13-වසර තාක්ෂණවේදය සදහා විද්‍යාව

SFT 2018 (A/L) ව්‍යුහගත රචනා ගැටලු පිලිතුරු සමඟ

 

01. පෘථිවියේ සෑම ස්ථානයකම ක්ෂුද්‍රජීවීන් හමු වේ. එම ක්ෂුද්‍රජීවීන්ගෙන් කිහිපදෙනෙකු පහත සඳහන් කොටුව තුළ ලැයිස්තු ගත කර ඇත. එම කොටුව තුළ දී ඇති ක්ෂුද්‍රජීවීන් ඇසුරින් පහත සඳහන් ප්‍රශ්නවලට පිළිතුරු සපයන්න.

 

(A) (i) ඉහත D හා E ක්ෂුද්‍රජීවීන් අයත් වන කාණ්ඩය කුමක් ද ?

(ii) D හා E ක්ෂුද්‍රජීවීන් දෙදෙනාගේම සෛල බිත්තියේ අඩංගු ප්‍රධාන සංරචකය කුමක් ද ?

(iii) E ක්ෂුද්‍රජීවීයා භාවිතයෙන් කුමන ප්‍රතිජීවකය නිෂ්පාදනය කළ හැකි ද ?

(iv) කර්මාන්ත එකකට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් සඳහා යොදාගත හැකි ක්ෂුද්‍රජීවියා නම් කරන්න.

(v) ජීව වායු නිෂ්පාදනය සඳහා සහභාගී වන ක්ෂුද්‍රජීවියා නම් කරන්න.

(vi) අනිවාර්ය නිර්වායු තත්ත්වය යටතේ පමණක් වර්ධනය වන ක්ෂුද්‍රජීවියා කවරෙක් ද ?

(vii) Lactobacillus සෛලයක හැඩය කුමක් ද ?

 

(B)  ක්ෂුද්‍රජීවී පැසවීමේ ක්‍රියාවලිය මඟින් විනාකිරි නිෂ්පාදනය කරනු ලැබේ. විනාකිරි නිෂ්පාදනයේ ප්‍රධාන පියවර දෙක පහත ආකාරයට දැක්විය හැකිය.

 

(i) ශ්‍රී ලංකාවේ විනාකිරි නිෂ්පාදනය සඳහා සුලභවම භාවිතා කරන අමුද්‍රව්‍ය කුමක් ද ?

(ii) “ X ” වල අන්තර්ගත ඩයිසැකරයිඩය කුමක් ද ?

(iii) “ X ” හඳුනාගැනීම සඳහා භාවිතා කරන ප්‍රායෝගික පරීක්ෂණය කුමක් ද ?

(iv) පියවර 1 සහ පියවර 2 අතුරින් කුමන පියවර ක්ෂුද්‍රජීවී පැසවීමේ ක්‍රියාවලිය මත පදනම් වේ ද ?

(v) විනාකිරි නිෂ්පාදනය ක්‍රියාවලියේ Acetobacter සහභාගී වන පියවර කුමක් ද ?

(vi) නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය පියවර 1 න් නතර කළහොත්, ලබාගත හැකි ඵලය කුමක් ද ?

(vii) විනාකිරි වල රසායනික නාමය ලියන්න.

 

02. LP ගෑස් වලට වඩා දරවල තාපජනක අගය (ඉන්ධන 1 g ක් පූර්ණ දහනය වීමේ දී නිකුත් වන තාප ප්‍රමාණය) අඩුය. තාක්ෂණික වශයෙන් දියුණු ග්ලිරිසීඩියා දර උණ්ඩි  (Gliricidia wood pellets) සතු තාජනක අගය සාමාන්‍ය දර ඉන්ධන සතු එම අගයට වඩා ඉහළ වේ. ශ්‍රී ලංකාවේ දර උණ්ඩි නිපදවීමේ කර්මාන්ත සඳහා බහුලව ග්ලිරිසීඩියා   (Gliricidia sepium) යොදාගනී.

ග්ලිරිසීඩියා දර උණ්ඩි දහනය වීමට අදාළ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව පහත පරිදි පෙන්විය හැකි ය.

(a) (i) ඉන්ධන දර දහනය වීම තාප අවශෝෂක ද ? තාප දායක ද ?

(ii) ඉහත දහනය සඳහා, ප්‍රතික්‍රියක (R) හා ප්‍රතිඵල (P) සතු ශක්ති අවස්ථාව පහත දී ඇති රූප සටහනේ අදාළ ශක්ති මට්ටම මත ලකුණු කරන්න.

