১. তাপের সর্বাপেক্ষা সুপরিবাহী ধাতু হল রূপা।

২. ইনজেন হজের পরীক্ষা থেকে প্রমাণিত হয় বিভিন্ন ধাতুর তাপ পরিবাহিতা বিভিন্ন।

৩. বিকিরণ পদ্ধতিতে মাধ্যম ছাড়াই তাপ পরিবাহিত হতে পারে।

৪. SI তে তাপ পরিবাহিতাঙ্কের একক W·m⁻¹·K⁻¹।

৫. বেত তাপের কুপরিবাহী।

১. কঠিনের তুলনায় গ্যাসের প্রসারণ 100 গুণ হয়। — মিথ্যা

২. গ্যাসের চাপ গুণাঙ্কের একক কেবল উষ্ণতার এককের ওপর নির্ভর করে। — সত্য

৩. তাপ প্রয়োগে কঠিনের কেবল আয়তন প্রসারণ ঘটে। — মিথ্যা

৪. গ্যাসের চাপ গুণাঙ্কের একক কেবল উষ্ণতার এককের ওপর নির্ভর করে। — সত্য

৫. কঠিনের তাপীয় প্রসারণ তিন প্রকার হয়। — সত্য

উত্তর: রাসায়নিক সমীকরণ থেকে নিম্নলিখিত সীমাবদ্ধতাগুলি দেখা যায়—

(i) বিক্রিয়ক ও বিক্রিয়াজাত পদার্থগুলির সঠিক গাঢ়ত্ব বা দ্রবণ সম্পর্কে সরাসরি জানা যায় না।

(ii) বিক্রিয়াটির গতিবেগ বা বিক্রিয়াটি সম্পন্ন হতে কত সময় লাগে তা জানা যায় না।

(iii) বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণ হয়েছে কিনা বা উভমুখী কিনা তা সাধারণ সমীকরণ থেকে সবসময় বোঝা যায় না।

উত্তর: তাপ প্রয়োগের ফলে কোনো কঠিন পদার্থের উষ্ণতা বৃদ্ধি করলে তার আকার ও আয়তনের বৃদ্ধি ঘটার ঘটনাকে কঠিনের তাপীয় প্রসারণ বলে।

কঠিনের তাপীয় প্রসারণ তিন প্রকার— (i) দৈর্ঘ্য প্রসারণ, (ii) ক্ষেত্র প্রসারণ, এবং (iii) আয়তন প্রসারণ।

উত্তর: কোনো কঠিন পদার্থ থেকে তাপ নিষ্কাশন করে উষ্ণতা হ্রাস করলে পদার্থটি আকার ও আয়তনে সংকুচিত হয়। উষ্ণতা হ্রাসের ফলে ঘটা এই ঘটনাকে কঠিনের তাপীয় সংকোচন বলা হয়।

উত্তর: কোনো কঠিন পদার্থের প্রতি একক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে তার প্রতি একক প্রাথমিক দৈর্ঘ্যে যে পরিমাণ দৈর্ঘ্য প্রসারণ ঘটে, তাকে ওই পদার্থের দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক (α) বলে।

উত্তর: লোহার দৈর্ঘ্য প্রসারণ গুণাঙ্ক 12 × 10⁻⁶ /°C বলতে বোঝায়, কোনো লৌহদণ্ডের উষ্ণতা 1°C বৃদ্ধি করলে দণ্ডটির প্রতি একক দৈর্ঘ্যে 12 × 10⁻⁶ অংশ দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি ঘটে।

উত্তর: গ্রীষ্মকালে সূর্যের তাপে লোহার তৈরি ব্রিজের পাতগুলির উষ্ণতা বেড়ে গিয়ে তাপীয় প্রসারণের ফলে দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায়। পাতগুলির অবাধ প্রসারণের জন্য যথেষ্ট স্থান দিতে তাদের জোড়ের মুখে ফাঁকা রাখা হয়। এই ফাঁকা না রাখলে প্রসারণের সময় পাতগুলি পরস্পরের ওপর প্রচণ্ড বল প্রয়োগ করে বেঁকে যেত এবং ব্রিজ ক্ষতিগ্রস্ত হতো।

উত্তর: কাঠ এবং কাঠের গুঁড়োর মাঝে আটকে থাকা বাতাস উভয়েই তাপের অত্যন্ত কুপরিবাহী। ফলে বাইরের পরিবেশ থেকে তাপ সহজে কাঠের গুঁড়ো ভেদ করে বরফে পৌঁছাতে পারে না। তাই বরফ সহজে গলে না।

উত্তর: স্যার হামফ্রে ডেভি ১৮১৫ সালে তামার সুপরিবাহিতাকে কাজে লাগিয়ে খনি শ্রমিকদের নিরাপত্তার জন্য এই বাতি উদ্ভাবন করেন। এতে একটি সাধারণ তেলের প্রদীপের শিখাকে সূক্ষ্ম তামার তারজালি দিয়ে ঘিরে রাখা হয়। খনির দাহ্য গ্যাস তারজালির ভেতরে এসে শিখার সংস্পর্শে জ্বলে উঠলেও, তামা তাপের সুপরিবাহী হওয়ায় তাপ দ্রুত ছড়িয়ে পড়ে এবং বাইরের তাপমাত্রা গ্যাসের জ্বলনাঙ্কের নিচে থাকে; ফলে খনিতে বড় বিস্ফোরণ ঘটে না।

