আয়তনের উপর একটি আদর্শ গ্যাসের নির্ভরতা। আইসোপ্রসেস - পদার্থবিদ্যায় ইউনিফাইড স্টেট পরীক্ষার জন্য প্রস্তুতির জন্য উপকরণ

রাষ্ট্রের আদর্শ গ্যাস সমীকরণ শরীরের তাপমাত্রা, আয়তন এবং চাপের মধ্যে সম্পর্ক নির্ধারণ করে।

• আপনাকে অন্য দুটি (থার্মোমিটারে ব্যবহৃত) থেকে একটি গ্যাসের অবস্থার বৈশিষ্ট্যযুক্ত একটি পরিমাণ নির্ধারণ করতে দেয়;
• নির্দিষ্ট বাহ্যিক অবস্থার অধীনে প্রক্রিয়াগুলি কীভাবে এগিয়ে যায় তা নির্ধারণ করুন;
• সিস্টেমের অবস্থা কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা নির্ধারণ করুন যদি এটি কাজ করে বা বহিরাগত সংস্থাগুলি থেকে তাপ গ্রহণ করে।

মেন্ডেলিভ-ক্লেপিরন সমীকরণ (রাষ্ট্রের আদর্শ গ্যাস সমীকরণ)

- সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, R = kN A

Clapeyron এর সমীকরণ (ইউনাইটেড গ্যাস আইন)

সমীকরণের বিশেষ ক্ষেত্রে গ্যাস আইন যা আদর্শ গ্যাসে আইসোপ্রসেস বর্ণনা করে, যেমন প্রক্রিয়াগুলি যেখানে একটি বদ্ধ বিচ্ছিন্ন সিস্টেমে ম্যাক্রোপ্যারামিটারগুলির একটি (T, P, V) ধ্রুবক থাকে।

তৃতীয় প্যারামিটারের ধ্রুবক মান সহ একই ভরের একটি গ্যাসের দুটি প্যারামিটারের মধ্যে পরিমাণগত সম্পর্ককে গ্যাস আইন বলে।

গ্যাস আইন

বয়েলের আইন - মারিওট

1660 সালে ইংরেজ বিজ্ঞানী আর. বয়েল (1627-1691) দ্বারা প্রথম গ্যাসের আইন আবিষ্কৃত হয়। বয়েলের কাজটিকে "এয়ার স্প্রিং সম্পর্কিত নতুন পরীক্ষা" বলা হয়। প্রকৃতপক্ষে, গ্যাস একটি সংকুচিত স্প্রিংয়ের মতো আচরণ করে এটি একটি নিয়মিত সাইকেল পাম্পে বায়ু সংকুচিত করে যাচাই করা যেতে পারে।

বয়েল ধ্রুবক তাপমাত্রায় আয়তনের ফাংশন হিসাবে গ্যাসের চাপের পরিবর্তন অধ্যয়ন করেছিলেন। একটি ধ্রুবক তাপমাত্রায় একটি থার্মোডাইনামিক সিস্টেমের অবস্থা পরিবর্তন করার প্রক্রিয়াটিকে বলা হয় আইসোথার্মাল (গ্রীক শব্দ আইসোস - সমান, থার্ম - তাপ থেকে)।

বয়েল থেকে স্বাধীনভাবে, কিছুটা পরে, ফরাসি বিজ্ঞানী ই. ম্যারিয়ট (1620-1684) একই সিদ্ধান্তে আসেন। তাই, প্রাপ্ত আইনকে বয়েল-মেরিওট আইন বলা হয়।

একটি নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপের গুণফল এবং তার আয়তন স্থির থাকে যদি তাপমাত্রা পরিবর্তন না হয়

pV = const

গে-লুসাকের আইন

বয়েল-ম্যারিওট আইন আবিষ্কারের প্রায় 150 বছর পরে 1802 সালে আরেকটি গ্যাস আইনের আবিষ্কার প্রকাশিত হয়েছিল। ফরাসি বিজ্ঞানী গে-লুসাক (1778-1850) দ্বারা ধ্রুবক চাপে (এবং ধ্রুব ভর) তাপমাত্রার উপর গ্যাসের আয়তনের নির্ভরতা সংজ্ঞায়িত করা আইনটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল।

