এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “গ্যাসের অণুর গড়বেগ কাকে বলে? গ্যাসের অণুর গতিবেগের ওপর তার চাপ কীভাবে নির্ভর করে?” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “গ্যাসের অণুর গড়বেগ কাকে বলে? গ্যাসের অণুর গতিবেগের ওপর তার চাপ কীভাবে নির্ভর করে?” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের দ্বিতীয় অধ্যায় “গ্যাসের আচরণ“ -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়।
গ্যাসের অণুর গড়বেগ কাকে বলে?
গ্যাসীয় পদার্থের অণুগুলি অবিরাম, বিশৃঙ্খল গতিতে সঞ্চরণশীল অবস্থায় বিচরণ করে। কোনো গ্যাসের সকল অণুর বেগ কখনও সমান হয় না।
মনে করি, একটি নির্দিষ্ট চাপ ও উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের মধ্যে \(n\)-সংখ্যক অণু আছে। এদের মধ্যে \(n_1\)-সংখ্যক অণুর বেগ \(C_1\), \(n_2\)-সংখ্যক অণুর বেগ \(C_2\), \(n_3\)-সংখ্যক অণুর বেগ \(C_3\)… ইত্যাদি। সুতরাং, গ্যাসীয় অণুগুলির গড়বেগ
গ্যাসের অণুর গতিবেগের ওপর তার চাপ কীভাবে নির্ভর করে?
কোনো গ্যাসের অণুগুলি সর্বদাই গতিশীল। এদের গতির কারণে এরা পাত্রের দেয়ালের সঙ্গে অনবরত সংঘর্ষ ঘটায়। এই সংঘর্ষের কারণে পাত্রের দেয়ালে চাপ সৃষ্টি হয়। প্রমাণ করা যায় যে, এই চাপ \(P=\frac13\rho⋅C_{rms}^2\)। এখানে \(\rho\) হল ঘনত্ব এবং \(C_{rms}\) হল গ্যাসের অণুর গড় বর্গবেগের বর্গমূল। সুতরাং, অণুগুলির গতিবেগ বৃদ্ধি পেলে তার চাপও ক্রমশ বাড়বে।
\(C_a=\frac{n_1C_1+n_2C_2+n_3C_3+…}{n_1+n_2+n_3+…}\\\)বা, \(C_a=\frac{n_1C_1+n_2C_2+n_3C_3+…}n\)
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
গ্যাসের চাপ কীভাবে অণুর গতিবেগের ওপর নির্ভর করে?
গ্যাসের অণুগুলি পাত্রের দেয়ালে সংঘর্ষ করে চাপ সৃষ্টি করে। চাপ \(\left(P\right)\) এবং \(RMS\) বেগ \(\left(C_{rms}\right)\) এর মধ্যে সম্পর্ক নিম্নরূপ – \(P=\frac13\rho⋅C_{rms}^2\)। যেখানে \(\rho\) = গ্যাসের ঘনত্ব। (অণুর গতিবেগ বাড়লে চাপ বাড়ে এবং গ্যাসের ঘনত্ব বাড়লেও চাপ বাড়ে)।
গ্যাসের অণুর গড়বেগ কীভাবে তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিত?
গ্যাসের অণুর গড় গতিবেগ তাপমাত্রার বর্গমূলের সমানুপাতিক। \(C_{avg}\propto\sqrt T\)।
গ্যাসের অণুর বেগ বণ্টন কেমন হয়?
গ্যাসের অণুগুলির বেগ ম্যাক্সওয়েল-বোল্টজম্যান বণ্টন অনুসরণ করে, অর্থাৎ সব অণুর বেগ সমান নয় – কিছু অণুর বেগ বেশি, কিছু কম।
গড়বেগ ও RMS বেগের মধ্যে সংখ্যাগত সম্পর্ক কী?
গড়বেগ ও RMS বেগের মধ্যে সংখ্যাগত সম্পর্ক (আদর্শ গ্যাসের জন্য) \(C_{rms}\approx1.09\times C_{avg}\)।
মহাকাশে গ্যাসের অণুর গড়বেগ কত?
মহাকাশের নিম্ন-চাপ ও উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে গ্যাসের অণুর গড়বেগ অত্যন্ত বেশি (কিছু ক্ষেত্রে কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ডে)। কিন্তু ঘনত্ব কম হওয়ায় চাপ নগণ্য।
গড়বেগ শূন্য (0 K) তাপমাত্রায় কী হয়?
পরম শূন্য তাপমাত্রায় (0 K), গ্যাসের অণুর গতিশক্তি তাত্ত্বিকভাবে শূন্য হয়, অর্থাৎ গড়বেগও শূন্য হয়। তবে কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল প্রভাবের কারণে অণুগুলির সামান্য গতি থাকতে পারে (শূন্য-বিন্দু শক্তি)।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন “গ্যাসের অণুর গড়বেগ কাকে বলে? গ্যাসের অণুর গতিবেগের ওপর তার চাপ কীভাবে নির্ভর করে?” নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান পরীক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই “গ্যাসের অণুর গড়বেগ কাকে বলে? গ্যাসের অণুর গতিবেগের ওপর তার চাপ কীভাবে নির্ভর করে?” প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের দ্বিতীয় অধ্যায় “গ্যাসের আচরণ” -এর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক পরীক্ষায় এবং চাকরির পরীক্ষায় প্রায়ই দেখা যায়। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা থাকলে, আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। তাছাড়া, নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।
মন্তব্য করুন