বয়েলে-মারিয়োটের আইন: ইতিহাস, অভিব্যক্তি, উদাহরণ - রসায়ন - 2025

বয়েল-Mariotte আইন এক যে চাপ দ্বারা বা গ্যাস জন্মায় মধ্যে সম্পর্ক প্রকাশ করে, এবং ভলিউম এটা দখল করে হয়; উভয়ই গ্যাসের তাপমাত্রা স্থির রাখার পাশাপাশি এর পরিমাণ (মোলের সংখ্যা) উভয়ই রাখে।

এই আইন, চার্লস, গে-লুসাক, চার্লস এবং অ্যাভোগাড্রোর সাথে একত্রে একটি আদর্শ গ্যাসের আচরণ বর্ণনা করে; বিশেষত, একটি বদ্ধ পাত্রে যান্ত্রিক শক্তির সাহায্যে ভলিউম পরিবর্তনের শিকার হতে হবে।

ধারকটির ভলিউম হ্রাস করে চাপ বৃদ্ধি করুন। সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার

উপরের চিত্রটি সংক্ষেপে বয়েল-মেরিওটি ​​আইনকে সংক্ষিপ্তসার করে।

বেগুনি বিন্দুগুলি গ্যাসের অণু বা পরমাণুর প্রতিনিধিত্ব করে, যা পাত্রে (বাম) অভ্যন্তরের প্রাচীরের সাথে সংঘর্ষ হয়। এই গ্যাস দ্বারা অধিগ্রহণ করা পাত্রে স্থান বা পরিমাণের পরিমাণ হ্রাস হওয়ার সাথে সাথে সংঘর্ষগুলি বৃদ্ধি পায় যা চাপ (ডানদিকে) বৃদ্ধিতে অনুবাদ করে।

এটি দেখায় যে গ্যাসের চাপ পি এবং ভলিউম ভি এর বিপরীতে আনুপাতিকভাবে সমানুপাতিক যদি কনটেইনারটি হারমেটিকভাবে বন্ধ থাকে; অন্যথায়, একটি উচ্চ চাপ ধারকটির বৃহত্তর বিস্তারের সমান হবে।

যদি যথাক্রমে Y এবং X অক্ষের উপর V এবং P এর ডেটা সহ P এর বিপরীতে একটি গ্রাফ তৈরি করা হয় তবে একটি অ্যাসিম্পটোটিক বক্ররেখা লক্ষ্য করা যায়। ছোট ভি, পি এর বৃদ্ধি তত বেশি; এটি হল, বক্ররেখা X অক্ষের পি এর উচ্চ মানের দিকে প্রসারিত হবে।

অবশ্যই, তাপমাত্রা স্থির থাকে; তবে, যদি একই তাপমাত্রা বিভিন্ন তাপমাত্রায় চালিত হয় তবে এই ভি বনাম পি বক্ররেখার আপেক্ষিক অবস্থানগুলি কার্তেসিয়ান অক্ষে পরিবর্তিত হত। জেড অক্ষের উপর টি ধ্রুবক সহ, ত্রি-মাত্রিক অক্ষের উপর প্লট করা থাকলে পরিবর্তনটি আরও প্রকট হবে।

বয়েলের আইনের ইতিহাস

পটভূমি

বিজ্ঞানী গ্যালিলিও গ্যালিলি যেহেতু শূন্যতার (1638) অস্তিত্বের প্রতি তার বিশ্বাস প্রকাশ করেছিলেন, তাই বিজ্ঞানীরা বায়ু এবং আংশিক voids এর বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করতে শুরু করেছিলেন।

অ্যাংলো-আইরিশ রসায়নবিদ রবার্ট বয়েল ১ 16৩৮ সালে জার্মান প্রকৌশলী ও পদার্থবিজ্ঞানী অটো ভন গেরিককে একটি বায়ু পাম্প তৈরি করেছিলেন তা জেনে বাতাসের বৈশিষ্ট্যগুলির বিষয়ে অধ্যয়ন শুরু করেছিলেন।

