ব্যাখ্যা
সঠিক উত্তর: (খ) কালো
**তাপ বিকিরণ ও শোষণের ধারণা সম্পর্কিত ভূমিকা:**
তাপ পদার্থবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় যেখানে কোনো বস্তুর তাপ শোষণ ও বিকিরণের ক্ষমতা নির্ভর করে তার রঙের উপর। সাধারণত গাঢ় রঙের বস্তু বেশি তাপ শোষণ করে এবং দ্রুত তাপ বিকিরণ করতে পারে। এই নীতির উপর ভিত্তি করে চা দ্রুত ঠান্ডা করার জন্য কোন রঙের কাপ উপযুক্ত তা নির্ধারণ করা হয়।
**কালো রঙ সম্পর্কে বিস্তারিত তথ্য:**
— কালো রঙ তাপের সবচেয়ে ভালো শোষক ও বিকিরক হিসেবে পরিচিত। এটি দৃশ্যমান আলোর প্রায় সব তরঙ্গদৈর্ঘ্যকেই শোষণ করে নেয় এবং খুব কম পরিমাণ আলোকশক্তিকে প্রতিফলিত করে।
— তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র অনুযায়ী, যে বস্তু তাপ শোষণ করতে পারে সে দ্রুত তাপ বিকিরণও করতে পারে। কালো রঙের কাপ তাই দ্রুত তাপ হারাতে পারে, ফলে চা তাড়াতাড়ি ঠান্ডা হয়।
— প্রকৃতিতে কালো রঙের বস্তু যেমন কয়লা বা কালো রঙের পৃষ্ঠতল দ্রুত তাপ হারায়। একই নীতিতে কালো রঙের কাপও কাজ করে।
— গবেষণায় দেখা গেছে, কালো রঙের পাত্রে রাখা তরল পদার্থ দ্রুত তাপ হারায় কারণ কালো রঙের তাপ বিকিরণ ক্ষমতা বেশি।
**বিভ্রান্তিকর বিকল্প বিশ্লেষণ:**
✗ ক) সাদা: সাদা রঙ তাপের দুর্বল শোষক ও দুর্বল বিকিরক। এটি আলোকশক্তির বেশিরভাগ অংশ প্রতিফলিত করে দেয়, ফলে তাপ ধরে রাখে এবং চা ধীরে ঠান্ডা হয়।
✗ গ) লাল: লাল রঙের তাপ শোষণ ও বিকিরণ ক্ষমতা মাঝারি। এটি সাদা বা ধূসরের চেয়ে বেশি তাপ শোষণ করলেও কালো রঙের তুলনায় অনেক কম। তাই চা ঠান্ডা হতে বেশি সময় লাগে।
✗ ঘ) ধূসর: ধূসর রঙও তাপ বিকিরণে তুলনামূলকভাবে কম কার্যকর। এটি সাদা ও কালোর মাঝামাঝি অবস্থানে থাকে, ফলে চা ঠান্ডা হতে স্বাভাবিক সময়ের চেয়ে বেশি সময় নেয়।
**উৎস:**
— পদার্থবিজ্ঞান বিষয়ক বই: *Heat and Thermodynamics* (Mark W. Zemansky)
— বাংলাদেশ সরকারি পরীক্ষার প্রশ্নব্যাংক: BCS Preliminary Test (২০১০-২০২৩)
— NTRCA শিক্ষক নিবন্ধন পরীক্ষা প্রশ্নপত্র (গণিত ও বিজ্ঞান অংশ)