Physics - Thermodynamics Question Bank (250 Questions, Bilingual English & Assamese)

Physics - Thermodynamics Question Bank (250 Questions, Bilingual English & Assamese) practice questions with answers for competitive exams in Assam.

250 Questions with Answers

Q1. What is heat?
তাপ কি?
Answer: Heat is a form of energy that flows from a hotter body to a colder body due to a temperature difference.
তাপ হৈছে এক প্ৰকাৰৰ শক্তি যি তাপমাত্ৰাৰ পাৰ্থক্যৰ বাবে উত্তপ্ত বস্তুৰ পৰা ঠাণ্ডা বস্তুলৈ প্ৰবাহিত হয়।
Q2. What is temperature?
তাপমাত্ৰা কি?
Answer: Temperature is a measure of the average kinetic energy of the molecules of a body.
তাপমাত্ৰা হৈছে কোনো বস্তুৰ অণুবোৰৰ গড় গতিশক্তিৰ জোখ।
Q3. What is the SI unit of temperature?
তাপমাত্ৰাৰ SI একক কি?
Answer: Kelvin (K).
কেলভিন (K)।
Q4. What is the SI unit of heat?
তাপৰ SI একক কি?
Answer: Joule (J).
জুল (J)।
Q5. What is the formula to convert Celsius to Fahrenheit?
চেলছিয়াছক ফাৰেনহাইটলৈ পৰিৱৰ্তন কৰাৰ সূত্ৰ কি?
Answer: F = (9/5)C + 32.
F = (9/5)C + 32।
Q6. How do you convert Celsius to Kelvin?
চেলছিয়াছক কেলভিনলৈ কেনেকৈ পৰিৱৰ্তন কৰে?
Answer: K = C + 273.15.
K = C + 273.15।
Q7. What is absolute zero?
পৰম শূন্য কি?
Answer: It is the lowest possible temperature, 0 K or -273.15 degree Celsius, where molecular motion is minimum.
এই হৈছে সম্ভৱপৰ আটাইতকৈ নিম্ন তাপমাত্ৰা, 0 K বা -273.15 ডিগ্রী চেলছিয়াছ, য'ত আণৱিক গতি ন্যূনতম।
Q8. At what temperature do Celsius and Fahrenheit scales read the same value?
কোন তাপমাত্ৰাত চেলছিয়াছ আৰু ফাৰেনহাইট স্কেল একে মান দেখুৱায়?
Answer: At -40 degrees.
-40 ডিগ্রীত।
Q9. What is the boiling point of water in degree Celsius scale?
ডিগ্রী চেলছিয়াছ স্কেলত পানীৰ উতলা বিন্দু কিমান?
Answer: 100 degree Celsius.
100 ডিগ্রী চেলছিয়াছ।
Q10. What is the freezing point of water in Fahrenheit?
ফাৰেনহাইটত পানীৰ জমা বিন্দু কিমান?
Answer: 32 degree Fahrenheit.
32 ডিগ্রী ফাৰেনহাইট।
Q11. Which instrument is used to measure temperature?
তাপমাত্ৰা জুখিবলৈ কোনটো যন্ত্ৰ ব্যৱহাৰ হয়?
Answer: Thermometer.
থাৰ্মোমিটাৰ।
Q12. What is a clinical thermometer?
ক্লিনিকেল থাৰ্মোমিটাৰ কি?
Answer: It is a thermometer used to measure the temperature of the human body.
এই হৈছে মানুহৰ শৰীৰৰ তাপমাত্ৰা জুখিবলৈ ব্যৱহাৰ হোৱা থাৰ্মোমিটাৰ।
Q13. What is the normal human body temperature in Celsius?
চেলছিয়াছত মানুহৰ শৰীৰৰ সাধাৰণ তাপমাত্ৰা কিমান?
Answer: About 37 degree Celsius.
প্ৰায় 37 ডিগ্রী চেলছিয়াছ।
Q14. What is the normal human body temperature in Fahrenheit?
ফাৰেনহাইটত মানুহৰ শৰীৰৰ সাধাৰণ তাপমাত্ৰা কিমান?
Answer: About 98.6 degree Fahrenheit.
প্ৰায় 98.6 ডিগ্রী ফাৰেনহাইট।
Q15. What is the boiling point of water in Kelvin?
কেলভিনত পানীৰ উতলা বিন্দু কিমান?
Answer: 373.15 K.
373.15 K।
Q16. What is the freezing point of water in Kelvin?
কেলভিনত পানীৰ জমা বিন্দু কিমান?
Answer: 273.15 K.
273.15 K।
Q17. On which principle does a liquid thermometer work?
তৰল থাৰ্মোমিটাৰ কোন নীতিত কাম কৰে?
Answer: It works on the expansion of liquid (mercury or alcohol) on heating.
উত্তপ্তত তৰল (পাৰা বা এলকহল) প্ৰসাৰিত হোৱা নীতিত কাম কৰে।
Q18. Which liquid is commonly used in a clinical thermometer?
ক্লিনিকেল থাৰ্মোমিটাৰত সাধাৰণতে কোনটো তৰল ব্যৱহাৰ হয়?
Answer: Mercury.
পাৰা।
Q19. In which units is heat commonly measured?
তাপ সাধাৰণতে কোন এককত জোখা হয়?
Answer: Calorie or Joule.
কেল'ৰি বা জুল।
Q20. What is one calorie?
এটা কেল'ৰি কি?
Answer: It is the amount of heat required to raise the temperature of 1 gram of water by 1 degree Celsius.
1 গ্ৰাম পানীৰ তাপমাত্ৰা 1 ডিগ্রী চেলছিয়াছ বৃদ্ধি কৰিবলৈ প্ৰয়োজন হোৱা তাপৰ পৰিমাণ।
Q21. What does the temperature of a body measure?
কোনো বস্তুৰ তাপমাত্ৰাই কি জোখে?
Answer: It measures the degree of hotness or coldness of the body.
ই বস্তুটোৰ উত্তপ্ততা বা শীতলতাৰ মাত্ৰা জোখে।
Q22. What does a thermometer measure?
থাৰ্মোমিটাৰে কি জোখে?
Answer: It measures temperature.
ই তাপমাত্ৰা জোখে।
Q23. What is the triple point of water?
পানীৰ ট্রিপল পইণ্ট কি?
Answer: It is 273.16 K, where solid, liquid and vapour coexist in equilibrium.
এই হৈছে 273.16 K, য'ত কঠিন, তৰল আৰু বাষ্প সাম্যাৱস্থাত একেলগে থাকে।
Q24. What is the unit of temperature on the Celsius scale?
চেলছিয়াছ স্কেলত তাপমাত্ৰাৰ একক কি?
Answer: Degree Celsius.
ডিগ্রী চেলছিয়াছ।
Q25. What is the SI unit of heat energy?
তাপ শক্তিৰ SI একক কি?
Answer: Joule.
জুল।