বুধ পরীক্ষা

বায়ুচাপ সম্পর্কে তার অধ্যয়ন পরিচালনার জন্য, বয়েল একটি "জে" আকারের কাচের নল ব্যবহার করেছিলেন, যার নির্মাণের জন্য দায়ী করা হয়েছিল বোয়েলের সহকারী রবার্ট হুক। সংক্ষিপ্ত বাহুটির প্রান্তটি সিল করা হয়েছিল, যখন নলের দীর্ঘ বাহুটির শেষটি পারদ স্থাপনের জন্য উন্মুক্ত ছিল open

প্রথম থেকেই, বয়ল বাতাসের স্থিতিস্থাপকতা গুণমান এবং পরিমাণগতভাবে অধ্যয়ন করতে চেয়েছিল। "জে" টিউবটির খোলা প্রান্তটি দিয়ে পারদ ingালাও, বয়েল অনুমিত করল যে নলের সংক্ষিপ্ত বাহুতে বায়ুটি পারদটির চাপে সংকুচিত হচ্ছে।

ফলাফল

নলটিতে পারদের পরিমাণ যত বেশি যুক্ত হবে, বাতাসের উপর চাপ বেশি থাকবে এবং এর পরিমাণ কম হবে। বয়ল চাপের ক্রিয়া হিসাবে বায়ুর আয়তনের একটি নেতিবাচক তাত্পর্যপূর্ণ প্লট পেয়েছিল।

এদিকে, যদি বাতাসের ভলিউমটি চাপের বিপরীতটির বিরুদ্ধে চক্রান্ত করা হয়, তবে আমাদের ইতিবাচক opeালু সহ একটি সরল রেখা রয়েছে।

১6262২ সালে, বোয়েল প্রথম দৈহিক আইন প্রকাশ করেছিলেন যা একটি সমীকরণ আকারে দেওয়া হয়েছিল, যা দুটি ভেরিয়েবলের কার্যকরী নির্ভরতা নির্দেশ করে। এই ক্ষেত্রে, চাপ এবং ভলিউম।

বয়লে উল্লেখ করেছিলেন যে কোনও গ্যাসের উপর চাপ দেওয়া এবং গ্যাস যে পরিমাণ আয়তন নিয়েছিল তার মধ্যে একটি বিপরীত সম্পর্ক ছিল, বাস্তব সম্পর্কটি গ্যাসের ক্ষেত্রে তুলনামূলকভাবে সত্য। বেশিরভাগ গ্যাস মাঝারি তাপমাত্রা এবং চাপগুলিতে আদর্শ গ্যাসগুলির মতো আচরণ করে।

উচ্চতর চাপ এবং নিম্ন তাপমাত্রা দেখা দেওয়ার সাথে সাথে আদর্শ থেকে বাস্তব গ্যাসগুলির আচরণে বিচ্যুতি আরও লক্ষণীয় হয়ে ওঠে।

এডমে মারিয়োট

ফরাসী পদার্থবিজ্ঞানী এডমে মেরিওট্টে (1620-1684) 1679 সালে স্বাধীনভাবে একই আইন আবিষ্কার করেছিলেন But তবে এটির যোগ্যতা ছিল যে তাপমাত্রার সাথে ভলিউম পরিবর্তিত হয় showing এজন্য একে মারিয়োটের আইন বা বয়েলে এবং ম্যারিওটসের আইন বলা হয়।

আইন শক্তিশালীকরণ

ড্যানিয়েল বার্নৌলি (১373737) বয়লের আইনটিকে দৃ strengthened়তার সাথে উল্লেখ করে বলেছিলেন যে কোনও গ্যাসের চাপটি কনটেইনারটির দেয়ালে থাকা গ্যাস কণার প্রভাব দ্বারা উত্পাদিত হয়।

1845 সালে জন ওয়াটারস্টন একটি বৈজ্ঞানিক নিবন্ধ প্রকাশ করেছিলেন, যাতে তিনি গ্যাসের গতিবিজ্ঞানের তত্ত্বের মূল নীতিগুলির দিকে মনোনিবেশ করেছিলেন।

