সাধারণ গ্যাস আইন: সূত্র, প্রয়োগ এবং অনুশীলন - রসায়ন - 2025

সাধারণ গ্যাস আইন বয়েল-Mariotte আইন, চার্লস এর আইন, এবং গে-Lussac আইন যোগফল হল; আসলে, এই তিনটি আইন সাধারণ গ্যাস আইনের বিশেষ ক্ষেত্রে বিবেচনা করা যেতে পারে। ঘুরেফিরে, সাধারণ গ্যাস আইনকে আদর্শ গ্যাস আইনের একটি বিশেষণ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

সাধারণ গ্যাস আইন কোনও গ্যাসের পরিমাণ, চাপ এবং তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে। এইভাবে তিনি নিশ্চিত করেন যে, একটি গ্যাস দেওয়া হলে, তার চাপের পণ্যটি যে পরিমাণ তাপমাত্রায় এটি পাওয়া যায় তার দ্বারা বিভক্ত ভলিউম দ্বারা এটি সর্বদা স্থির থাকে।

গ্যাস এবং প্রকৃতির বিভিন্ন প্রক্রিয়ায় এবং শিল্প এবং দৈনন্দিন জীবনে উভয়ই প্রচুর অ্যাপ্লিকেশন উপস্থিত রয়েছে। অতএব, অবাক হওয়ার মতো কিছু নেই যে সাধারণ গ্যাস আইনে একাধিক এবং বিভিন্ন প্রয়োগ রয়েছে।

উদাহরণস্বরূপ, এই আইনটি বিভিন্ন যান্ত্রিক ডিভাইস যেমন এয়ার কন্ডিশনার এবং রেফ্রিজারেটরগুলির পরিচালনা, গরম এয়ার বেলুনগুলির অপারেশন এবং এমনকি মেঘ গঠনের প্রক্রিয়াগুলি ব্যাখ্যা করার জন্যও ব্যাখ্যা করা সম্ভব করে তোলে।

সূত্র

আইনটির গাণিতিক সূত্রটি নিম্নরূপ:

পি ∙ ভি / টি = কে

এই অভিব্যক্তিতে পি চাপ, টি তাপমাত্রাকে প্রতিনিধিত্ব করে (ডিগ্রি কেলভিনে), ভি গ্যাসের ভলিউম এবং কে স্থির মানের প্রতিনিধিত্ব করে।

পূর্বের এক্সপ্রেশনটি নিম্নলিখিত দ্বারা প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে:

পি ₁ ∙ ভি ₁ / টি ₁ = পি ₂ ∙ ভি ₂ / টি ₂

থার্মোডাইনামিক ভেরিয়েবলগুলির একটি বা দু'টি (চাপ, তাপমাত্রা এবং ভলিউম) সংশোধন করা হলে গ্যাসগুলি যে পরিবর্তনগুলি হয় সেগুলি অধ্যয়ন করতে এই শেষের সমীকরণটি বেশ কার্যকর।

বয়েলে-মারিয়োটের আইন, চার্লসের আইন এবং গে-লুস্যাকের আইন

উপরোক্ত প্রতিটি আইন তৃতীয় পরিবর্তনশীল স্থির থাকে সেই ক্ষেত্রে থার্মোডাইনামিক ভেরিয়েবল দুটি সম্পর্কিত করে tes

চার্লসের আইন বলছে যে চাপ অপরিবর্তিত থাকবে ততক্ষণ পরিমাণ এবং তাপমাত্রা সরাসরি সমানুপাতিক। এই আইনের গাণিতিক প্রকাশটি নিম্নলিখিত:

ভি = কে ₂ ∙ টি

তার অংশ হিসাবে, বয়েলের আইনটি প্রতিষ্ঠিত করে যে তাপমাত্রা স্থিতিশীল থাকে যখন চাপ এবং ভলিউমের একে অপরের সাথে একটি বিপরীত সম্পর্ক থাকে। বয়লের আইনটি গাণিতিকভাবে সংক্ষিপ্তসারিত:

পি ∙ ভি = কে ₁

পরিশেষে, গে-লুস্যাকের আইনে বলা হয়েছে যে তাপমাত্রা এবং চাপ গ্যাসের আয়তন পরিবর্তিত হয় না এমন ক্ষেত্রে সরাসরি تناسب। গাণিতিকভাবে আইনটি নিম্নলিখিত হিসাবে প্রকাশ করা হয়েছে:

পি = কে ₃ ∙ টি

এই অভিব্যক্তিটিতে কে ₁, কে ₂ এবং কে ₃ বিভিন্ন ধ্রুবককে উপস্থাপন করে।

আদর্শ গ্যাস আইন

আদর্শ গ্যাস আইন থেকে আদর্শ গ্যাস আইন পাওয়া যায়। আদর্শ গ্যাস আইন একটি আদর্শ গ্যাসের রাষ্ট্রের সমীকরণ।

একটি আদর্শ গ্যাস একটি বিন্দু চরিত্রযুক্ত কণা দ্বারা গঠিত একটি অনুমানিক গ্যাস। এই গ্যাসগুলির রেণুগুলি একে অপরের সাথে কোনও মাধ্যাকর্ষণ শক্তি প্রয়োগ করে না এবং এগুলির সংঘর্ষগুলি সম্পূর্ণ স্থিতিস্থাপক বলে চিহ্নিত হয়। এইভাবে, এর গতিবেগ শক্তির মান তার তাপমাত্রার সাথে সরাসরি আনুপাতিক।