Physics - Thermodynamics Question Bank (250 Questions, Bilingual English & Assamese) - Overview

Physics - Thermodynamics Question Bank (250 Questions, Bilingual English & Assamese) is part of Physics for Assam competitive exams. This page contains 250 bilingual (Assamese & English) practice questions on physics - thermodynamics question bank (250 questions, bilingual english & assamese) with answers and explanations, aligned with ADRE, Assam Police, APSC, SSC and Railway recruitment exams.

How to prepare

  • Attempt the questions first, then read the explanation to check your reasoning.
  • Note down the facts or rules you keep missing and revise them in short sessions.
  • Practise in both Assamese and English so the same concept is reinforced in both languages.

Frequently Asked Questions

Is Physics - Thermodynamics free to use on axomexam?

There is no payment involved in Physics - Thermodynamics. The complete set of 250 questions and its step-by-step explanations are open to every visitor, so you can practise without creating an account or paying a fee.

Are the Physics - Thermodynamics questions available in Assamese and English?

Yes — the content is fully bilingual. You can switch between Assamese and English at any point while working through Physics - Thermodynamics, which helps when a term is clearer in one language than the other.

How many questions does Physics - Thermodynamics include?

Physics - Thermodynamics currently contains 250 practice questions, each with a worked explanation. New questions are added as the syllabus and exam patterns are updated, so the set is worth revisiting.

Thermodynamics: Heat, Temperature and Energy

Thermodynamics is the branch of physics that studies heat, temperature, work and internal energy, and the transformations between them. It rests on a few laws that govern every engine, refrigerator and power plant in the world. For candidates preparing for the APSC, Assam Direct Recruitment, SSC and other competitive examinations of Assam, thermodynamics is extremely important because it combines conceptual questions on the laws of thermodynamics with numerical problems on specific heat, latent heat, thermal expansion and the efficiency of heat engines. A firm grasp of these ideas, together with correct SI units, is essential for scoring well.

Basic Terms

  • Heat (Q): Energy transferred between bodies because of a temperature difference. Its SI unit is the joule (J); the calorie is 4.18 J.
  • Temperature: A measure of the average kinetic energy of the molecules of a body. Its SI unit is the kelvin (K).
  • Internal energy (U): The sum of all kinetic and potential energies of the molecules of a system. It is a state function.
  • Specific heat capacity (c): The heat required to raise the temperature of unit mass by one kelvin. For water it is about 4186 J per kilogram per kelvin.
  • Latent heat (L): The heat required to change the state of unit mass at constant temperature; for water, the latent heat of fusion is about 3.34 x 10^5 J/kg and of vaporisation about 2.26 x 10^6 J/kg.
  • Thermal expansion: The increase in the dimensions of a body on heating, described by linear, areal and volume coefficients.
  • Entropy (S): A measure of the disorder or randomness of a system; its SI unit is joule per kelvin.
  • Heat engine: A device that converts heat into work and has an efficiency less than one.

Core Concepts and Formulas

  • Heat gained or lost: Q = m c delta-T, where delta-T is the change in temperature.
  • Latent heat: Q = m L at constant temperature.
  • Linear expansion: delta-L = L alpha delta-T; areal expansion: delta-A = A beta delta-T; volume expansion: delta-V = V gamma delta-T, with gamma = 3 alpha.
  • First law of thermodynamics: delta-U = Q minus W, where W is the work done by the system.
  • Work by a gas at constant pressure: W = P delta-V.
  • Ideal gas equation: P V = n R T, with R = 8.314 joule per mole per kelvin.
  • Efficiency of a heat engine: eta = 1 minus (Q-two by Q-one) or eta = W by Q-one.
  • Carnot efficiency: eta = 1 minus (T-two by T-one), the temperatures being in kelvin.
  • Coefficient of performance of a refrigerator: beta = Q-two by W.
  • Second law: heat cannot flow spontaneously from a colder body to a hotter body, and entropy of an isolated system never decreases.
  • Change in entropy: delta-S = Q by T for a reversible process.

The Nature of Heat and Temperature

Heat and temperature are related but different quantities. Temperature tells how hot or cold a body is, while heat is the energy that flows from a hotter body to a colder one because of the temperature difference. When two bodies at different temperatures are placed in contact, heat flows until thermal equilibrium is reached, at which point they have the same temperature. This is the zeroth law of thermodynamics, and it makes the measurement of temperature possible. The Celsius, Fahrenheit and Kelvin scales are related by simple conversion formulas, and all thermodynamic formulas must use the absolute, or Kelvin, scale.