(iii) ශක්තිය නිපදවීම සඳහා LP ගෑස් වෙනුවට ග්ලිරිසීඩියා දර උණ්ඩ් භාවිත කිරීමෙන් ලබාගත හැකි පාරිසරික වශයෙන් වැදගත් වන වාසි දෙකක් සඳහන් කරන්න.

 

(b) ග්ලිරිසීඩියා දර හා ග්ලිරිසීඩියා දර උණ්ඩිවල තාපජනක අගය සෙවීම සඳහා යොදාගන්නා පරීක්ෂණ ඇටවුමේ දළ සටහනක් රූපයේ දැක්වේ. මෙම පරීක්ෂණය සඳහා 500 g ජල ස්කන්ධයක් භාවිතා කරන ලදී. ජලයේ විශිෂ්ට තාප ධාරිතාව 4.2 J OC-1 g-1 වේ. පරීක්ෂණය සඳහා ග්ලිරිසීඩියා දර උණ්ඩි 15g ස්කන්ධයක් දහනය කර ආරම්භක උෂ්ණත්වය 32 OC හි ඇති ජලය අවසාන උෂ්ණත්වය 62 OC දක්වා රත් කරන ලදී.

(i) ජලය මඟින් උරාගන්නා ලද තාප ප්‍රමාණය ගණනය කරන්න.

(ii) ග්ලිරිසීඩියා දර උණ්ඩි 15 g දහනය සඳහා ගත වූ කාලය මිනිත්තු 20 ක් වේ. දහන ශීඝ්‍රතාව g min-1 ලෙස ගණනය කරන්න.

‍(iii) මෙම පරීක්ෂණය සඳහා භාවිත කරන ලද ග්ලිරිසීඩියා දර උණ්ඩිවල තාප ජනක අගය ගණනය කරන්න.

(iv) සාහිත්‍ය විමර්ශන අනුව ග්ලිරිසීඩියා දර උණ්ඩිවල සම්මත තාපජනක අගය මෙම පරීක්ෂණයෙන් ලබාගත් අගයට වඩා ඉහළ අගයකි. මේ නිරීක්ෂනය සඳහා තිබිය හැකි එක් හේතුවක් සඳහන් කරන්න.

 

03. (a) පරීක්ෂණාගාරයේ දී මිශ්‍රණ ක්‍රමය භාවිත කර අයිස්වල විලයනයේ විශිෂ්ට ගුප්ත තාපය නිර්ණය කිරීම සඳහා පරීක්ෂණයක් සැලසුම් කර සිදු කරන ලෙස ඔබට නියම කර ඇත. ජලය සහ යටිකුරු  දැල්ගොටු මන්ථයක් සමඟ තාප පරිවරණය කරන ලද තඹ කැලරිමීටරයක්, කුඩා අයිස් කැට, පෙරහන් කඩදාසි, තෙදඬු තුලාවක්, උෂ්ණත්වමාණයක් සහ බන්සන් දාහකයක් සපයා ඇත.


(i) තාප පරිවරණය කරන ලද කැලරිමීටරයක් භාවිත කිරීමේ එක් වාසියක් සඳහන් කරන්න.

(ii) කැලරිමීටරයට අයිස් එකතු කිරීමට පෙර ඔබ ලබා ගන්නා මිනුම් තුන මොනවා ද ? (X1 , X2 , X3)

(iii) කැලරිමීටරය තුළට අයිස් එකතු කිරීමේ දී ඔබ විසින් අනුගමනය කළ යුතු පූර්වෝපාය දෙකක් සඳහන් කරන්න.

(iv) කැලරිමීටරයට අයිස් එකතු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය අවසන් කළ පසු ඔබ ලබා ගන්නා මිනුම් දෙක මොනවා ද ?

(v) අයිස්වල විලයනයේ විශිෂ්ට ගුප්ත තාපය L ද ජලයේ විශිෂ්ට තාප ධාරිතාව CW ද තඹවල විශිෂ්ට තාප ධාරිතාව C ද වන්නේ නම්,

(1) අයිස් දියවීමේ දී ලබාගත් තාපය සඳහා ප්‍රකාශනයක් ඔබ ලබාගත් මිනුම් ඇසුරින් ලියන්න.

(2) ජලය සහ කැලරිමීටරය මඟින් පිටකළ තාපය සඳහා ප්‍රකාශනයක් ඔබ ලබාගත් මිනුම් ඇසුරින් ලියා දක්වන්න.