ধ্রুব চাপে একটি নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তনের আপেক্ষিক পরিবর্তন তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।

V = V 0 αT

চার্লস আইন

ধ্রুবক আয়তনে তাপমাত্রার উপর গ্যাসের চাপের নির্ভরতা পরীক্ষামূলকভাবে 1787 সালে ফরাসি পদার্থবিদ জে. চার্লস (1746-1823) দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল।

জে. চার্লস 1787 সালে, অর্থাৎ, গে-লুসাকের আগে, ধ্রুবক চাপে তাপমাত্রার উপর আয়তনের নির্ভরতা প্রতিষ্ঠা করেছিলেন, কিন্তু তিনি তার রচনাগুলি সময়মত প্রকাশ করেননি।

ধ্রুবক আয়তনে একটি নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ পরম তাপমাত্রার সরাসরি সমানুপাতিক।

p = p 0 γT

নাম	প্রণয়ন	চার্ট
বয়েল-ম্যারিয়ট ল - আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া	প্রদত্ত গ্যাসের জন্য, তাপমাত্রা পরিবর্তন না হলে চাপ এবং আয়তনের গুণফল স্থির থাকে
গে-লুসাকের আইন - আইসোবারিক প্রক্রিয়া

সংজ্ঞা

যে প্রক্রিয়াগুলিতে গ্যাস স্টেট প্যারামিটারগুলির একটি ধ্রুবক থাকে তাকে বলা হয় আইসোপ্রসেস.

সংজ্ঞা

গ্যাস আইন- এই আইনগুলি একটি আদর্শ গ্যাসের আইসোপ্রসেসগুলিকে বর্ণনা করে।

গ্যাস আইন পরীক্ষামূলকভাবে আবিষ্কৃত হয়েছিল, কিন্তু সেগুলি সবই মেন্ডেলিভ-ক্ল্যাপেয়ারন সমীকরণ থেকে উদ্ভূত হতে পারে।

আসুন তাদের প্রতিটি তাকান.

বয়েল-ম্যারিওট আইন (আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া)

আইসোথার্মাল প্রক্রিয়াএকটি গ্যাসের অবস্থার পরিবর্তন বলা হয় যেখানে তার তাপমাত্রা স্থির থাকে।

একটি ধ্রুবক তাপমাত্রায় গ্যাসের ধ্রুবক ভরের জন্য, গ্যাসের চাপ এবং আয়তনের গুণফল একটি ধ্রুবক মান:

একই আইন অন্য আকারে পুনরায় লেখা যেতে পারে (একটি আদর্শ গ্যাসের দুটি অবস্থার জন্য):

এই আইনটি মেন্ডেলিভ-ক্লেপিরন সমীকরণ থেকে অনুসরণ করে:

স্পষ্টতই, গ্যাসের স্থির ভরে এবং একটি ধ্রুবক তাপমাত্রায়, সমীকরণের ডান দিকটি স্থির থাকে।

স্থির তাপমাত্রায় গ্যাসের পরামিতিগুলির গ্রাফ বলা হয় আইসোথার্ম.

অক্ষর দ্বারা ধ্রুবক নির্দেশ করে, আমরা একটি আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া চলাকালীন আয়তনের উপর চাপের কার্যকরী নির্ভরতা লিখি:

এটি দেখা যায় যে একটি গ্যাসের চাপ তার আয়তনের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। বিপরীত আনুপাতিকতার একটি গ্রাফ, এবং ফলস্বরূপ, স্থানাঙ্কে একটি আইসোথার্মের গ্রাফ একটি অতিবৃত্ত(চিত্র 1, ক)। চিত্র 1 খ) এবং গ) যথাক্রমে স্থানাঙ্ক এবং আইসোথার্মগুলি দেখায়।

আকার 1। বিভিন্ন স্থানাঙ্কে আইসোথার্মাল প্রক্রিয়ার গ্রাফ

গে-লুসাকের আইন (আইসোবারিক প্রক্রিয়া)

আইসোবারিক প্রক্রিয়াএকটি গ্যাসের অবস্থার পরিবর্তন বলা হয় যেখানে তার চাপ স্থির থাকে।

ধ্রুব চাপে গ্যাসের ধ্রুবক ভরের জন্য, গ্যাসের আয়তনের সাথে তাপমাত্রার অনুপাত একটি ধ্রুবক মান:

এই আইনটি মেন্ডেলিভ-ক্লেপিরন সমীকরণ থেকেও অনুসরণ করে:

আইসোবার.