The Laws of Thermodynamics

The first law of thermodynamics is the law of conservation of energy applied to heat processes: the heat supplied to a system equals the increase in its internal energy plus the work done by the system, so delta-U = Q minus W. The second law imposes the direction of natural processes: heat flows spontaneously from hot to cold, and no engine can convert all the absorbed heat into work. The third law states that the entropy of a perfectly ordered crystal approaches zero as the temperature approaches absolute zero. Together, these laws set the limits on all energy conversions.

Specific Heat and Calorimetry

Calorimetry is the measurement of heat exchange. The principle of calorimetry states that in an isolated system, the heat lost by the hot body equals the heat gained by the cold body. Using Q = m c delta-T for each body and equating the magnitudes, we can find the unknown specific heat or the final temperature. Water has a very high specific heat capacity of about 4186 J per kilogram per kelvin, which is why it is used as a coolant and why coastal regions have a moderate climate. This concept also explains why Sandy and clay soils heat up faster than water during the day.

Latent Heat and Change of State

During a change of state, the temperature of a substance remains constant even though heat is being supplied, because the energy is used to overcome intermolecular forces rather than to raise the temperature. The heat absorbed at constant temperature by unit mass is the latent heat. The latent heat of fusion of ice is about 3.34 x 10^5 J/kg and the latent heat of vaporisation of water is about 2.26 x 10^6 J/kg. This explains why steam at 100 degrees Celsius causes more severe burns than water at the same temperature: steam releases a large amount of latent heat when it condenses.

Thermal Expansion

Most solids and liquids expand when heated because the average separation between molecules increases. The fractional change in length, area or volume per kelvin is called the coefficient of linear, areal or volume expansion. For an isotropic solid, the coefficient of volume expansion is three times the coefficient of linear expansion. Applications include the deliberate gaps left in railway tracks and bridges, the bimetallic strip used in thermostats, and the fitting of metal rims onto wooden wheels. Water is anomalous: it contracts from 0 to 4 degrees Celsius and expands above 4 degrees Celsius, which is crucial for the survival of aquatic life in cold winters.

Heat Transfer: Conduction, Convection and Radiation

Heat is transferred in three ways. Conduction occurs mainly in solids through the vibration of molecules without the movement of the material itself, and is described by the rate of flow proportional to the area times the temperature gradient. Convection occurs in fluids through the actual movement of heated portions, as in boiling water and land breezes. Radiation is the transfer of heat by electromagnetic waves and requires no medium, which is how the Sun's heat reaches the Earth. Newton's law of cooling states that the rate of cooling of a body is proportional to the excess of its temperature over its surroundings. A black body is the best absorber and emitter of radiation.

Entropy and the Second Law

Entropy is a measure of the disorder of a system. The second law of thermodynamics states that the total entropy of an isolated system never decreases; naturally occurring processes move towards greater disorder. For example, heat flows from hot to cold, gases expand to fill their container, and ink diffuses through water, all because these processes increase entropy. The concept of entropy explains why perpetual motion machines of the second kind are impossible and provides the theoretical limits on the efficiency of engines and refrigerators.

Heat Engines and Refrigerators

A heat engine takes heat Q-one from a hot reservoir, converts part of it into work W and rejects the rest Q-two to a cold reservoir. Its efficiency is the ratio of the work done to the heat absorbed, and it is always less than one. The Carnot engine is an ideal reversible engine that gives the maximum possible efficiency between two temperatures, eta = 1 minus T-two by T-one. Real engines, such as the petrol and diesel engines and the steam turbine, have efficiencies reduced by friction and other irreversible losses. A refrigerator is a heat engine run in reverse: it extracts heat from a cold region by doing work on the working substance.

Solving Numerical Problems

In numerical problems, first identify whether the question involves temperature change or a change of state. If the temperature changes, use Q = m c delta-T; if a state changes, use Q = m L; and if both occur, handle each stage separately. For gas problems, use P V = n R T and the first law. Convert all temperatures to kelvin before using the gas law or the Carnot formula. For engine efficiency, find the work as Q-one minus Q-two and divide by Q-one. Careful bookkeeping of units, and checking that efficiency is less than one hundred per cent, will prevent most errors.

Applications of Thermodynamics

Thermodynamics underlies the working of steam turbines in power generation, internal combustion engines in vehicles, refrigerators and air conditioners, and heat pumps. It is central to understanding weather and climate, the melting of glaciers, and the performance of solar thermal systems. In daily life in Assam, it explains why tea cools faster when pored into a saucer, why pressure cookers cook food quickly, and why we wear woollen clothes in winter.

Common Mistakes to Avoid

  • Using degrees Celsius where kelvin is required, especially in the Carnot and gas-law formulas.
  • Confusing heat with temperature; heat is energy in transit, while temperature measures molecular kinetic energy.
  • Adding sensible heat and latent heat in a single step without treating the change of state separately.
  • Writing the first law with the wrong sign for the work done by or on the system.
  • Forgetting that efficiency must be less than one hundred per cent, and that the Carnot value is only a theoretical maximum.
  • Assuming that all substances expand on heating; noting the anomalous expansion of water.
  • Mixing up the three coefficients of thermal expansion and the relation gamma equal to three alpha.

How to Prepare This Topic

  1. Learn the definitions and SI units of heat, temperature, internal energy, specific heat, latent heat and entropy.
  2. Memorise the key formulas and practise converting between Celsius, Fahrenheit and Kelvin.
  3. Solve a large number of calorimetry and change-of-state problems step by step.
  4. Draw labelled diagrams of the Carnot cycle and pipe flow in a steam engine to visualise the processes.
  5. Attempt previous-year question papers and revise the laws and their statements regularly.

Frequently Asked Questions

What is the first law of thermodynamics?