(3) අයිස්වල විලයනයේ විශිෂ්ට ගුප්ත තාපය සෙවීම සඳහා ඉහත ප්‍රකාශන ඇසුරින් සමීකරණයක් ලියා දක්වන්න.

(vi) මෙම පරීක්ෂණයේ දී කුඩා අයිස් කැට වෙනුවට කුඩු කරන ලද අයිස් භාවිත නොකිරීමට හේතුවක් ලියා දක්වන්න.

 

(b) (i) අයිස් ප්‍රවාහනයේ දී විශාල කුට්ටි ලෙස ප්‍රවාහනය කරන්නේ ඇයි දැයි පැහැදිලි කරන්න.

(ii) මසුන් කල් තබාගැනීම සඳහා එහි මසුන් අයිස් කැට සමඟ කෘතිම බහුඅවයවික (Polymer) පෙට්ටිවල අසුරනු ලැබේ. කෘතිම බහුඅවයවික පෙට්ටි භාවිත කිරීමේ විද්‍යාත්මක හේතුව කුමක් ද ?

(iii) අයිස් කුට්ටි ලී කුඩු තුළ බහා ප්‍රවාහනය සිදු කරයි. මේ සඳහා විද්‍යාත්මක හේතුව කුමක් ද ?

(iv) මසුන් අඩු උෂ්ණත්වයක තබාගැනීමට අදාළ ජීව විද්‍යාත්මක හේතුව කුමක් ද ?

(v) තාප පරිවාරක පෙට්ටියක් තුළ මසුන් 10 Kg ප්‍රමාණයක් 30 OC උෂ්ණත්වයේ ඇත. මසුන්ගේ උෂ්ණත්වය 15 OC දක්වා අඩු කිරීමට පෙටිටිය තුළ තැබිය යුතු අයිස්වල ස්කන්ධය ගණනය කරන්න. අයිස්වල විලයනයේ විශිෂ්ට ගුප්ත තාපය 3.33 x 105 J Kg-1 සහ ජලයේ විශිෂ්ට තාප ධාරිතාව 4200 J OC-1 Kg-1 වේ. මසුන්ගේ දේහය සෑදී ඇති ද්‍රව්‍ය සඳහා සාමාන්‍ය විශිෂ්ට තාප ධාරිතාව 2640 J OC-1 Kg-1 ලෙස උපකල්පනය කරන්න.

 

04. ගොඩනැඟිලි ඉඳිකිරීම් වැඩබිමක කොන්ක්‍රීට් මිශ්‍රණයක් ඉහළට එසවීමට භාවිතා කරන ඇටවුමක් රූපයේ දක්වා ඇත.  සැහැල්ලු කේබලයක් කප්පිය වටා ඔතා කේබලයේ එක් කෙළවරක් කප්පියකට සවිකර අනෙක් කෙළවර බහාලුමට සම්බන්ධ කර ඇත. විදුලි මෝටරය මඟින් කප්පිය භ්‍රමණය කරන විට කේබලය එය වටා එතෙමින් බහාලුම ඉහළට එසවෙයි. ගුරුත්වජ ත්වරණය 10 ms-1 ලෙස ද පොළොව  විභව ශුන්‍ය මට්ටම ලෙසද සලකන්න.

 

(a) (i) කොන්ක්‍රීට් මිශ්‍රණය සහිත බහාලුම සිදු කරන්නේ ....................................................................... චලිතයයි.

(ii) කප්පිය සිදු කරන්නේ ................................................................................... චලිතයයි.

(iii) බහාලුම මත ක්‍රියා කරන බල රූපයේ ලකුණු කරන්න.

(iv) අක්ෂ දණ්ඩ සහිත කප්පිය සුමට අක්ෂයක් වටා භ්‍රමණය වන්නේ නම් කප්පිය මත ක්‍රියා කරන බල රූපයේ ලකුණු කරන්න.

 

(b) (i) කොන්ක්‍රීට් මිශ්‍රණය සහිත බහාලුම 100 Kg වන්නේ නම් එය 2 ms- 2 ත්වරණයකින් ඉහළට එසවෙන අවස්ථාවේ දී කේබලයේ ආතතිය ගණනය කරන්න.

(ii) කප්පියේ අරය 25 cm වන්නේ නම් එහි කෝණික ත්වරණය කොපමණ වේ ද ?

(iii) අක්ෂ දණ්ඩ සමඟ කප්පියේ අවස්ථිති ඝූර්ණය 25 Kgm2 වන්නේ නම් කප්පිය මත ක්‍රියා කරන සඵල ව්‍යාවර්ථය කොපමණ ද ?