আসুন চাপ এবং শিরোনাম="QuickLaTeX.com দ্বারা রেন্ডার করা) সহ দুটি আইসোবারিক প্রক্রিয়া বিবেচনা করি" height="18" width="95" style="vertical-align: -4px;">. В координатах и изобары будут иметь вид прямых линий, перпендикулярных оси (рис.2 а,б).!}

আসুন আমরা স্থানাঙ্কে গ্রাফের ধরন নির্ধারণ করি অক্ষর দ্বারা ধ্রুবক নির্ধারণ করে, আমরা একটি আইসোবারিক প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রার উপর আয়তনের কার্যকরী নির্ভরতা লিখি:

এটি দেখা যায় যে ধ্রুবক চাপে একটি গ্যাসের আয়তন তার তাপমাত্রার সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। প্রত্যক্ষ আনুপাতিকতার একটি গ্রাফ, এবং ফলস্বরূপ, স্থানাঙ্কে একটি আইসোবারের গ্রাফ হল স্থানাঙ্কের উত্সের মধ্য দিয়ে যাওয়া একটি সরল রেখা(চিত্র 2, গ)। বাস্তবে, যথেষ্ট কম তাপমাত্রায়, সমস্ত গ্যাস তরলে পরিণত হয়, যার জন্য গ্যাস আইন আর প্রযোজ্য নয়। অতএব, স্থানাঙ্কের উৎপত্তির কাছাকাছি, চিত্র 2, গ) এর আইসোবারগুলি একটি বিন্দুযুক্ত রেখা দিয়ে দেখানো হয়েছে।

চিত্র 2। বিভিন্ন স্থানাঙ্কে আইসোবারিক প্রক্রিয়ার গ্রাফ

চার্লসের আইন (আইসোকোরিক প্রক্রিয়া)

আইসোকোরিক প্রক্রিয়াএকটি গ্যাসের অবস্থার পরিবর্তন বলা হয় যেখানে এর আয়তন স্থির থাকে।

একটি ধ্রুবক আয়তনে গ্যাসের ধ্রুবক ভরের জন্য, তার তাপমাত্রার সাথে গ্যাসের চাপের অনুপাত একটি ধ্রুবক মান:

একটি গ্যাসের দুটি অবস্থার জন্য, এই আইনটি লেখা হবে:

এই আইনটি মেন্ডেলিভ-ক্ল্যাপেয়ারন সমীকরণ থেকেও পাওয়া যেতে পারে:

ধ্রুব চাপে গ্যাসের পরামিতিগুলির গ্রাফ বলা হয় আইসোকোরস.

আসুন ভলিউম এবং শিরোনাম="QuickLaTeX.com দ্বারা রেন্ডার করা) সহ দুটি আইসোকোরিক প্রক্রিয়া বিবেচনা করি" height="18" width="98" style="vertical-align: -4px;">. В координатах и графиками изохор будут прямые, перпендикулярные оси (рис.3 а, б).!}

স্থানাঙ্কে একটি আইসোকোরিক প্রক্রিয়ার গ্রাফের ধরন নির্ধারণ করতে, চার্লসের আইনের ধ্রুবকটিকে অক্ষর দিয়ে বোঝাই, আমরা পাই:

সুতরাং, একটি ধ্রুবক আয়তনে তাপমাত্রার উপর চাপের কার্যকরী নির্ভরতা হল প্রত্যক্ষ আনুপাতিকতা এই ধরনের নির্ভরতার গ্রাফ হল স্থানাঙ্কের উৎপত্তির মধ্য দিয়ে যাওয়া একটি সরল রেখা (চিত্র 3, গ)।