It is the law of conservation of energy for heat processes: the heat supplied to a system equals the increase in its internal energy plus the work done by the system, delta-U = Q minus W.

Why does the temperature remain constant during a change of state?

Because the heat supplied is used to overcome the intermolecular forces and change the state, not to raise the average kinetic energy, so the temperature does not change until the change of state is complete.

Why is the specific heat capacity of water so high?

Water has a specific heat capacity of about 4186 J per kilogram per kelvin because of strong hydrogen bonding, so it can absorb a lot of heat with a small temperature rise, making it a good coolant.

What is the efficiency of a Carnot engine?

It is the maximum possible efficiency between two reservoirs, given by eta = 1 minus T-two by T-one, where the temperatures are in kelvin. It is always less than one hundred per cent unless the cold reservoir is at absolute zero.

What does the second law of thermodynamics state?

It states that heat cannot flow spontaneously from a colder body to a hotter body, and that the entropy of an isolated system never decreases. It fixes the direction of natural processes and limits engine efficiency.

তাপগতিবিজ্ঞান: তাপ, উষ্ণতা আৰু শক্তি

তাপগতিবিজ্ঞান হৈছে পদাৰ্থবিজ্ঞানৰ সেই শাখা যিয়ে তাপ, উষ্ণতা, কাৰ্য আৰু অন্তৰ্গত শক্তি, আৰু সিহঁতৰ ৰূপান্তৰ অধ্যয়ন কৰে। ই কেইটামান সূত্ৰৰ ওপৰত প্ৰতিষ্ঠিত যিবোৰে পৃথিৱীৰ প্ৰতিটো ইঞ্জিন, ৰেফ্ৰিজাৰেটৰ আৰু বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্ৰ নিয়ন্ত্ৰণ কৰে। APSC, অসম সৰ্বাংগীণ নিযুক্তি, SSC আৰু অসমৰ অন্যান্য প্ৰতিযোগিতামূলক পৰীক্ষাৰ বাবে প্ৰস্তুতি চলোৱা প্ৰাৰ্থীসকলৰ বাবে তাপগতিবিজ্ঞান অতি গুৰুত্বপূৰ্ণ, কাৰণ ই তাপগতিবিজ্ঞানৰ সূত্ৰসমূহৰ ধাৰণাগত প্ৰশ্নৰ লগত আপেক্ষিক তাপ, লীন তাপ, তাপীয় প্ৰসাৰণ আৰু তাপ ইঞ্জিনৰ দক্ষতাৰ সংখ্যাগত সমস্যাক সংযুক্ত কৰে। এই ধাৰণাবোৰৰ দৃঢ় ধাৰণা, শুদ্ধ SI এককৰ সৈতে, ভাল নম্বৰ পাবলৈ অতি প্ৰয়োজনীয়।

মৌলিক পৰিভাষা

  • তাপ (Heat, Q): উষ্ণতাৰ পাৰ্থক্যৰ বাবে দুটা বস্তুৰ মাজত স্থানান্তৰিত শক্তি। ইয়াৰ SI একক জুল (J); এটা কেলৰি = 4.18 জুল।
  • উষ্ণতা (Temperature): বস্তু এটাৰ অণুবোৰৰ গড় গতিশক্তিৰ এটা মাপ। ইয়াৰ SI একক কেলভিন (K)।
  • অন্তৰ্গত শক্তি (Internal energy, U): এটা তন্ত্ৰৰ অণুবোৰৰ সকলো গতি আৰু স্থিতিশক্তিৰ যোগফল। ই এটা অৱস্থা ফলন।
  • আপেক্ষিক তাপ ধাৰণ ক্ষমতা (Specific heat capacity, c): একক ভৰৰ উষ্ণতা এ কেলভিন বৃদ্ধি কৰিবলৈ প্ৰয়োজনীয় তাপ। পানীৰ বাবে ই প্ৰায় 4186 জুল প্ৰতি কিলোগ্ৰাম প্ৰতি কেলভিন।
  • লীন তাপ (Latent heat, L): স্থিৰ উষ্ণতাত একক ভৰৰ অৱস্থা সলনি কৰিবলৈ প্ৰয়োজনীয় তাপ; পানীৰ বাবে সংগলনৰ লীন তাপ প্ৰায় 3.34 x 10^5 J/kg আৰু বাষ্পীভৱনৰ প্ৰায় 2.26 x 10^6 J/kg।
  • তাপীয় প্ৰসাৰণ (Thermal expansion): উত্তাপনত বস্তু এটাৰ মাত্ৰাৰ বৃদ্ধি, ৰৈখিক, ক্ষেত্ৰফলীয় আৰু আয়তনীয় গুণাংকৰ দ্বাৰা বৰ্ণিত।
  • এণ্ট্ৰপী (Entropy, S): এটা তন্ত্ৰৰ বিশৃংখলতা বা অনিয়মিততাৰ মাপ; ইয়াৰ SI একক জুল প্ৰতি কেলভিন।
  • তাপ ইঞ্জিন (Heat engine): তাপক কাৰ্যলৈ ৰূপান্তৰ কৰা এটা সঁজুলি, যাৰ দক্ষতা একতকৈ কম।

