আমাগতের আইন: ব্যাখ্যা, উদাহরণ, অনুশীলন - রসায়ন - 2025

Amagat ব্যবস্থা যে গ্যাসের মিশ্রণ মোট ভলিউম আংশিক ভলিউম এর সমষ্টি প্রতিটি গ্যাস যে অন্তর্ভুক্ত করা হবে, যদি একা এবং চাপ এবং মিশ্রণ তাপমাত্রা সমান।

এটি আংশিক বা সংযোজনীয় আয়তনের আইন হিসাবেও পরিচিত এবং এর নামটি ফরাসি পদার্থবিদ এবং রসায়নবিদ এমিল হিলায়ার আমাগাত (১৮১৪-১৯১৫) এর কারণে হয়েছিল, যিনি 1880 সালে প্রথমবার এটি তৈরি করেছিলেন। এটি আংশিক চাপের আইনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ডালটনের

বায়ুমণ্ডল এবং বেলুনগুলিতে বায়ু একটি আদর্শ গ্যাস মিশ্রণ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যার সাথে আমাগতের আইন প্রয়োগ করা যেতে পারে। সূত্র: পিএক্সহির।

উভয় আইনই আদর্শ গ্যাসের মিশ্রণগুলিতে হুবহু ধারণ করে, তবে বাস্তব গ্যাসগুলিতে প্রয়োগ করার সময় এগুলি আনুমানিক হয়, যেখানে অণুগুলির মধ্যে বাহিনী একটি বিশিষ্ট ভূমিকা পালন করে। অন্যদিকে, যখন আদর্শ গ্যাসগুলির কথা আসে তখন আণবিক আকর্ষণীয় শক্তিগুলি নগন্য নয়।

সূত্র

গাণিতিক আকারে, আমাগতের আইনটি রূপ নেয়:

ভি _টি = ভি ₁ + ভি ₂ + ভি ₃ +…। = ∑ ভি _আমি (টি _মি, পি _মি)

যেখানে V অক্ষরটি ভলিউমকে প্রতিনিধিত্ব করে, যেখানে ভি _টি মোট ভলিউম। সমষ্টি চিহ্নটি একটি কমপ্যাক্ট স্বরলিপি হিসাবে কাজ করে। যথাক্রমে টি _মি এবং পি _মি মিশ্রণের তাপমাত্রা এবং চাপ।

প্রতিটি গ্যাসের আয়তন V _{i হয়} এবং তাকে উপাদান ভলিউম বলে। এটি লক্ষণীয় যে এই আংশিক খণ্ডগুলি গাণিতিক বিমূর্ততা এবং আসল ভলিউমের সাথে মিলে না।

প্রকৃতপক্ষে, আমরা যদি ধারকটিতে মিশ্রণের মধ্যে কেবল একটি গ্যাস রেখে থাকি তবে তা অবিলম্বে মোট ভলিউম দখল করতে প্রসারিত হবে। তবে, আমাগতের আইনটি খুব কার্যকর, কারণ এটি গ্যাস মিশ্রণে কিছু গণনা সহজতর করে, বিশেষত উচ্চ চাপে ভাল ফলাফল দেয়।

উদাহরণ

গ্যাসের মিশ্রণ প্রকৃতিতে প্রচুর পরিমাণে শুরু হয়, প্রারম্ভিক প্রাণীরা নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং অন্যান্য গ্যাসের মিশ্রণ কম অনুপাতে নিঃশ্বাস ত্যাগ করে, তাই এটি চিহ্নিত করার জন্য এটি একটি খুব আকর্ষণীয় গ্যাস মিশ্রণ।

এখানে গ্যাসের মিশ্রণের কয়েকটি উদাহরণ রয়েছে:

- পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে বায়ু, যার মিশ্রণটি বিভিন্ন উপায়ে মডেল করা যায়, আদর্শ গ্যাস হিসাবে বা সত্যিকারের গ্যাসগুলির জন্য একটি মডেলের সাথে।