চিত্র 3. বিভিন্ন স্থানাঙ্কে আইসোকোরিক প্রক্রিয়ার গ্রাফ

সমস্যা সমাধানের উদাহরণ

উদাহরণ 1

ব্যায়াম	কোন তাপমাত্রায় একটি নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসকে প্রাথমিক তাপমাত্রায় আইসোবারিকভাবে ঠান্ডা করতে হবে যাতে গ্যাসের আয়তন এক চতুর্থাংশ কমে যায়?
সমাধান	আইসোবারিক প্রক্রিয়াটি গে-লুসাকের আইন দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে: সমস্যার শর্ত অনুসারে, আইসোবারিক কুলিংয়ের কারণে গ্যাসের পরিমাণ এক চতুর্থাংশ কমে যায়, তাই: গ্যাসের শেষ তাপমাত্রা কোথায়: আসুন ইউনিটগুলিকে এসআই সিস্টেমে রূপান্তর করি: প্রাথমিক গ্যাস তাপমাত্রা। আসুন গণনা করা যাক:
উত্তর	গ্যাস অবশ্যই তাপমাত্রায় ঠান্ডা করতে হবে।

উদাহরণ 2

ব্যায়াম	একটি বন্ধ পাত্রে 200 kPa চাপে গ্যাস থাকে। তাপমাত্রা 30% বৃদ্ধি পেলে গ্যাসের চাপ কী হবে?
সমাধান	যেহেতু গ্যাস ধারণকারী পাত্রটি বন্ধ, গ্যাসের আয়তন পরিবর্তন হয় না। আইসোকোরিক প্রক্রিয়াটি চার্লসের আইন দ্বারা বর্ণিত হয়েছে: সমস্যা অনুসারে, গ্যাসের তাপমাত্রা 30% বৃদ্ধি পেয়েছে, তাই আমরা লিখতে পারি: চার্লসের আইনে শেষ সম্পর্কটিকে প্রতিস্থাপন করে, আমরা পাই: আসুন ইউনিটগুলিকে এসআই সিস্টেমে রূপান্তর করি: প্রাথমিক গ্যাসের চাপ kPa = Pa। আসুন গণনা করা যাক:
উত্তর	গ্যাসের চাপ 260 kPa এর সমান হয়ে যাবে।

উদাহরণ 3

ব্যায়াম	অক্সিজেন সিস্টেম যা দিয়ে বিমান সজ্জিত করা হয় চাপে অক্সিজেন Pa. সর্বোচ্চ উত্তোলন উচ্চতায়, পাইলট একটি ক্রেন ব্যবহার করে ভলিউমের একটি খালি সিলিন্ডারের সাথে এই সিস্টেমটিকে সংযুক্ত করে। এতে কী চাপ প্রতিষ্ঠিত হবে? গ্যাস সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া একটি ধ্রুবক তাপমাত্রায় ঘটে।
সমাধান	আইসোথার্মাল প্রক্রিয়াটি বয়েল-মেরিওট আইন দ্বারা বর্ণিত হয়েছে:

2. আইসোকোরিক প্রক্রিয়া. V ধ্রুবক। P এবং T পরিবর্তন। গ্যাস চার্লসের আইন মেনে চলে . চাপ, ধ্রুবক আয়তনে, পরম তাপমাত্রার সরাসরি সমানুপাতিক

3. আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া. টি ধ্রুবক। P এবং V পরিবর্তন। এই ক্ষেত্রে, গ্যাস বয়েল-মেরিওট আইন মেনে চলে . স্থির তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ গ্যাসের আয়তনের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক.

4. গ্যাসের বিপুল সংখ্যক প্রক্রিয়া থেকে, যখন সমস্ত পরামিতি পরিবর্তিত হয়, তখন আমরা একটি প্রক্রিয়া তৈরি করি যা ইউনিফাইড গ্যাস আইন মেনে চলে। প্রদত্ত গ্যাসের ভরের জন্য, পরম তাপমাত্রা দ্বারা বিভক্ত চাপ এবং আয়তনের গুণফল একটি ধ্রুবক।

এই আইনটি গ্যাসের বিপুল সংখ্যক প্রক্রিয়ার জন্য প্রযোজ্য, যখন গ্যাসের পরামিতিগুলি খুব দ্রুত পরিবর্তন হয় না।

প্রকৃত গ্যাসের জন্য তালিকাভুক্ত সমস্ত আইন আনুমানিক। গ্যাসের চাপ এবং ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে ত্রুটিগুলি বৃদ্ধি পায়।

কাজের আদেশ:

1. কাজের অংশ.