পরে, রুডলফ ক্লাউসিয়াস, জেমস ম্যাক্সওয়েল এবং লুডকুইগ বোল্টজমান গ্যাসের গতিবিজ্ঞান তত্ত্বকে একীকরণ করেছিলেন, যা গতিতে গ্যাসের কণার গতির সাথে গ্যাস দ্বারা চালিত চাপের সাথে সম্পর্কিত।

একটি গ্যাস রয়েছে এমন ধারকটির ভলিউম যত কম হবে, কনটেনারের দেয়ালের বিপরীতে কণার প্রভাবগুলির ফ্রিকোয়েন্সি তত বেশি; এবং সেইজন্য, গ্যাস দ্বারা চাপ তত বেশি।

এই আইন সম্পর্কে কি?

বয়েলের দ্বারা চালিত পরীক্ষাগুলি ইঙ্গিত দেয় যে কোনও গ্যাস দ্বারা দখল করা ভলিউম এবং এটিতে চাপ প্রয়োগের মধ্যে একটি বিপরীত সম্পর্ক রয়েছে। যাইহোক, নির্দেশিত সম্পর্কটি সম্পূর্ণরূপে রৈখিক নয়, যেমন বয়লেকে দায়ী চাপের ক্রিয়া হিসাবে ভলিউম প্রকরণের গ্রাফ দ্বারা নির্দেশিত indicated

বয়েলের আইন নির্দেশ করে যে কোনও গ্যাস দ্বারা অধিগ্রহণ করা ভলিউম চাপের সাথে বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। এটিও ইঙ্গিত করা হয় যে কোনও গ্যাসের চাপ এবং এর পরিমাণের পণ্য স্থির থাকে।

গাণিতিক প্রকাশ

বয়লে-মেরিওটি ​​আইনের গাণিতিক অভিব্যক্তি পৌঁছানোর জন্য আমরা এখান থেকে শুরু করি:

ভি ∝ 1 / পি

যেখানে ইঙ্গিত দেয় যে গ্যাস দ্বারা অধিগ্রহণ করা ভলিউম তার চাপের সাথে বিপরীতভাবে আনুপাতিক। তবে, এমন একটি ধ্রুবক রয়েছে যা নির্দেশ করে যে এই সম্পর্কটি কতটা বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।

ভি = কে / পি

যেখানে k সমানুপাতের ধ্রুবক। আমাদের কাছে কে-র সমাধান করা:

ভিপি = কে

একটি গ্যাসের চাপ এবং এর পরিমাণের পণ্য ধ্রুবক। তাই:

ভি ₁ পি ₁ = কে এবং ভি ₂ পি ₂ = কে

এবং এ থেকে এটি অনুমান করা যায় যে:

ভি ₁ পি ₁ = ভি ₂ পি ₂

পরেরটি হ'ল বয়লের আইনের চূড়ান্ত প্রকাশ বা সমীকরণ।

এটি কিসের জন্যে? বয়েলের আইন কোন সমস্যাগুলি সমাধান করে?

বাষ্প ইঞ্জিনের

বাষ্প রেল. সূত্র: পিক্সাবে।

বয়েল-মেরিওট ল স্টিম ইঞ্জিনগুলির অপারেশনে প্রয়োগ করা হয়। এটি একটি বাহ্যিক জ্বলন ইঞ্জিন যা প্রচুর পরিমাণে তাপীয় তাপকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে।

জলটি হিরমেটিক্যালি সিলড বয়লারে উত্তপ্ত করা হয় এবং উত্পাদিত বাষ্প বোয়েল-মেরিওট আইন অনুসারে একটি চাপ প্রয়োগ করে যা একটি পিস্টনকে চাপ দিয়ে সিলিন্ডারের ভলিউম প্রসারণ করে।

