এক গ্রাম পানির তাপমাত্রা ২০ ডিগ্রি হতে ৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে বৃদ্ধির জন্যে কত তাপের প্রয়োজন?

সঠিক উত্তর: (ক) ১০ ক্যালরি তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় তাপ নির্ণয়ের বিষয়টি পদার্থবিজ্ঞানের তাপগতিবিদ্যার একটি মৌলিক সূত্রের উপর ভিত্তি করে নির্ধারিত হয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে পদার্থের অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায়, যা তাপশক্তির মাধ্যমে পরিমাপ করা হয়। **তাপ ধারণ ক্ষমতা সম্পর্কে বিস্তারিত তথ্য:** — তাপ ধারণ ক্ষমতা (Heat Capacity, C) হলো কোনো পদার্থের তাপমাত্রা এক ডিগ্রি সেলসিয়াস বৃদ্ধি করতে যে পরিমাণ তাপ শক্তির প্রয়োজন হয় তার পরিমাপ। — পানির ক্ষেত্রে তাপ ধারণ ক্ষমতা প্রতি গ্রাম প্রতি ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্রায় **১ ক্যালরি** (ঠিকভাবে বলতে গেলে, ১.০০ ক্যালরি/গ্রাম/°C)। — এর অর্থ হলো, **১ গ্রাম পানির তাপমাত্রা ১ ডিগ্রি সেলসিয়াস বৃদ্ধি করতে ১ ক্যালরি তাপ শক্তির প্রয়োজন হয়**। **তাপ শক্তির সূত্র:** তাপ শক্তির পরিমাণ নির্ণয়ের সূত্র হলো: **Q = m × c × ΔT** যেখানে, — Q = প্রয়োজনীয় তাপ শক্তি (ক্যালরি) — m = পদার্থের ভর (গ্রাম) — c = পদার্থের তাপ ধারণ ক্ষমতা (ক্যালরি/গ্রাম/°C) — ΔT = তাপমাত্রা বৃদ্ধির পরিমাণ (°C) **প্রশ্নের ক্ষেত্রে প্রয়োগ:** প্রশ্ন অনুযায়ী, — m = ১ গ্রাম — c = ১ ক্যালরি/গ্রাম/°C (পানির ক্ষেত্রে) — ΔT = ৩০°C – ২০°C = ১০°C সুতরাং, Q = ১ × ১ × ১০ = **১০ ক্যালরি** --- **বিভ্রান্তিকর বিকল্প বিশ্লেষণ:** ✗ খ) ২ ক্যালরি: এটি ভুল কারণ তাপমাত্রা বৃদ্ধির পরিমাণ ১০ ডিগ্রি হলেও তাপ ধারণ ক্ষমতা প্রতি ডিগ্রিতে ১ ক্যালরি হওয়ায় মোট তাপ শক্তি হবে ১০ ক্যালরি, ২ ক্যালরি নয়। ✗ গ) ৩ ক্যালরি: এটি ভুল কারণ তাপ ধারণ ক্ষমতা প্রতি ডিগ্রিতে ১ ক্যালরি হওয়ায় মোট তাপ শক্তি হবে ১০ ক্যালরি, ৩ ক্যালরি নয়। ✗ ঘ) ৪ ক্যালরি: এটি ভুল কারণ তাপ ধারণ ক্ষমতা প্রতি ডিগ্রিতে ১ ক্যালরি হওয়ায় মোট তাপ শক্তি হবে ১০ ক্যালরি, ৪ ক্যালরি নয়। --- উৎস: — পদার্থবিজ্ঞান বিষয়ক বই: *Fundamentals of Physics* (Halliday, Resnick, Walker) — মাধ্যমিক ও উচ্চ মাধ্যমিক পদার্থবিজ্ঞান পাঠ্যপুস্তক (বাংলাদেশ জাতীয় শিক্ষাক্রম ও পাঠ্যপুস্তক বোর্ড) — BCS সাধারণ বিজ্ঞান প্রশ্নব্যাংক (২০১০-২০২৩)