1. কাচের বলের পায়ের পাতার মোজাবিশেষটি ঘরের তাপমাত্রায় জল সহ একটি পাত্রে নামিয়ে দিন (পরিশিষ্টে চিত্র 1)। তারপরে আমরা বলটি গরম করি (আমাদের হাত দিয়ে, গরম জল দিয়ে) গ্যাসের চাপ ধ্রুবক, তাপমাত্রার উপর কীভাবে গ্যাসের আয়তন নির্ভর করে তা লিখুন

উপসংহার:………………..

2. একটি পায়ের পাতার মোজাবিশেষ সঙ্গে একটি মিলিমানোমিটার সঙ্গে একটি নলাকার জাহাজ সংযোগ করুন (চিত্র 2)। একটি লাইটার ব্যবহার করে ধাতব পাত্র এবং এতে বাতাস গরম করা যাক। গ্যাসের আয়তন ধ্রুবক ধরে নিয়ে, গ্যাসের চাপ তাপমাত্রার উপর কীভাবে নির্ভর করে তা লেখ।

উপসংহার:………………..

3. আপনার হাত দিয়ে মিলিমানোমিটারের সাথে সংযুক্ত নলাকার পাত্রটি চেপে দিন, এর আয়তন হ্রাস করুন (চিত্র 3)। গ্যাসের তাপমাত্রা ধ্রুবক ধরে নিয়ে, গ্যাসের চাপ কীভাবে আয়তনের উপর নির্ভর করে তা লিখ।

উপসংহার:……………….

4. পাম্পটিকে বল চেম্বারের সাথে সংযুক্ত করুন এবং বাতাসের বিভিন্ন অংশে পাম্প করুন (চিত্র 4)। চেম্বারে পাম্প করা বাতাসের চাপ, আয়তন এবং তাপমাত্রা কীভাবে পরিবর্তিত হয়?

উপসংহার:………………..

5. বোতলে প্রায় 2 সেমি 3 অ্যালকোহল ঢালা, ইনজেকশন পাম্পের সাথে সংযুক্ত একটি পায়ের পাতার মোজাবিশেষ (চিত্র 5) সহ একটি স্টপার দিয়ে এটি বন্ধ করুন। কর্ক বোতল ছেড়ে না যাওয়া পর্যন্ত আসুন কয়েকটি পাম্প তৈরি করি। কর্ক অপসারণের পরে বায়ুর চাপ, আয়তন এবং তাপমাত্রা (এবং অ্যালকোহল বাষ্প) কীভাবে পরিবর্তিত হয়?

উপসংহার:………………..

কাজের অংশ।

গে-লুসাক আইন পরীক্ষা করা হচ্ছে।

1. গরম জল থেকে উত্তপ্ত কাচের টিউবটি বের করুন এবং খোলা প্রান্তটি জল সহ একটি ছোট পাত্রে নামিয়ে দিন।

2. হ্যান্ডসেটটি উল্লম্বভাবে ধরে রাখুন।

3. টিউবের বাতাস ঠান্ডা হওয়ার সাথে সাথে জাহাজ থেকে জল টিউবে প্রবেশ করে (চিত্র 6)।

4. খুঁজুন এবং

টিউব এবং এয়ার কলামের দৈর্ঘ্য (পরীক্ষার শুরুতে)

টিউবে উষ্ণ বাতাসের পরিমাণ,

টিউবের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা।

জলের কলামের উচ্চতা যা টিউবে প্রবেশ করে যখন টিউবের বাতাস ঠান্ডা হয়।

টিউবের মধ্যে ঠান্ডা বাতাসের কলামের দৈর্ঘ্য

টিউবে ঠান্ডা বাতাসের পরিমাণ।

Gay-Lussac এর আইনের উপর ভিত্তি করে, আমাদের কাছে বাতাসের দুটি রাজ্য রয়েছে

অথবা (2) (3)

বালতিতে গরম জলের তাপমাত্রা

কক্ষ তাপমাত্রায়

আমাদের সমীকরণ পরীক্ষা করতে হবে (3) এবং সেইজন্য গে-লুসাক আইন।

5. আসুন গণনা করা যাক

6. Dl = 0.5 সেমি গ্রহণ করে দৈর্ঘ্য পরিমাপ করার সময় আপেক্ষিক পরিমাপের ত্রুটি খুঁজুন।

7. অনুপাতের পরম ত্রুটি খুঁজুন

=……………………..