মূল ধাৰণা আৰু সূত্ৰ

  • গ্ৰহণ বা হ্ৰাস হোৱা তাপ: Q = m c delta-T, য'ত delta-T হৈছে উষ্ণতাৰ পৰিৱৰ্তন।
  • লীন তাপ: স্থিৰ উষ্ণতাত Q = m L।
  • ৰৈখিক প্ৰসাৰণ: delta-L = L alpha delta-T; ক্ষেত্ৰফলীয়: delta-A = A beta delta-T; আয়তনীয়: delta-V = V gamma delta-T, য'ত gamma = 3 alpha।
  • তাপগতিবিজ্ঞানৰ প্ৰথম সূত্ৰ: delta-U = Q − W, য'ত W হৈছে তন্ত্ৰই কৰা কাৰ্য।
  • স্থিৰ চাপত গেছৰ কাৰ্য: W = P delta-V।
  • আদৰ্শ গেছ সমীকৰণ: P V = n R T, য'ত R = 8.314 জুল প্ৰতি ম'ল প্ৰতি কেলভিন।
  • তাপ ইঞ্জিনৰ দক্ষতা: eta = 1 − (Q-two / Q-one) বা eta = W / Q-one।
  • কাৰ্ন' দক্ষতা: eta = 1 − (T-two / T-one), উষ্ণতাবোৰ কেলভিনত।
  • ৰেফ্ৰিজাৰেটৰ ৰ কৰ্মক্ষমতা গুণাংক: beta = Q-two / W।
  • দ্বিতীয় সূত্ৰ: তাপ স্বতঃস্ফূৰ্তভাৱে ঠাণ্ডাৰ পৰা ডাঙৰ উষ্ণ শৰীৰলৈ যাব নোৱাৰে, আৰু এটা বিচ্ছিন্ন তন্ত্ৰৰ এণ্ট্ৰপী কেতিয়াও কমি নাযায়।
  • এণ্ট্ৰপীৰ পৰিৱৰ্তন: এটা বিপৰীতমুখী প্ৰক্ৰিয়াৰ বাবে delta-S = Q / T।

তাপ আৰু উষ্ণতাৰ প্ৰকৃতি

তাপ আৰু উষ্ণতা জড়িত কিন্তু বেলেগ ৰাশি। উষ্ণতাই বস্তু এটা কিমান তপত বা ঠাণ্ডা তাক কয়, আনহাতে তাপ হৈছে উষ্ণতাৰ পাৰ্থক্যৰ বাবে বেছি উষ্ণ বস্তুৰ পৰা কম উষ্ণ বস্তুলৈ বৈ যোৱা শক্তি। বেলেগ উষ্ণতাৰ দুটা বস্তু সংস্পৰ্শত ৰাখিলে তাপ সলনি হ'ব ধৰে যেতিয়ালৈকে তাপীয় সাম্যাৱস্থা নাহে, তেতিয়া দুয়োটাৰে উষ্ণতা একেই হয়। ই হৈছে তাপগতিবিজ্ঞানৰ শূন্য সূত্ৰ, আৰু ই উষ্ণতা জোখা সম্ভৱ কৰি তোলে। ছেলছিয়াছ, ফাৰেনহাইট আৰু কেলভিন স্কেল সৰল ৰূপান্তৰ সূত্ৰৰ দ্বাৰা জড়িত, আৰু সকলো তাপগতিবৈজ্ঞানিক সূত্ৰত নিৰপেক্ষ, বা কেলভিন, স্কেল ব্যৱহাৰ কৰিব লাগে।

তাপগতিবিজ্ঞানৰ সূত্ৰসমূহ

তাপগতিবিজ্ঞানৰ প্ৰথম সূত্ৰ হৈছে তাপ প্ৰক্ৰিয়াত প্ৰয়োগ কৰা শক্তিৰ সংৰক্ষণৰ সূত্ৰ: এটা তন্ত্ৰলৈ যোগান ধৰা তাপ তাৰ অন্তৰ্গত শক্তিৰ বৃদ্ধিৰ লগত তন্ত্ৰই কৰা কাৰ্যৰ যোগফলৰ সমান, গতিকে delta-U = Q − W। দ্বিতীয় সূত্ৰই স্বাভাৱিক প্ৰক্ৰিয়াৰ দিশ নিৰ্ধাৰণ কৰে: তাপ স্বতঃস্ফূৰ্তভাৱে তপতৰ পৰা ঠাণ্ডালৈ বৈ যায়, আৰু কোনো ইঞ্জিনে শোষণ কৰা সকলো তাপক কাৰ্যলৈ ৰূপান্তৰ কৰিব নোৱাৰে। তৃতীয় সূত্ৰই কয় যে এটা সম্পূৰ্ণ সজ্জিত ক্ৰিষ্টেলৰ এণ্ট্ৰপী উষ্ণতা নিৰপেক্ষ শূন্যৰ ওচৰ চাপিলে শূন্যৰ ওচৰ চাপে। এই সূত্ৰবোৰে একেলগে সকলো শক্তি ৰূপান্তৰৰ সীমা নিৰ্ধাৰণ কৰে।

আপেক্ষিক তাপ আৰু কেল'ৰিমিতি

কেল'ৰিমিতি হৈছে তাপৰ বিনিময়ৰ জোখ। কেল'ৰিমিতিৰ মূলনীতিয়ে কয় যে এটা বিচ্ছিন্ন তন্ত্ৰত তপত বস্তুৱে হেৰুওৱা তাপ ঠাণ্ডা বস্তুৱে পোৱা তাপৰ সমান। প্ৰতিটো বস্তুৰ বাবে Q = m c delta-T ব্যৱহাৰ কৰি আৰু মানবোৰ সমান কৰি, আমি অজ্ঞাত আপেক্ষিক তাপ বা অন্তিম উষ্ণতা বিচাৰি উলিয়াব পাৰোঁ। পানীৰ আপেক্ষিক তাপ ধাৰণ ক্ষমতা প্ৰায় 4186 জুল প্ৰতি কিলোগ্ৰাম প্ৰতি কেলভিন, অতি উচ্চ, সেয়ে ইয়াক শীতলক হিচাপে ব্যৱহাৰ কৰা হয় আৰু উপকূলীয় অঞ্চলৰ জলবায়ু মধ্যম হৈ থাকে। এই ধাৰণাই দিনৰ ভাগত বালি আৰু মাটি পানীতকৈ কিয় বেগাই গৰম হয় তাকো ব্যাখ্যা কৰে।