পিস্টনের রৈখিক চলাচলটি রড এবং ক্র্যাঙ্কগুলির সাথে সংযোগ স্থাপনের ব্যবস্থার মাধ্যমে একটি ঘূর্ণন আন্দোলনে রূপান্তরিত হয়, যা কোনও ইঞ্জিনের চাকা বা বৈদ্যুতিক জেনারেটরের রটারকে চালিত করতে পারে।

বৈদ্যুতিন মোটর এবং পরিবহন যানবাহনের অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিন দ্বারা বাস্তুচ্যুত হওয়ায় বর্তমানে বিকল্প বাষ্প ইঞ্জিনটি সামান্য ব্যবহৃত ইঞ্জিন।

চুমুক পানীয়

প্লাস্টিকের নলের মাধ্যমে বোতল থেকে নরম পানীয় বা রস চুষানোর ক্রিয়াটি বয়েলে-ম্যারিওট আইনের সাথে সম্পর্কিত। যখন মুখটি ব্যবহার করে নল থেকে বাতাস চুষে নেওয়া হয়, তখন নলের মধ্যে চাপ কমে যায়।

এই প্রেসার ড্রপটি নলটিতে তরলটির wardর্ধ্বমুখী গতিবেগকে সহায়তা করে, এটি তার ইনজেশনকে অনুমতি দেয়। এই একই নীতিটি সিরিঞ্জ ব্যবহারের মাধ্যমে রক্ত ​​আঁকতে কাজ করে।

শ্বসনতন্ত্র

শ্বসনতন্ত্র. সূত্র: পিক্সাবে

বয়েলে-মেরিওট আইন শ্বাসযন্ত্রের ব্যবস্থার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত। অনুপ্রেরণার পর্যায়ে, ডায়াফ্রাম এবং অন্যান্য পেশী সংকোচন করে; উদাহরণস্বরূপ, বাহ্যিক ইন্টারকোস্টালগুলি যা পাঁজর খাঁচার সম্প্রসারণ করে।

এটি অন্তঃসত্ত্বাবস্থায় চাপ কমে যাওয়ার ফলে ফুসফুসের প্রসার ঘটায় যা ফুসফুসের পরিমাণ বাড়ায় volume সুতরাং, বয়েলে-ম্যারিওট আইন অনুসারে ইন্ট্রাপুল্মোনারি চাপ হ্রাস পায়।

ইন্ট্রাপুলমোনারি প্রেস সাবটায়োমোস্ফিয়ারে পরিণত হওয়ার সাথে সাথে বায়ুমণ্ডলীয় বায়ু ফুসফুসে প্রবাহিত হয়, যা ফুসফুসে চাপ বাড়ায়; এইভাবে বায়ুমণ্ডলীয় চাপের সাথে তার চাপকে সমান করে এবং অনুপ্রেরণার পর্বটি সমাপ্ত করে।

পরবর্তীকালে, অনুপ্রেরণামূলক পেশীগুলি শিথিল হয় এবং এক্সপোরিয়াস পেশী সংকোচন হয়। এছাড়াও, রয়েছে ইলাস্টিক ফুসফুস প্রত্যাহার, একটি ঘটনা যা ফুসফুসের পরিমাণ হ্রাস সৃষ্টি করে, ফলস্বরূপ চাপের ফলস্বরূপ বৃদ্ধি, বয়েলে-ম্যারিওট আইন দ্বারা ব্যাখ্যা করা।

অন্তঃসত্ত্বা চাপ বৃদ্ধি এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চেয়ে বড় হয়ে ওঠে, বায়ু ফুসফুসের অভ্যন্তর থেকে বায়ুমণ্ডলে প্রবাহিত হয়। চাপগুলি সমান না হওয়া পর্যন্ত এটি ঘটে, যা শ্বাস-প্রশ্বাসের পর্যায়টি শেষ করে।

উদাহরণ (পরীক্ষা-নিরীক্ষা)