8. পড়ার ফলাফল রেকর্ড করুন

………..…..

9. আপেক্ষিক পরিমাপ ত্রুটি T, গ্রহণ খুঁজুন

10. পরম গণনা ত্রুটি খুঁজুন

11. গণনার ফলাফল লিখ

12. যদি তাপমাত্রার অনুপাত নির্ধারণের ব্যবধান (অন্তত আংশিকভাবে) টিউবের বায়ু কলামের দৈর্ঘ্যের অনুপাত নির্ধারণের জন্য ব্যবধানের সাথে মিলে যায়, তাহলে সমীকরণ (2) বৈধ এবং টিউবের বায়ু সমকামী-কে মেনে চলে। লুসাক আইন।

উপসংহার: ………………………………………………………………………………………………………

রিপোর্টের প্রয়োজনীয়তা:

1. কাজের শিরোনাম এবং উদ্দেশ্য।

2. সরঞ্জামের তালিকা।

3. অ্যাপ্লিকেশন থেকে ছবি আঁকুন এবং 1, 2, 3, 4 পরীক্ষাগুলির জন্য উপসংহার আঁকুন।

4. পরীক্ষাগার কাজের দ্বিতীয় অংশের বিষয়বস্তু, উদ্দেশ্য, গণনা লিখুন।

5. পরীক্ষাগার কাজের দ্বিতীয় অংশে একটি উপসংহার লিখুন।

6. অক্ষগুলিতে আইসোপ্রসেসের গ্রাফ (পরীক্ষা 1,2,3) তৈরি করুন: ; ; .

7. সমস্যা সমাধান:

1. অক্সিজেনের ঘনত্ব নির্ধারণ করুন যদি এর চাপ 152 kPa হয় এবং এর অণুর মূল গড় বর্গ গতি 545 m/s হয়।

2. 126 kPa চাপে এবং 295 K তাপমাত্রায় গ্যাসের একটি নির্দিষ্ট ভর 500 লিটারের আয়তন দখল করে। স্বাভাবিক অবস্থায় গ্যাসের আয়তন নির্ণয় কর।

3. 288 K তাপমাত্রা এবং 5.07 MPa চাপে 40 লিটার ক্ষমতা সম্পন্ন একটি সিলিন্ডারে কার্বন ডাই অক্সাইডের ভর খুঁজুন।

আবেদন

বয়েল-মেরিওট সূত্রের গাণিতিক অভিব্যক্তি হল P 2 /P 1 =V 1 /V 2 বা PV=const সূত্র।

উদাহরণ: একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়, 3 লিটার আয়তনের একটি গ্যাসের চাপ হল 93.3 kPa। তাপমাত্রা পরিবর্তন না করে গ্যাসের আয়তন 2.8 লিটারে কমলে চাপ কী হবে?

সমাধান: P 2 দ্বারা কাঙ্খিত চাপ নির্দেশ করে, আমরা লিখতে পারি
R 2 /93.3=3/2.8। তাই: P 2 =93.3*3/2.8=100 kPa।

গ্যাসের আয়তন, চাপ এবং তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক বয়েল-মেরিওট এবং গে-লুসাক আইনের সমন্বয়ে একটি সাধারণ সমীকরণ দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে।

যেখানে P এবং V হল একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ এবং আয়তন T, P o, V o হল স্বাভাবিক অবস্থায় গ্যাসের চাপ এবং আয়তন।

উদাহরণ: 25°C এবং 99.3 kPa এর চাপে, একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ গ্যাস 152 মিলি আয়তন দখল করে। 0°C এবং 101.33 kPa চাপে একই পরিমাণ গ্যাস কত আয়তনে থাকবে তা নির্ণয় করুন?

