2022 A/L Physics Past Paper · Question 15 (Sinhala Medium)

Answer: (2) (C) පමණක් සත්‍ය වේ.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුතු දේ: නිරපේක්ෂ ශුන්‍යය පිළිබඳ (A), (B), (C) ප්‍රකාශවලින් සත්‍ය ඒවා.

සෑම අකුරක්ම කුමක් දැක්වේ ද:

$T$ ($\text{K}$): නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය.

$m$ ($\text{kg}$): වායු අණුවක ස්කන්ධය.

$\overline{c^2}$ ($\text{m}^2\ \text{s}^{-2}$): අණුවල මධ්‍යන්‍ය වර්ග වේගය.

$k$ ($\text{J K}^{-1}$): බෝල්ට්ස්මාන් නියතය.

අදාළ න්‍යාය

O′ හි දී උෂ්ණත්වය -273.15 °C වෙයි.

එහි ශූන්‍ය අගය නිරපේක්ෂ ශූන්‍යය ලෙස නම් කරන ලදි.

$\frac{1}{2}m\overline{c^2} = \frac{3}{2}kT$

විකල්ප පරීක්ෂා කිරීම

විකල්ප යනු (A), (B), (C) හි සංයෝජන ය.

අපි සෑම ප්‍රකාශයක්ම වෙන වෙනම පරීක්ෂා කරමු.

උදාහරණයක් ලෙස, තැටියක ඇති ගෝලි සෙලවීම සිතන්න.

තැටිය වේගයෙන් සෙලවූ විට ගෝලි වේගයෙන් චලනය වේ. සෙමින් සෙලවූ විට සෙමින් චලනය වේ.

සෙලවීම සම්පූර්ණයෙන්ම නතර කළ විට සෑම ගෝලියක්ම නතර වේ. වායු අණු සඳහා නිරපේක්ෂ ශුන්‍යය එයයි: චලනය නතර වූ අවම තත්ත්වය.

වායුවක අණුවල වේගය උෂ්ණත්වය සමග බැඳී ඇත.

$$\dfrac{1}{2}m\overline{c^2} = \dfrac{3}{2}kT$$

වචනවලින්: අණුවක මධ්‍යන්‍ය චාලක ශක්තිය යනු $\dfrac{3}{2}k$ ට $T$ ගුණ කළ අගයයි. එබැවින් එය $T$ ට අනුලෝමව සමානුපාතික වේ.

තර්කය / ගණනය

එය වායුගෝලීය පීඩනයේදී ජලය මිදෙන උෂ්ණත්වය වේ.

ජලය මිදෙන්නේ $0\ ^\circ\text{C}$ දී ය. කෙල්වින්වලින් එය $273.15\ \text{K}$ ය. පොත නිරපේක්ෂ ශුන්‍යය $-273.15\ ^\circ\text{C}$ ලෙස දෙයි, සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් උෂ්ණත්වයකි.

A

එය සියලුම වායු ද්‍රව බවට පත්වන උෂ්ණත්වය වේ.

සැබෑ වායු ද්‍රව වන්නේ නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයට වඩා බොහෝ ඉහළ උෂ්ණත්වවල දී ය. පොත නිරපේක්ෂ ශුන්‍යය අර්ථ දක්වන්නේ තාපගතික උෂ්ණත්ව පරිමාණයේ ශුන්‍යය ලෙස ය, සියලු වායු ද්‍රව වන ලක්ෂ්‍යය ලෙස නොවේ.

B

එය පරිපූර්ණ වායුවක මධ්‍යන්‍ය චාලක ශක්තිය ශුන්‍ය වන උෂ්ණත්වය වේ.

$T = 0$ දී සමීකරණයෙන් $\dfrac{1}{2}m\overline{c^2} = 0$ ලැබේ. පරිපූර්ණ වායුවක අණුවල චාලක ශක්තිය ශුන්‍ය වේ.

C

(A) ප්‍රකාශය වැරදි ය: නිරපේක්ෂ ශුන්‍යය $-273.15\ ^\circ\text{C}$ ය, ජලය මිදෙන උෂ්ණත්වය නොවේ.

(B) ප්‍රකාශය වැරදි ය: වායු ද්‍රව වන්නේ නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයට වඩා බොහෝ ඉහළ උෂ්ණත්වවල දී ය.

(C) ප්‍රකාශය සත්‍ය ය: $\dfrac{1}{2}m\overline{c^2} = \dfrac{3}{2}kT$ යන්න $T = 0$ දී ශුන්‍ය වේ.

එබැවින් (C) පමණක් සත්‍ය වේ.

අනෙක් විකල්ප වැරදි වන්නේ ඇයි

(A) ප්‍රකාශය වැරදි ය. ජලය මිදෙන්නේ $273.15\ \text{K}$ දී ය. (C) ප්‍රකාශය සත්‍ය ය.

(A) ප්‍රකාශය වැරදි ය. ජලය මිදෙන්නේ $273.15\ \text{K}$ දී ය, නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයේ දී නොවේ.

(B) ප්‍රකාශය වැරදි ය. වායු ද්‍රව වන්නේ ඉහළ උෂ්ණත්වවල දී ය. අණුවල චාලක ශක්තිය $T$ මත රඳා පවතී.

(A) සහ (B) ප්‍රකාශ වැරදි ය. සත්‍ය වන්නේ (C) පමණි.

නිගමනය

(C) ප්‍රකාශය පමණක් සත්‍ය ය. නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයේ දී පරිපූර්ණ වායුවක මධ්‍යන්‍ය චාලක ශක්තිය ශුන්‍ය වේ.

පිළිතුර (2) යි.

නිරපේක්ෂ ශුන්‍යය යනු කෙල්වින් පරිමාණයේ ශුන්‍යය, $-273.15\ ^\circ\text{C}$ ය.

$T = 0$ දී පරිපූර්ණ වායුවක අණුවලට චාලක ශක්තියක් නැත.

විභාග ඉඟිය