরাস সৃষ্টি করে না; respiratory infection সংক্রমণজনিত।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক ⇒ ফলাফল, কারণের পূর্ণ ব্যাখ্যা নয়।
❖ খ ⇒ ঠান্ডা পরিবেশে discomfort হয়, কিন্তু infection-এর সরাসরি কারণ নয়।
❖ গ ⇒ বৈজ্ঞানিক নয়।
❖ ঘ ⇒ evaporation cooling-এর সঠিক ব্যাখ্যা।