শব্দের বেগ সিলেট???র (330 m/s) তুলনায় রাজশাহীতে (333 m/s ) বেশী। সিলেটের তাপমাত্রা 10°C হলে রাজশাহীর তাপমাত্রা কত?
SUSTUnit-Bপদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্রতরঙ্গঅগ্রগামী তরঙ্গ (Topic Practice)SUST - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
D.
15.2°C
Explanation: \(
\text{Hints: } \frac{v_s}{v_r} = \sqrt{\frac{T_s}{T_r}}
\)
\(\text{Solve: তাপমাত্রা ও ঐ তাপমাত্রায় বাতাসের শব্দের বেগের সম্পর্ক, }\)
\[
\frac{v_s}{v_r} = \sqrt{\frac{T_s}{T_r}} \implies \frac{v_s^2}{v_r^2} = \frac{T_s}{T_r} \implies T_r = \frac{v_r^2}{v_s^2} \times T_s
\]
\[
T_r = \frac{(333)^2}{(330)^2} \times 283 = 288.2K \implies T_r = 15.2^\circ C
\]
\(\text{Ans. (D)}\)
Another Explanation (5): ```html
আমরা জানি, শব্দের বেগ \(v = \sqrt{\frac{\gamma RT}{M}}\), যেখানে:
- \(v\) = শব্দের বেগ
- \(\gamma\) = আপেক্ষিক তাপের অনুপাত (ধ্রুবক)
- \(R\) = গ্যাস ধ্রুবক (ধ্রুবক)
- \(T\) = তাপমাত্রা (কেলভিন)
- \(M\) = আণবিক ভর (ধ্রুবক)
যেহেতু \(\gamma\), \(R\), এবং \(M\) ধ্রুবক, তাই আমরা লিখতে পারি \(v \propto \sqrt{T}\) অথবা \(v^2 \propto T\)।
সুতরাং, \(\frac{v_1^2}{T_1} = \frac{v_2^2}{T_2}\), যেখানে:
- \(v_1\) = সিলেটের শব্দের বেগ = 330 m/s
- \(T_1\) = সিলেটের তাপমাত্রা = 10°C = 10 + 273.15 = 283.15 K
- \(v_2\) = রাজশাহীর শব্দের বেগ = 333 m/s
- \(T_2\) = রাজশাহীর তাপমাত্রা (নির্ণেয়)
এখন, \(T_2 = T_1 \times \frac{v_2^2}{v_1^2}\)
\(\implies T_2 = 283.15 \times \frac{(333)^2}{(330)^2}\)
\(\implies T_2 = 283.15 \times \frac{110889}{108900}\)
\(\implies T_2 = 283.15 \times 1.01826 \approx 288.32\) K
রাজশাহীর তাপমাত্রা সেলসিয়াসে, \(T_2 = 288.32 - 273.15 = 15.17 \approx 15.2\) °C। 🥳
অতএব, রাজশাহীর তাপমাত্রা প্রায় 15.2°C।
```