সমাধান: সমীকরণে ডেটা প্রতিস্থাপন করে, আমরা পাই

Vo=РVоТ/Р 0 Т=99.ЗкPa*152ml*273K/(101.33kPa*298K)=136.5ml

যদি গ্যাসটি যে অবস্থায় থাকে সেগুলি স্বাভাবিকের থেকে আলাদা হয়, তাহলে মেন্ডেলিভ-ক্লেপিরন সমীকরণ ব্যবহার করা হয়, যা গ্যাসের সমস্ত প্রধান পরামিতিগুলির সাথে সম্পর্কযুক্ত।

যেখানে P হল গ্যাসের চাপ, Pa; ভি - গ্যাস ভলিউম, মি 3; m, - গ্যাস ভর, g; M হল গ্যাসের মোলার ভর, g/mol; R - সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, 11=8.31 ​​J/(mol*K); টি - গ্যাসের তাপমাত্রা, কে।

টপিক 2.2 গ্যাসের আংশিক চাপ

বায়বীয় পদার্থের আণবিক ওজন নির্ধারণ করার সময়, প্রায়শই জলের উপরে সংগৃহীত গ্যাসের পরিমাণ পরিমাপ করা প্রয়োজন এবং তাই জলীয় বাষ্পে পরিপূর্ণ। এই ক্ষেত্রে গ্যাসের চাপ নির্ধারণ করার সময়, জলীয় বাষ্পের আংশিক চাপের জন্য একটি সংশোধন প্রবর্তন করা প্রয়োজন।

আংশিকচাপ (p) হল একটি গ্যাস মিশ্রণ দ্বারা উত্পাদিত মোট চাপের সেই অংশ যা একটি প্রদত্ত গ্যাসের ভাগে পড়ে।

এই ক্ষেত্রে, মিশ্রণে গ্যাসের আংশিক চাপ মিশ্রণের সমান আয়তন দখল করলে এটি যে চাপ তৈরি করবে তার সমান।

উদাহরণ: 100 kPa এর একই চাপে 2 লিটার অক্সিজেন এবং 4 লিটার সালফার অক্সাইড SO 2 মিশ্রিত হয়; মিশ্রণের আয়তন 6 লি. মিশ্রণে গ্যাসের আংশিক চাপ নির্ণয় কর।

সমাধান: সমস্যার অবস্থা অনুসারে, অক্সিজেনের আয়তন 6/2=3 গুণ, সালফার অক্সাইডের আয়তন - 6/4=1.5 গুণ মিশ্রিত হওয়ার পরে। গ্যাসের আংশিক চাপ একই পরিমাণ কমেছে। তাই

p(O 2)= 100/3=33.3 kPa, p(SO 2)=100/l.5=66.7 kPa।

আইন অনুসারে আংশিক চাপ, মোট মিশ্রণ চাপগ্যাস, যোগদান করছে নাবন্ধু সঙ্গেবন্ধু একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া মধ্যে সমান হয়পরিমাণ আংশিক চাপগ্যাস, মিশ্রণের উপাদান।

উদাহরণ: 3 লিটার CO 2, 4 লিটার O 2 এবং 6 লিটার N 2 মেশান। মিশ্রণের আগে, CO 2, O 2 এর চাপ , N 2 ছিল যথাক্রমে 96, 108 এবং 90.6 kPa। মিশ্রণের মোট আয়তন 10 লিটার। মিশ্রণের চাপ নির্ণয় করুন।

সমাধান: পৃথক গ্যাসের আংশিক চাপ নির্ণয় কর

p(CO 2)=96*3/10=28.8 kPa,

p(O 2)=108*4/10=43.2 kPa,

p(N 2)=90.6*6/l 0=54.4 kPa।

গ্যাসের মিশ্রণের মোট চাপ আংশিক চাপের সমষ্টির সমান

P (মিশ্রণ) = 28.8 kPa + 43.2 kPa + 54.4 kPa = 126.4 kPa।

স্ব-নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রশ্ন এবং কাজ

1. গ্যাসের বৈশিষ্ট্যযুক্ত কোন অবস্থাকে স্বাভাবিক বলা হয়?

2. স্বাভাবিক অবস্থায় কোন গ্যাসের 1 মোল কোন আয়তন দখল করে?