 

(c) කොන්ක්‍රීට් මිශ්‍රණය සහිත බහාලුම තත්පර 6 ක දී 18 m උසකට ඔසවා නතර කරන ලදී.

(i) මිශ්‍රණය සහිත බහාලුම ලබාගත් විභව ශක්තිය කොපමණ ද ?

(ii) මෝටරයේ ප්‍රතිදාන ජවය කොපමණ ද ?

(iii) මෝටරයේ ප්‍රදාන ජවය 5 kW වන්නේ නම් ඇටවුමේ කාර්යක්ෂමතාව කොපමණ ද ?

 

(d) කප්පියේ අරය වෙනස් කිරීම මෙම ඇටවුමේ කාර්යක්ෂමතාව කෙරෙහි බලපෑමක් ඇති කරයි ද ? ඔබගේ පිළිතුර විද්‍යාත්මකව සනාථ කරන්න.

 

(e) කප්පියේ භ්‍රමණ අක්ෂය රළු වූයේ නම් ඇටවුමේ කාර්යක්ෂමතාවය අඩු වේ ද? වැඩි වේ ද? වෙනස් නොවී පවතී ද ? ඔබගේ පිළිතුර සඳහා විද්‍යාත්මක හේතුව සැකෙවින් ලියා දක්වන්න.

 

 

2018 ව්‍යුහගත රචනා ප්‍රශ්න - පිළිතුරු 

 

01. (a) (i) දිලීර

(ii) කයිටින්

(iii) පෙනිසිලීන්

(iv) Saccharomyces හෝ “D” / යීස්ට් / yeast / Lactobacillus හෝ “C”

(v) Methanococcus හෝ “F”

(vi) Clostridium හෝ “B”

(vii) Bacillus / rod / cylindrical / දණ්ඩාකාර

 

(b) (i) පොල් පුෂ්ප මංජරි යුෂ / මීරා / තෙලිජ්ජ

(ii) සුක්‍රෝස්

(iii) බෙනඩික් පරීක්ෂාව හෝ ෆේලින්ස් පරීක්ෂාව

(iv) පියවර 1

(v) පියවර 2

(vi) එතනෝල් / C2H5OH / CH3CH2OH / (එතීල්) මධ්‍යසාර / රා

(vii) ඇසිටික් අම්ලය / එතනෝයික් අම්ලය

 

02. (a) (i) තාප දායක

(ii)

(iii) (ග්ලිරිසීඩියා) පුනර්ජනනීය බල ශක්ති ප්‍රභවයකි. / (ග්ලිරිසීඩියා)  පරිසරයට (නව) CO2  අමතරව එකතු නොකරයි. / වායුගෝලය තුළ CO2  ප්‍රතිශතය වෙනස් නොකරයි. / ග්ලිරිසීඩියා භාවිතය මඟින් (LP ගෑස් වැනි) ශක්ති සාන්ද්‍රණය ඉහළ ඉන්ධන භාවිතය අවම කළ හැකිය.

 

(b) (i) ∆E   = mc∆θ / mcθ or ms∆θ / msθ

= 500 (g) x 4.2 (J OC-1 g-1) x 30 (OC)
= 63000 J or 63 KJ

(ii) සීඝ්‍රතාවය = -(ස්කන්ධ වෙනස) / ගත වූ කාලය

= -(-15 g ) / 20 min
= 0.75 ( g min -1)

(iii) තාප ජනක අගය = 63000 J / 15 g හෝ 63 KJ / 15 g

= 4200 J /g  4.2 KJ /g

(iv) තාපය පරිසරයට හානි වීම හෝ පූර්ණ දහනය නොවීම (අසම්පූර්ණ ලෙස දහනය වීම) හෝ බඳුන මඟින් තාපය ලබා ගැනීම හෝ ග්ලිරිසීඩියා දර උණ්ඩි වියළි නොවීම.

 

03. (a) (i) (පරිසරයට සිදුවන) තාප හානිය නොසැලකිය හැකි ය. / (පරිසරයට සිදුවන) තාප හානිය අවම වේ. පරිසරය සමඟ තාප හුවමාරුව අවම/අඩු වීම.

(ii) X1 = හිස් කැලරි මීටරය (+ මන්තය) ස්කන්ධය

X2 = ජලය සහිත කැලරි මීටරයේ (+ මන්තය) ස්කන්ධය
X3 = ජලයේ (ආරම්භක) උෂ්ණත්වය


(iii) කුඩා අයිස් කැට භාවිතා කළ යුතු ය.