উত্তর: তরলের প্রকৃত প্রসারণ নিম্নলিখিত বিষয়গুলির ওপর নির্ভর করে—

(i) তরলের প্রাথমিক আয়তন, (ii) উষ্ণতা বৃদ্ধি, এবং (iii) তরলের নিজস্ব উপাদান বা প্রকৃতি।

উত্তর: প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক হলো তরলের নিজস্ব ধর্ম। কারণ আপাত প্রসারণ গুণাঙ্ক যে পাত্রে তরল রাখা হয় সেই পাত্রের উপাদানের প্রসারণের ওপর নির্ভরশীল, কিন্তু প্রকৃত প্রসারণ গুণাঙ্ক পাত্রের প্রকৃতির ওপর নির্ভর করে না এবং অপরিবর্তিত থাকে।

উত্তর: একক বেধ এবং একক প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলবিশিষ্ট কোনো পদার্থের দুই বিপরীত পৃষ্ঠের উষ্ণতার পার্থক্য একক হলে, সাম্যাবস্থায় ওই তলের সঙ্গে লম্বভাবে প্রতি সেকেন্ডে যে পরিমাণ তাপ পরিবাহিত হয়, তাকে ওই পদার্থের তাপ পরিবাহিতাঙ্ক (k) বলে।

উত্তর: পিতলের প্রসারণ গুণাঙ্ক ইস্পাতের চেয়ে বেশি। তাই পুরো সংস্থাটিকে ঠান্ডা বা বরফে রাখলে পিতলের সংকোচন ইস্পাতের চেয়ে দ্রুত ও বেশি হবে। কিন্তু যদি বোতলের মুখকে উপযুক্তভাবে সাবধানে উত্তপ্ত করা যায়, তবে পিতল ইস্পাতের চেয়ে বেশি প্রসারিত হয়ে ছিপিটি ঢিলে হয়ে যাবে এবং খুলে আসবে।

উত্তর: একক ক্ষেত্রফল এবং একক বেধযুক্ত কোনো পরিবাহী পদার্থের বিপরীত দুই তলের মধ্যে যে পরিমাণ তাপীয় রোধ বর্তমান থাকে, তাকে ওই পদার্থের তাপীয় রোধাঙ্ক বলে। এর একক হলো K·m·W⁻¹ (বা K·s·J⁻¹)।

উত্তর: অ্যালুমিনিয়াম ধাতু তাপের খুব ভালো সুপরিবাহী এবং এর আপেক্ষিক তাপ তুলনামূলকভাবে কম। ফলে পাত্র দ্রুত উত্তপ্ত হয়ে তাপকে সমানভাবে খাদ্যে সঞ্চালিত করতে পারে, যা রান্নার সময় ও জ্বালানি সাশ্রয় করে।

উত্তর: কেটলি সাধারণত ধাতু (যেমন অ্যালুমিনিয়াম) দিয়ে তৈরি হওয়ায় তাপের সুপরিবাহিতার দরুন ব্যবহারের সময় হাতলটিও খুব গরম হয়ে যায়। বেত তাপের কুপরিবাহী হওয়ায় হাতলে বেত জড়িয়ে দিলে কেটলির ভেতরের তাপ হাতলে এলেও বেত ভেদ করে হাতে আসতে পারে না, ফলে খালি হাতে সহজে ধরা যায়।

উত্তর: খড় এবং খড়ের মধ্যে আবদ্ধ থাকা বায়ু উভয়ই তাপের অত্যন্ত কুপরিবাহী। তাই গরমকালে বাইরের তীব্র তাপ খড়ের চাল ভেদ করে ঘরে ঢুকতে পারে না (ঘর ঠান্ডা থাকে) এবং শীতকালে ঘরের ভেতরের উষ্ণতা বাইরে বেরিয়ে যেতে পারে না (ঘর গরম অনুভূত হয়)।

উত্তর: পাখিরা পালক ফোলালে পালকের রোমকূপ ও ফাঁকে বাতাস আটকে যায়। স্থির বাতাস তাপের কুপরিবাহী হওয়ায় পাখির শরীরের নিজস্ব তাপ বাইরে পরিবেশে সঞ্চালিত হতে পারে না, ফলে শরীর উষ্ণ থাকে।

উত্তর: কঠিন পদার্থের আয়তন প্রসারণ (ΔV) নিম্নলিখিত তিনটি বিষয়ের ওপর নির্ভর করে—

(i) প্রাথমিক আয়তন (V₁): নির্দিষ্ট উষ্ণতা বৃদ্ধিতে কঠিনের আয়তন প্রসারণ তার প্রাথমিক আয়তনের সমানুপাতিক (ΔV ∝ V₁)।