লীন তাপ আৰু অৱস্থাৰ পৰিৱৰ্তন

অৱস্থাৰ পৰিৱৰ্তনৰ সময়ত কোনো পদাৰ্থৰ উষ্ণতা স্থিৰ হৈ থাকে যদিও তাপ যোগান ধৰা হৈছে, কাৰণ শক্তিটো আন্তঃআণৱিক বল অতিক্ৰম কৰাত লাগে, উষ্ণতা বঢ়োৱাত নহয়। স্থিৰ উষ্ণতাত একক ভৰৰ দ্বাৰা শোষিত তাপক লীন তাপ বোলে। বৰফৰ সংগলনৰ লীন তাপ প্ৰায় 3.34 x 10^5 J/kg আৰু পানীৰ বাষ্পীভৱনৰ লীন তাপ প্ৰায় 2.26 x 10^6 J/kg। ইয়েই ব্যাখ্যা কৰে যে 100 ডিগ্ৰী চেলছিয়াছৰ বাষ্পে একেই উষ্ণতাৰ পানীতকৈ কিয় বেছি গুৰুতৰ দগা কৰে: বাষ্প সংঘনিত হ'লে ই ডাঙৰ পৰিমাণৰ লীন তাপ মুক্তি দিয়ে।

তাপীয় প্ৰসাৰণ

বেছিভাগ কঠিন আৰু তৰল উত্তাপনত প্ৰসাৰিত হয়, কাৰণ অণুবোৰৰ মাজৰ গড় দুৰত্ব বাঢ়ে। প্ৰতি কেলভিন দৈৰ্ঘ্য, কালি বা আয়তনৰ আংশিক পৰিৱৰ্তনক ৰৈখিক, ক্ষেত্ৰফলীয় বা আয়তনীয় প্ৰসাৰণৰ গুণাংক বোলা হয়। এটা সমঅভিমুখী কঠিনৰ বাবে আয়তনীয় প্ৰসাৰণৰ গুণাংক ৰৈখিক প্ৰসাৰণৰ গুণাংকৰ তিনিগুণ। প্ৰয়োগসমূহৰ ভিতৰত ৰেলপথ আৰু দলঙত যতনেৰে এৰি দিয়া ফাঁক, থাৰ্ম'ষ্টেটত ব্যৱহৃত দ্বিধাতুৰ পটি, আৰু কাঠৰ চকাত লোহাৰ ৰিম লগোৱা আদি অন্তৰ্ভুক্ত। পানী অস্বাভাৱিক: ই 0 ৰ পৰা 4 ডিগ্ৰী চেলছিয়াছলৈ সংকুচিত হয় আৰু 4 ডিগ্ৰী চেলছিয়াছৰ ওপৰত প্ৰসাৰিত হয়, যি শীতকালত জলজ জীৱৰ জীয়াই থকাৰ বাবে অতি গুৰুত্বপূৰ্ণ।

তাপ স্থানান্তৰ: পৰিবহণ, সংবহন আৰু বিকিৰণ

তাপ তিনিটা ধৰণেৰে স্থানান্তৰিত হয়। পৰিবহণ প্ৰধানকৈ কঠিন পদাৰ্থত অণুবোৰৰ কম্পনৰ জৰিয়তে ঘটি যায়, পদাৰ্থখন নিজে নচুৱাকৈ, আৰু ইয়াৰ হাৰ কালি আৰু উষ্ণতাৰ নতিত সমানুপাতিক। সংবহন তৰলত উত্তপ্ত অংশবোৰৰ প্ৰকৃত গতিৰ জৰিয়তে ঘটি যায়, যেনে উতলি থকা পানী আৰু স্থলবায়ুত। বিকিৰণ হৈছে বিদ্যুৎ-চুম্বকীয় তৰংগৰ দ্বাৰা তাপৰ স্থানান্তৰ, যাৰ বাবে মাধ্যমৰ প্ৰয়োজন নাই; এইদৰেই সূৰ্যৰ তাপ পৃথিৱীত উপনীত হয়। নিউটনৰ শীতলীকৰণৰ সূত্ৰই কয় যে বস্তু এটাৰ শীতল হোৱাৰ হাৰ তাৰ চাৰিওফালৰ উষ্ণতাতকৈ ইয়াৰ মূল্যৰ সমানুপাতিক। কৃষ্ণ বস্তুৱেই বিকিৰণৰ সৰ্বোত্তম শোষক আৰু নিৰ্গতক।

এণ্ট্ৰপী আৰু দ্বিতীয় সূত্ৰ

এণ্ট্ৰপী হৈছে এটা তন্ত্ৰৰ বিশৃংখলতাৰ মাপ। তাপগতিবিজ্ঞানৰ দ্বিতীয় সূত্ৰই কয় যে এটা বিচ্ছিন্ন তন্ত্ৰৰ মুঠ এণ্ট্ৰপী কেতিয়াও কমি নাযায়; স্বাভাৱিক প্ৰক্ৰিয়াবোৰ বেছি বিশৃংখলতাৰ ফালে আগবাঢ়ে। উদাহৰণস্বৰূপে, তাপ তপতৰ পৰা ঠাণ্ডালৈ বৈ যায়, গেছবোৰ পাত্ৰ ভৰাবলৈ প্ৰসাৰিত হয়, আৰু চিয়াঁহ পানীত বিয়পি যায়, কাৰণ এই প্ৰক্ৰিয়াবোৰে এণ্ট্ৰপী বঢ়ায়। এণ্ট্ৰপীৰ ধাৰণাই ব্যাখ্যা কৰে যে দ্বিতীয় প্ৰকাৰৰ চিৰগামী গতিশীল যন্ত্ৰ কিয় অসম্ভৱ, আৰু ইঞ্জিন আৰু ৰেফ্ৰিজাৰেটৰ ৰ দক্ষতাৰ ওপৰত তাত্ত্বিক সীমা নিৰ্ধাৰণ কৰে।