වරකට එක බැගින් අයිස් කැට එකතු කළ යුතු ය.
අයිස් කැට එකතු කිරීමට පෙර තෙත මාත්තු කළ යුතු ය.
වතුර ඉහිරීම වැළැක්විය යුතු ය.
දැල සහිත මන්තය භාවිතයෙන් අයිස් කැට වතුරේ පාවීම වැළැක්විය යුතුය.


(iv) X4 = මිශ්‍රණයේ අවම උෂ්ණත්වය
      X5 = මිශ්‍රණයේ (අවසාන) ස්කන්ධය (+මන්තය)

(v) (1) අයිස් දියවීමේ දී ලබාගත් තාපය = (X5 - X2)L + (X5 - X2) Cw (X4 - 0 )

(2) ජලය සහ කැලරි මීටරය මඟින් පිටකළ තාපය = (X2 - X1) Cw (X3 - X4) + X1C (X3 - X4 )
(3) (X2 - X1) Cw (X3 - X4) + X1C (X3 - X4 ) = (X5 - X2)L + (X5 - X2) Cw X4

(vi) කුඩු කරන ලද අයිස් පහසුවෙන් ද්‍රව ජලය බවට පත් වීමෙන් ජලය තාප හුවමාරුවට සහභාගී වේ.
      කුඩු කරන ලද අයිස් කැලරිමීටරයට දැමීමේ දී පෘෂ්ඨික ක්ෂේත්‍රඵලය වැඩි නිසා තාප හානිය වැඩිය.
     (විශාල පෘෂ්ඨික ක්ෂේත්‍රඵලය නිසා) අයිස් දිය වීමේ වේගය වැඩි වීමෙන් කුඩු කරන ලද අයිස් කැලරි මීටරයට දැමීමේ දී ඒවායේ උෂ්ණත්වය 0 OC ට වඩා වැඩි විය හැකිය.
     කුඩුකළ අයිස් වටා ද්‍රව රැදී තිබිය හැකිය. ඒවා තෙතමාත්තු කළ නොහැක.

 

(b) (i) (ස්කන්ධය / බර ට සාපේක්ෂව) පරිසරයට නිරාවරණය වී ඇති පෘෂ්ඨිය ක්ෂේත්‍රඵලය අඩුනිසා හෝ අයිස් දියවීම පාලණය කිරීම සඳහා.

(ii) තාප සන්නායකතාව අඩුවීම / තාප පරිවාරක වීම / තාප කුසන්නායක වීම.

(iii) ලී කුඩු තාප පරිවාරකයක් හෝ තාප කුසන්නායකයක් ලෙස ක්‍රියා කිරීම.

(iv) ක්ෂුද්‍රජීවී ගහනය / ඝනත්වය පාලනය / අඩු වේ හෝ ක්ෂුද්‍රජීවී ගහනයේ වර්ධන වේගය අඩු වේ.

(v) mf sf (30 OC - 15 OC) = miL + misw (15 OC - 0 OC) හෝ
     10 x 2640 x 15 = mi (333 x 103 + [4200 x 15] )
     1 kg

 

04. (a) (i) උත්තාරණ / රේඛීය (සිරස්)

(ii) භ්‍රමණ

 

 

(b) (i) T - 1000 = 100 x 2
                    T = 1200 N


(ii) a = Rα
     α = a / R
     α = 2 / 0.25
     α = 8 rad s-2


(iii) τ = Iα
      τ = 25 x 8
      τ = 200 Nm

 

(c) (i) විභව ශක්තිය = 100 x 10 x 18
                        = 18 kJ

(ii) ප්‍රතිදාන ජවය = (100 x 10 x 18) / 6
                    = 3 kW

(iii) ඇටවුමේ කාර්යක්ෂමතාව = (3/5) x 100 %
                                  = 60 %

(d) නැත. ජව සම්ප්‍රේශණ පටිය අක්ෂ දණ්ඩට සම්බන්ධ කර ඇති බැවිනි. එවිට කප්පිය එකම වේගයකින් භ්‍රමණය කිරීම සඳහා විදුලි මෝටරය අදාළ ලෙස ජවය වැඩිකර ගනී

(e) අඩු වේ. ඝර්ෂණ ව්‍යාවර්ථය හේතුවෙන් ශක්තිය හානි වේ.

 


ලිපිය නිර්මාණය කලේ,
S
Shanuka Dilshan


SUPER ADMIN

අදාල තවත් ලිපි,



Shanuka Dilshan

13-වසර තාක්ෂණවේදය සදහා විද්‍යාව

අනෙකුත් ලිපි