পরীক্ষা-নিরীক্ষা ঘ

একটি ছোট, হারমেটিক্যালি বন্ধ বেলুন স্থাপন করা হয়েছে, এটি একটি সিরিঞ্জের ভিতরে একটি গিঁট তৈরি করে, যা থেকে প্রায় 20 মিলি ডুবে যাওয়া লোককে প্রত্যাহার করা হয়েছে। সিরিঞ্জের নিমজ্জনকারীটি সিরিঞ্জের মাঝখানে স্থাপন করা হয়, সুই প্রত্যাহার করা হয় এবং এয়ার ইনলেটটি ব্লক করা হয়।

পর্যবেক্ষণ

ধীরে ধীরে ইনজেক্টরের প্লাঞ্জার টান দিয়ে, বেলুনটি ফুলে উঠতে দেখা যায়।

ব্যাখ্যা

বেলুনের দেয়ালে দুটি চাপ দেওয়া হয়: এর অভ্যন্তরের মুখের উপর একটি চাপ, বেলুনের অভ্যন্তরে থাকা বায়ুর একটি পণ্য এবং সিরিঞ্জের মধ্যে থাকা বাতাসের সাহায্যে বেলুনের বাইরের মুখের উপর অন্য চাপ।

ইনজেক্টরের নিমজ্জন টেনে, ভিতরে একটি অর্ধ-শূন্যস্থান তৈরি করা হয়। অতএব, পাম্প প্রাচীর বাইরের মুখের উপর বায়ু চাপ হ্রাস পায়, পাম্প ভিতরে চাপ exerted তুলনামূলকভাবে উচ্চতর করে তোলে।

বয়েল-মেরিওট আইন অনুসারে এই নেট চাপটি বেলুনের প্রাচীরের প্রতিবিম্ব সৃষ্টি করবে এবং বেলুনের আয়তন বৃদ্ধি করবে।

পরীক্ষা 2

একটি প্লাস্টিকের বোতল প্রায় অর্ধেক কাটা হয়, কাটা যতটা সম্ভব অনুভূমিক তা নিশ্চিত করে। বোতলটির মুখে একটি শক্তভাবে ফিটিং বেলুন স্থাপন করা হয়, একই সময়ে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে জল একটি গভীর প্লেটে রাখা হয়।

পর্যবেক্ষণ

ডিশে পানির উপরে বেলুন দিয়ে বোতলটির নীচে রেখে, বেলুনটি মাঝারিভাবে স্ফীত হয়।

ব্যাখ্যা

জলটি নির্দিষ্ট পরিমাণে বায়ু স্থানচ্যুত করে, বোতলটির প্রাচীর এবং বেলুনের অভ্যন্তরে বাতাসের চাপ বাড়ায়। বয়লে-মেরিওটি ​​আইন অনুসারে এটি বেলুনের আয়ু বৃদ্ধি পেয়েছে, যা বেলুনের মূল্যস্ফীতি দ্বারা দৃশ্যমান।

তথ্যসূত্র

1. উইকিপিডিয়া। (2019)। বয়েলের আইন। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
2. এনসাইক্লোপিডিয়া ব্রিটানিকার সম্পাদকগণ। (জুলাই 27, 2018) বয়েলের আইন। এনসাইক্লোপিডিয়া ব্রিটানিকা। উদ্ধার করা হয়েছে: ব্রিটানিকা ডটকম থেকে
3. হেলম্যানস্টাইন, টড (ডিসেম্বর 05, 2018) বয়েলের আইনের সূত্র। পুনরুদ্ধার করা: চিন্তো ডটকম থেকে
4. ইয়াং ইন্ডিয়ান ফিল্মস (মে 15, 2018) বয়েলের আইন: বাচ্চাদের জন্য বিজ্ঞান পরীক্ষা। উদ্ধার করা হয়েছে: yifindia.com থেকে
5. সিসিলিয়া বেম্বিব্রে (মে 22, 2011) গরম এয়ার বেলুন সংজ্ঞা এবিসি। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: definicionabc.com
6. গণং, ডাব্লু, এফ। (2003) মেডিকেল ফিজিওলজি। (19 তম সংস্করণ)। আধুনিক ম্যানুয়াল সম্পাদকীয়।