তাপ ইঞ্জিন আৰু ৰেফ্ৰিজাৰেটৰ

তাপ ইঞ্জিন এটাই এটা গৰম ভাণ্ডাৰৰ পৰা তাপ Q-one লয়, তাৰ এটা অংশ কাৰ্য W লৈ ৰূপান্তৰ কৰে আৰু বাকী Q-two ঠাণ্ডা ভাণ্ডাৰলৈ প্ৰত্যাখ্যান কৰে। ইয়াৰ দক্ষতা হৈছে কৰা কাৰ্য আৰু শোষিত তাপৰ অনুপাত, আৰু ই সদায় একতকৈ কম। কাৰ্ন' ইঞ্জিন এটা আদৰ্শ বিপৰীতমুখী ইঞ্জিন যি দুটা উষ্ণতাৰ মাজত সৰ্বোচ্চ সম্ভৱ দক্ষতা দিয়ে, eta = 1 − T-two / T-one। বাস্তৱ ইঞ্জিন, যেনে পেট্ৰল আৰু ডিজেল ইঞ্জিন আৰু বাষ্প টাৰ্বাইন, ঘৰ্ষণ আৰু অন্যান্য অপ্ৰত্যাবৰ্তনীয় ক্ষতিৰ বাবে দক্ষতা কম। ৰেফ্ৰিজাৰেটৰ এটা ওলোটা চালিত তাপ ইঞ্জিন: ই কাৰ্য কৰি কাৰ্যকৰী পদাৰ্থৰ পৰা ঠাণ্ডা অঞ্চলৰ তাপ বাহিৰলৈ উলিয়ায়।

সংখ্যাগত সমস্যা সমাধান

সংখ্যাগত সমস্যাত প্ৰথমে নিৰ্ণয় কৰক প্ৰশ্নটোৱে উষ্ণতাৰ পৰিৱৰ্তন বা অৱস্থাৰ পৰিৱৰ্তন জড়িত কৰিছে নেকি। উষ্ণতা সলনি হ'লে Q = m c delta-T ব্যৱহাৰ কৰক; অৱস্থা সলনি হ'লে Q = m L; আৰু দুয়োটা হ'লে প্ৰতিটো পৰ্যায় বেলেগে চম্ভালক। গেছৰ সমস্যাত P V = n R T আৰু প্ৰথম সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰক। গেছ সূত্ৰ বা কাৰ্ন' সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰাৰ আগতে সকলো উষ্ণতা কেলভিনলৈ ৰূপান্তৰ কৰক। ইঞ্জিনৰ দক্ষতাৰ বাবে কাৰ্যক Q-one − Q-two হিচাপে উলিয়াই Q-one ৰে হৰণ কৰক। এককসমূহৰ সাৱধানে হিচাপ ৰখা, আৰু দক্ষতা এশ শতাংশতকৈ কম হয়নে নাই পৰীক্ষা কৰিলে বেছিভাগ ভুল প্ৰতিৰোধ হ'ব।

তাপগতিবিজ্ঞানৰ প্ৰয়োগ

তাপগতিবিজ্ঞান বিদ্যুৎ উৎপাদনত বাষ্প টাৰ্বাইন, বাহনত আভ্যন্তৰীণ দহন ইঞ্জিন, ৰেফ্ৰিজাৰেটৰ আৰু এয়াৰ কণ্ডিচনাৰ, আৰু তাপ পাম্পৰ কাৰ্য্যৰ ভিত্তি। ই জলবায়ু আৰু বতৰ, হিমবাহৰ গলন, আৰু সৌৰ তাপীয় প্ৰণালীৰ কৰ্মক্ষমতা বুজিবলৈ কেন্দ্ৰীয়। অসমত দৈনন্দিন জীৱনত, চাহ এখন কাপৰ পৰা চাচাৰত ঢালিলে কিয় সোনকালে ঠাণ্ডা হয়, প্ৰেছাৰ কুকেৰে কিয় বেগাই ৰন্ধা হয়, আৰু আমি শীতকালত কিয় উমলী কাপোৰ পিন্ধো তাক ই ব্যাখ্যা কৰে।

যিবোৰ সাধাৰণ ভুল এৰাই চলিব

  • য'ত কেলভিন প্ৰয়োজন, তাত ডিগ্ৰী চেলছিয়াছ ব্যৱহাৰ কৰা, বিশেষকৈ কাৰ্ন' আৰু গেছ-সূত্ৰত।
  • তাপক উষ্ণতাৰ লগত লিপিবিধ কৰা; তাপ হৈছে গতিৰত শক্তি, আনহাতে উষ্ণতাই আণৱিক গতিশক্তি জোখে।
  • অৱস্থাৰ পৰিৱৰ্তন বেলেগে নচম্ভালি এটা ধাপতে বোধগম্য তাপ আৰু লীন তাপ যোগ কৰা।
  • তন্ত্ৰই কৰা বা তন্ত্ৰত কৰা কাৰ্যৰ বাবে ভুল চিহ্নৰে প্ৰথম সূত্ৰ লিখা।
  • দক্ষতা এশ শতাংশতকৈ কম হ'ব লাগে, আৰু কাৰ্ন' মান মাত্ৰ তাত্ত্বিক সৰ্বোচ্চ বুলি পাহৰি যোৱা।
  • সকলো পদাৰ্থ উত্তাপনত প্ৰসাৰিত হয় বুলি ধৰা; পানীৰ অস্বাভাৱিক প্ৰসাৰণ উল্লেখ কৰা।
  • তাপীয় প্ৰসাৰণৰ তিনিটা গুণাংক আৰু gamma = 3 alpha সম্পৰ্ক লিপিবিধ কৰা।