(ii) উষ্ণতা বৃদ্ধি (Δt): প্রাথমিক আয়তন স্থির থাকলে কঠিনের আয়তন প্রসারণ উষ্ণতা বৃদ্ধির সমানুপাতিক (ΔV ∝ Δt)।

(iii) পদার্থের উপাদান: প্রাথমিক আয়তন ও উষ্ণতা বৃদ্ধি একই থাকলেও বিভিন্ন উপাদানের কঠিন পদার্থের আয়তন প্রসারণ বিভিন্ন হয়, যা পদার্থের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্কের (γ) ওপর নির্ভর করে।

উত্তর: গ্রীষ্মকালে সূর্যের তাপে এবং ট্রেনের চাকার সঙ্গে রেললাইনের তীব্র ঘর্ষণের ফলে প্রচুর তাপ উৎপন্ন হয়। এই তাপের কারণে ধাতব লাইনের উষ্ণতা বেড়ে দৈর্ঘ্য প্রসারণ ঘটে।

লাইন দুটি যাতে নির্বিঘ্নে প্রসারিত হতে পারে সেজন্য জোড়ের মুখে নির্দিষ্ট ফাঁক রাখা হয়। ফাঁক না থাকলে তাপীয় প্রসারণজনিত প্রবল চাপের কারণে রেললাইন বেঁকে গিয়ে মারাত্মক ট্রেন দুর্ঘটনা ঘটতে পারত।

উত্তর: লোহার তৈরি দীর্ঘ সেতুতে ঋতু পরিবর্তনের ফলে এবং বাতাসের তাপমাত্রার তারতম্যে লোহার প্রসারণ ও সংকোচন ঘটে। সেতুর একপ্রান্ত স্তম্ভের সাথে দৃঢ়ভাবে আটকে অন্যপ্রান্ত রোলারের ওপর রাখা হয় যাতে উষ্ণতা বাড়লে বা কমলে সেতুটি রোলারের ওপর সহজেই সামনের দিকে বা পেছনের দিকে সরে গিয়ে প্রসারিত বা সংকুচিত হতে পারে। এর ফলে ব্রিজের কাঠামোর ওপর কোনো ক্ষতিকর অতিরিক্ত চাপ সৃষ্টি হয় না।

উত্তর: গোরুর গাড়ির কাঠের চাকার স্থায়িত্ব বাড়ানোর জন্য বাইরে লোহার বেড় পরানো হয়। বেড়ের ব্যাস চাকার ব্যাসের থেকে সামান্য ছোটো রাখা হয় যাতে সাধারণ অবস্থায় এটি চাকায় না ঢোকে।

পরানোর পূর্বে বেড়টিকে আগুনে প্রচণ্ড উত্তপ্ত করলে তাপীয় প্রসারণের ফলে বেড়টি বড় হয়ে সহজেই চাকার পরিধিতে বসে যায়। এরপর ঠান্ডা জল ঢাললে তাপীয় সংকোচনের ফলে লোহার বেড়টি কাঠের চাকার গায়ে অত্যন্ত শক্তভাবে এঁটে বসে যায়।

উত্তর: তরল পদার্থের তাপীয় প্রসারণের প্রধান তিনটি বৈশিষ্ট্য হলো—

(i) তরলের নির্দিষ্ট কোনো নিজস্ব আকার নেই, কেবল নির্দিষ্ট আয়তন আছে; তাই তরলের কেবল আয়তন প্রসারণ ঘটে, কোনো দৈর্ঘ্য বা ক্ষেত্র প্রসারণ হয় না।

(ii) তরলকে সর্বদা কোনো পাত্রে রেখে উত্তপ্ত করতে হয় বলে তরলের সাথে সাথে পাত্রেরও প্রসারণ ঘটে। ফলে তরলের ক্ষেত্রে আপাত ও প্রকৃত—এই দুই প্রকার প্রসারণ বিবেচনা করতে হয়।

(iii) সমান উষ্ণতা বৃদ্ধিতে একই প্রাথমিক আয়তনের বিভিন্ন তরলের প্রসারণ বিভিন্ন হয় এবং তরলের প্রসারণ কঠিন পদার্থের প্রসারণের তুলনায় অনেক বেশি হয়।

ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ: সাধারণত যেকোনো তরলকে উত্তপ্ত করলে তার আয়তন বৃদ্ধি পায়। কিন্তু জলকে 0°C থেকে 4°C পর্যন্ত উত্তপ্ত করলে তার আয়তন না বেড়ে ক্রমশ হ্রাস পায় এবং 4°C উষ্ণতায় জলের আয়তন সর্বনিম্ন হয়। এরপর তাপমাত্রা বাড়ালে আয়তন বাড়ে। 0°C থেকে 4°C উষ্ণতার মধ্যে জলের এই ব্যতিক্রমী আচরণকে জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ বলে।

4°C উষ্ণতায় জলের ঘনত্ব: 4°C উষ্ণতায় জলের ঘনত্ব সর্বাধিক হয়। SI পদ্ধতিতে এর মান হলো 1000 kg/m³ (এবং CGS পদ্ধতিতে 1 g/cm³)।