-গ্যাস ইঞ্জিনগুলি, যা অভ্যন্তরীণ জ্বলন, তবে তারা পেট্রোল ব্যবহার করার পরিবর্তে একটি প্রাকৃতিক গ্যাস-বায়ু মিশ্রণ ব্যবহার করে।

- কার্বন মনোক্সাইড-ডাই অক্সাইড মিশ্রণ যা পেট্রোল ইঞ্জিনগুলি এক্সস্টাস্ট পাইপের মাধ্যমে বের করে দেয়।

-হাইড্রোজেন-মিথেন সংমিশ্রণ যা গ্যাস জায়ান্ট গ্রহে প্রচুর পরিমাণে আসে।

অন্তর্বর্তী গ্যাস, বেশিরভাগ হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম সমন্বিত একটি মিশ্রণ যা তারাগুলির মধ্যে স্থান পূরণ করে।

শিল্প স্তরে বিভিন্ন গ্যাসের মিশ্রণ।

অবশ্যই, এই বায়বীয় মিশ্রণগুলি সাধারণত আদর্শ গ্যাস হিসাবে আচরণ করে না, যেহেতু চাপ এবং তাপমাত্রার পরিস্থিতি সেই মডেলটিতে প্রতিষ্ঠিত থেকে অনেক দূরে are

সূর্যের মতো অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল সিস্টেমগুলি আদর্শ থেকে অনেক দূরে, কারণ তাপমাত্রা এবং চাপের পরিবর্তনের তারার স্তরগুলিতে এবং পদার্থের পরিবর্তনের বৈশিষ্ট্যগুলি সময়ের সাথে সাথে বিকশিত হওয়ার সাথে দেখা দেয়।

গ্যাসের মিশ্রণগুলি বিভিন্ন ডিভাইস, যেমন ওড়সাত বিশ্লেষক হিসাবে পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়। এক্সস্টাস্ট গ্যাসগুলির জন্য রয়েছে বিশেষ বহনযোগ্য বিশ্লেষক যা ইনফ্রারেড সেন্সরগুলির সাথে কাজ করে।

এমন কিছু ডিভাইসও রয়েছে যা গ্যাস ফাঁস সনাক্ত করে বা নির্দিষ্টভাবে গ্যাসগুলি সনাক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয় যা মূলত শিল্প প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়।

চিত্র ২. যানবাহনের নির্গমন, বিশেষত কার্বন মনোক্সাইড এবং হাইড্রোকার্বন নিঃসরণ সনাক্তকরণের জন্য পুরাতন কালের গ্যাস বিশ্লেষক। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স।

আদর্শ গ্যাস এবং উপাদান ভলিউম

মিশ্রণের ভেরিয়েবলের মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ সম্পর্কগুলি আমাগতের আইন ব্যবহার করে উদ্ভূত হতে পারে। রাষ্ট্রের আদর্শ গ্যাস সমীকরণ থেকে শুরু:

এরপরে, মিশ্রণের i এর একটি উপাদানটির ভলিউম সমাধান করা হবে, যা পরে নীচে লেখা যেতে পারে:

যেখানে n _আমি মিশ্রণে উপস্থিত গ্যাসের তিলগুলির সংখ্যা উপস্থাপন করে, আর তা গ্যাসের ধ্রুবক, টি _মি মিশ্রণের তাপমাত্রা এবং পি _মি মিশ্রণের চাপ। মোল নি সংখ্যা:

সম্পূর্ণ মিশ্রণের জন্য, এন দ্বারা দেওয়া হয়:

পরবর্তীকালের জন্য বা তার দ্বারা প্রকাশের বিভাজন:

ভি _{I এর} জন্য সমাধান করা:

এভাবে:

যেখানে x _i কে মোল ভগ্নাংশ বলা হয় এবং এটি একটি মাত্রাবিহীন পরিমাণ।

মোল ভগ্নাংশটি ভলিউম ভগ্নাংশ V _i / V এর সমতুল্য এবং এটি প্রদর্শিত হয় যে এটি চাপ ভগ্নাংশ P _i / P এর সমতুল্য is