3. অ্যাভোগাড্রোর সূত্রের প্রণয়ন দাও।

আসুন বিবেচনা করি কিভাবে গ্যাসের চাপ তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে যখন এর ভর এবং আয়তন স্থির থাকে।

আসুন গ্যাস সহ একটি বন্ধ পাত্র নিন এবং এটি গরম করুন (চিত্র 4.2)। আমরা থার্মোমিটার ব্যবহার করে গ্যাসের তাপমাত্রা এবং চাপ গেজ M ব্যবহার করে চাপ নির্ধারণ করব।

প্রথমে, আমরা পাত্রটিকে বরফ গলানোর মধ্যে রাখব এবং গ্যাসের চাপকে 0 ডিগ্রি সেলসিয়াস নির্ধারণ করব এবং তারপরে আমরা ধীরে ধীরে বাইরের পাত্রটিকে গরম করব এবং গ্যাসের মানগুলি রেকর্ড করব। এটি দেখা যাচ্ছে যে এই ধরনের অভিজ্ঞতার ভিত্তিতে নির্মিত নির্ভরতার গ্রাফটি একটি সরল রেখার মতো দেখায় (চিত্র 4.3, ক)। যদি আমরা এই গ্রাফটি বাম দিকে চালিয়ে যাই, এটি শূন্য গ্যাস চাপের সাথে মিল রেখে A বিন্দুতে x-অক্ষের সাথে ছেদ করবে।

চিত্রের ত্রিভুজগুলির সাদৃশ্য থেকে। 4.3, কিন্তু আপনি লিখতে পারেন:

যদি আমরা ধ্রুবককে y দ্বারা বোঝাই, আমরা পাব

সংক্ষেপে, বর্ণিত পরীক্ষায় আনুপাতিকতা সহগ y এর প্রকারের উপর গ্যাসের চাপের পরিবর্তনের নির্ভরতা প্রকাশ করা উচিত।

একটি ধ্রুবক আয়তন এবং গ্যাসের ধ্রুবক ভরে তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রক্রিয়া চলাকালীন তার প্রকারের উপর গ্যাসের চাপের পরিবর্তনের নির্ভরতাকে বৈশিষ্ট্যযুক্ত পরিমাণকে চাপের তাপমাত্রা সহগ বলে। চাপের তাপমাত্রা সহগ দেখায় যে গ্যাসের চাপের কোন অংশটি 0 ° C এ গৃহীত হয় তার দ্বারা উত্তপ্ত হলে তার চাপ পরিবর্তিত হয়

আসুন SI-তে তাপমাত্রা সহগ y এর একক বের করি:

বিভিন্ন ভরে বিভিন্ন গ্যাসের জন্য বর্ণিত পরীক্ষার পুনরাবৃত্তি করে, এটি প্রতিষ্ঠিত করা যেতে পারে যে, পরীক্ষামূলক ত্রুটির মধ্যে, সমস্ত গ্রাফের জন্য বিন্দু A একই জায়গায় প্রাপ্ত হয়েছে (চিত্র 4.3, খ)। এই ক্ষেত্রে, OA সেগমেন্টের দৈর্ঘ্য সমান এইভাবে, সমস্ত ক্ষেত্রে, যে তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ শূন্য হওয়া উচিত তা একই এবং সমান এবং চাপের তাপমাত্রা সহগ লক্ষ্য করুন যে y এর সঠিক মান হল সমস্যা সমাধান করার সময়, তারা সাধারণত y এর সমান একটি আনুমানিক মান ব্যবহার করে

পরীক্ষাগুলি থেকে, y এর মান প্রথম ফরাসি পদার্থবিদ জে. চার্লস দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল, যিনি 1787 সালে নিম্নলিখিত আইনটি প্রতিষ্ঠা করেছিলেন: চাপের তাপমাত্রা সহগ গ্যাসের ধরণের উপর নির্ভর করে না এবং এর সমান উল্লেখ্য যে এটি কেবলমাত্র কম ঘনত্ব সহ এবং তাপমাত্রায় ছোট পরিবর্তন সহ গ্যাস; উচ্চ চাপ বা নিম্ন তাপমাত্রায়, y গ্যাসের ধরনের উপর নির্ভর করে। শুধুমাত্র একটি আদর্শ গ্যাসই চার্লসের আইনকে কঠোরভাবে মেনে চলে।