আসল গ্যাসগুলি যাদের আচরণগুলি সবচেয়ে বেশি ঘনিষ্ঠভাবে আদর্শ গ্যাসগুলির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ সেগুলি হ'ল নিম্নচাপ এবং উচ্চ তাপমাত্রায় একজাতীয় গ্যাস।

আদর্শ গ্যাস আইনের গাণিতিক প্রকাশটি নিম্নরূপ:

পি ∙ ভি = এন ∙ আর ∙ টি

এই সমীকরণ এনটি মোলের সংখ্যা এবং আর আদর্শ গ্যাসগুলির সর্বজনীন ধ্রুবক যার মান 0.082 এটিএম / এল / (মোল ∙ কে)।

অ্যাপ্লিকেশন

সাধারণ গ্যাস আইন এবং বয়েল-মেরিওটি, চার্লস এবং গে-লুসাক আইন উভয়ই বহু শারীরিক ঘটনার মধ্যে পাওয়া যায়। একইভাবে, তারা দৈনন্দিন জীবনের বিভিন্ন এবং বৈচিত্রপূর্ণ যান্ত্রিক ডিভাইসগুলির ক্রিয়াকলাপটি ব্যাখ্যা করার জন্য পরিবেশন করে।

উদাহরণস্বরূপ, একটি প্রেসার কুকারে আপনি গে লুসাকের আইনটি পর্যবেক্ষণ করতে পারেন। পাত্রের মধ্যে ভলিউম স্থির থাকে, সুতরাং এতে জমে থাকা গ্যাসগুলির তাপমাত্রা বাড়লে পাত্রের অভ্যন্তরীণ চাপও বৃদ্ধি পায়।

আর একটি আকর্ষণীয় উদাহরণ হট এয়ার বেলুন। এর অপারেশন চার্লস আইনের উপর ভিত্তি করে। প্রদত্ত যে বায়ুমণ্ডলীয় চাপকে ব্যবহারিকভাবে ধ্রুবক হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যখন বেলুনটি পূরণ করে যে গ্যাস উত্তপ্ত হয় তখন কী ঘটে তা হ'ল এটি দখল করে থাকা পরিমাণকে বাড়িয়ে তোলে; সুতরাং এর ঘনত্ব হ্রাস এবং বেলুন আরোহণ করতে পারেন।

সমাধান ব্যায়াম

প্রথম অনুশীলন

গ্যাসের চূড়ান্ত তাপমাত্রা নির্ধারণ করা হয় যে গ্যাসের প্রাথমিক তাপমাত্রা 208 ছিল তা জেনেও, যার তাপমাত্রা 2 লিটারের ভলিউম থেকে 2 লিটার থেকে হ্রাস করে 6 বায়ুমণ্ডলের চাপে পৌঁছা পর্যন্ত 3 বায়ুমণ্ডলের প্রাথমিক চাপ দ্বিগুণ হয় gas 25.K।

সমাধান

নিম্নলিখিত অভিব্যক্তি প্রতিস্থাপন:

পি ₁ ∙ ভি ₁ / টি ₁ = পি ₂ ∙ ভি ₂ / টি ₂

তোমাকে করতেই হবে:

সমাধানের জন্য, আমরা যে টি ₂ = 208.25.K পাই

দ্বিতীয় অনুশীলন

Mm০০ মিমি হার্টের চাপের সাথে নিযুক্ত একটি গ্যাস দেওয়া হয়েছে, 7070০ মিলি একটি পরিমাণ এবং ১০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় দখল করে, যদি তাপমাত্রায় এটি ১৫০০ মিলি পরিমাণে থাকে তবে তার চাপটি 473 ° K এ কী হবে তা নির্ধারণ করুন।

সমাধান

প্রথমত, সমস্ত ব্যবস্থাকে আন্তর্জাতিক ব্যবস্থার এককগুলিতে রূপান্তরিত করার পরামর্শ দেওয়া হয় (এবং সাধারণভাবে প্রয়োজনীয়)। সুতরাং, আপনি করতে হবে:

পি ₁ = 600/760 = 0.789473684 এটিএম প্রায় 0.79 এএম

ভি ₁ = 0.67 l

টি ₁ = 373 ºK

পি ₂ =?

ভি ₂ = 1.5 লি

টি ₂ = 473 ºK

নিম্নলিখিত অভিব্যক্তি প্রতিস্থাপন:

পি ₁ ∙ ভি ₁ / টি ₁ = পি ₂ ∙ ভি ₂ / টি ₂

তোমাকে করতেই হবে:

0.79 ∙ 0.67 / 373 = পি ₂ ∙ 1.5 / 473

পি _{2 এর} সমাধান করা আমরা পাই:

পি ₂ = 0.484210526 প্রায় 0.48 এটিএম

তথ্যসূত্র

1. শিয়াভেলো, মারিও; ভিসেন্টে রিবস, লিওনার্দো পামিসানো (2003)। রসায়ন মৌলিক। বার্সেলোনা: সম্পাদকীয় এরিয়েল, SA
2. লায়েডার, কিথ, জে। (1993)। অক্সফোর্ড ইউনিভার্সিটি প্রেস, এড। শারীরিক রসায়ন বিশ্ব।
3. সাধারণ গ্যাস আইন। (য়)। উইকিপিডিয়ায়। Es.wikedia.org থেকে 8 ই মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।
4. গ্যাস আইন। (য়)। উইকিপিডিয়ায়। En.wikedia.org থেকে 8 ই মে, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে।
5. জুমডাহল, স্টিভেন এস (1998)। রাসায়নিক নীতি। হাউটন মিফলিন কোম্পানি