এই বিষয়টোৰ প্ৰস্তুতি কেনেকৈ ল'ব

  1. তাপ, উষ্ণতা, অন্তৰ্গত শক্তি, আপেক্ষিক তাপ, লীন তাপ আৰু এণ্ট্ৰপীৰ সংজ্ঞা আৰু SI একক শিকক।
  2. মূল সূত্ৰবোৰ মনত ৰাখক আৰু ছেলছিয়াছ, ফাৰেনহাইট আৰু কেলভিনৰ মাজত ৰূপান্তৰ অনুশীলন কৰক।
  3. কেল'ৰিমিতি আৰু অৱস্থা-পৰিৱৰ্তনৰ বহু সমস্যা পদে পদে সমাধান কৰক।
  4. প্ৰক্ৰিয়াবোৰ দৃশ্যমান কৰিবলৈ কাৰ্ন' চক্ৰ আৰু বাষ্প ইঞ্জিনত নলীৰ প্ৰবাহৰ লেবেল দিয়া চিত্ৰ আঁকক।
  5. পূৰ্বৰ বছৰৰ প্ৰশ্নপত্ৰ চেষ্টা কৰক আৰু সূত্ৰ আৰু সিহঁতৰ বক্তব্য নিয়মীয়াকৈ পুনৰাবৃত্তি কৰক।

সঘনাই সোধা প্ৰশ্ন

তাপগতিবিজ্ঞানৰ প্ৰথম সূত্ৰ কি?

ই হৈছে তাপ প্ৰক্ৰিয়াৰ বাবে শক্তি সংৰক্ষণৰ সূত্ৰ: এটা তন্ত্ৰলৈ যোগান ধৰা তাপ তাৰ অন্তৰ্গত শক্তিৰ বৃদ্ধি আৰু তন্ত্ৰই কৰা কাৰ্যৰ যোগফলৰ সমান, delta-U = Q − W।

অৱস্থাৰ পৰিৱৰ্তনৰ সময়ত উষ্ণতা কিয় স্থিৰ থাকে?

কাৰণ যোগান ধৰা তাপ আন্তঃআণৱিক বল অতিক্ৰম কৰি অৱস্থা সলনি কৰাত লাগে, গড় গতিশক্তি বঢ়োৱাত নহয়, সেয়ে অৱস্থাৰ পৰিৱৰ্তন সম্পূৰ্ণ নোহোৱালৈকে উষ্ণতা নসলনি।

পানীৰ আপেক্ষিক তাপ ধাৰণ ক্ষমতা কিয় ইমান উচ্চ?

পানীৰ আপেক্ষিক তাপ ধাৰণ ক্ষমতা প্ৰায় 4186 জুল প্ৰতি কিলোগ্ৰাম প্ৰতি কেলভিন, কাৰণ প্ৰবল হাইড্ৰজেন বন্ধনৰ বাবে ই কম উষ্ণতা বৃদ্ধিতে বহু তাপ শোষণ কৰিব পাৰে, যাৰ বাবে ই ভাল শীতলক।

কাৰ্ন' ইঞ্জিনৰ দক্ষতা কি?

ই দুটা ভাণ্ডাৰৰ মাজত সৰ্বোচ্চ সম্ভৱ দক্ষতা, eta = 1 − T-two / T-one দ্বাৰা দিয়া, য'ত উষ্ণতাবোৰ কেলভিনত। ঠাণ্ডা ভাণ্ডাৰ নিৰপেক্ষ শূন্যত নহ'লে ই সদায় এশ শতাংশতকৈ কম।

তাপগতিবিজ্ঞানৰ দ্বিতীয় সূত্ৰই কি কয়?

ই কয় যে তাপ স্বতঃস্ফূৰ্তভাৱে ঠাণ্ডা শৰীৰৰ পৰা তপত শৰীৰলৈ যাব নোৱাৰে, আৰু এটা বিচ্ছিন্ন তন্ত্ৰৰ এণ্ট্ৰপী কেতিয়াও কমি নাযায়। ই স্বাভাৱিক প্ৰক্ৰিয়াৰ দিশ নিৰ্ধাৰণ কৰে আৰু ইঞ্জিনৰ দক্ষতা সীমিত কৰে।

General science in these exams is largely factual, so this Thermodynamics set concentrates on the facts that are asked again and again. Every question is bilingual and every answer is explained briefly. The content is based on NCERT and standard science references and is reviewed before publication.

Author: Axom Exam TeamReference source: NCERT and standard science reference material and online resourcesPublished: 29 August 2026

এই পৃষ্ঠাৰ সমল অসমৰ প্ৰতিযোগিতামূলক পৰীক্ষাৰ বাবে প্ৰস্তুত কৰা হৈছে। প্ৰতিটো প্ৰশ্ন দ্বিভাষিক আৰু প্ৰতিটো উত্তৰ চমুকৈ ব্যাখ্যা কৰা হৈছে। সমল মানক প্ৰসংগ পুথি আৰু বিশ্বাসযোগ্য অনলাইন উৎসৰ আধাৰত প্ৰস্তুত কৰা হয়।

লেখক: Axom Exam Teamপ্ৰসংগ উৎস: মানক প্ৰসংগ পুথি আৰু বিশ্বাসযোগ্য অনলাইন উৎসপ্ৰকাশিত: 29 আগষ্ট 2026