বাস্তব গ্যাসগুলির জন্য, রাষ্ট্রের অন্য একটি উপযুক্ত সমীকরণ অবশ্যই ব্যবহার করা উচিত বা সংকোচনেতা ফ্যাক্টর বা সংক্ষেপণ ফ্যাক্টর জেড অবশ্যই ব্যবহার করা উচিত this

অনুশীলন

অনুশীলনী 1

নিম্নলিখিত গ্যাসের মিশ্রণ একটি চিকিত্সা প্রয়োগের জন্য প্রস্তুত: নাইট্রোজেনের 11 মোল, অক্সিজেনের 8 মোল এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের 1 মোল। মিশ্রণে উপস্থিত প্রতিটি গ্যাসের আংশিক ভলিউম এবং আংশিক চাপ গণনা করুন, যদি এটির জন্য অবশ্যই 10 লিটারে 1 বায়ুমণ্ডলের চাপ থাকে।

1 বায়ুমণ্ডল = 760 মিমি Hg

সমাধান

মিশ্রণটি আদর্শ গ্যাসের মডেলের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ বলে মনে করা হয়। মোলের মোট সংখ্যা:

প্রতিটি গ্যাসের তিল ভগ্নাংশটি হ'ল:

-নাইট্রোজেন: এক্স _{নাইট্রোজেন} = 11/20

-অক্সিজেন: এক্স _{অক্সিজেন} = 8/20

-Carbonic anhydride: X _{কার্বনিক anhydride} = 1/20

প্রতিটি গ্যাসের চাপ এবং আংশিক ভলিউম যথাক্রমে গণনা করা হয়:

-নাইট্রোজেন: পি _এন = 760 মিমি এইচজি। (11/20) = 418 মিমি এইচজি; ভি _এন = 10 লিটার। (11/20) = 5.5 লিটার।

-অক্সিজেন: পি _ও = 760 মিমি এইচজি (8/20) = 304 মিমি এইচজি;। ভি _এন = 10 লিটার। (8/20) = 4.0 লিটার।

-কার্বোনিক অ্যানহাইড্রাইড: পি _এ-সি = 760 মিমি হার্ট (1/20) = 38 মিমি এইচজি; ভি _এন = 10 লিটার। (1/20) = 0.5 লিটার।

আসলে এটি দেখা যাবে যে শুরুতে যা বলা হয়েছিল তা সত্য: মিশ্রণের পরিমাণটি আংশিক খণ্ডের যোগফল:

অনুশীলন 2

অক্সিজেনের 50 মোল 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে নাইট্রোজেনের 190 মোল এবং চাপের একটি বায়ুমণ্ডলে মিশ্রিত হয়।

আদর্শ গ্যাস সমীকরণটি ব্যবহার করে মিশ্রণের মোট ভলিউম গণনা করতে আমাগতের আইন প্রয়োগ করুন।

সমাধান

25 ডিগ্রি সেঃ = 298.15 কে, 1 চাপের বায়ুমণ্ডল 101325 পা সমান এবং আন্তর্জাতিক সিস্টেমে গ্যাসের ধ্রুবকটি R = 8.314472 জে / মোল। কে, আংশিক খণ্ডগুলি হ'ল:

উপসংহারে, মিশ্রণের পরিমাণটি হ'ল:

তথ্যসূত্র

1. Borgnakke। ২০০৯. থার্মোডিনামিক্সের ফান্ডামেন্টালস। 7 ম সংস্করণ। উইলে ও সন্স
2. কেঞ্জেল, ওয়াই। 2012. থার্মোডাইনামিক্স। 7 ম সংস্করণ। ম্যাকগ্রা হিল
3. রসায়ন LibreTexts। আমাগতের আইন। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: chem.libretexts.org থেকে।
4. এঞ্জেল, টি। 2007. ফিজিকোকেমিস্ট্রি পরিচিতি: থার্মোডায়ানমিক্স। পিয়ারসন।
5. পেরেজ, এস। রিয়েল গ্যাস থেকে উদ্ধার: Depa.fquim.unam.mx।