"গ্যাস আইন" শব্দটির অর্থ খোঁজার আগে গ্যাস কী তা খুঁজে বের করা প্রয়োজন। গ্যাস হল এমন পদার্থ যার কণা মহাশূন্যে এলোমেলোভাবে চলে। এই পদার্থগুলি খুব দুর্বল আন্তঃআণবিক, আন্তঃপরমাণু এবং আন্তঃআন্তরিক মিথস্ক্রিয়া দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। বায়বীয় অবস্থাকে গ্যাসও বলা হয়, অর্থাৎ তরল, কঠিন এবং প্লাজমা ছাড়াও পদার্থের সামগ্রিক অবস্থা চারটির মধ্যে একটি। গ্যাসের নিজস্ব আইন আছে। গ্যাস আইন কি?
সংজ্ঞা
দৈহিক দৃষ্টিকোণ থেকে, গ্যাস আইন এমন আইন যা একটি আদর্শ গ্যাসে ঘটে যাওয়া আইসোপ্রসেসগুলিকে ব্যাখ্যা করে। একটি মজার তথ্য হল যে রসায়নে এমন পদার্থের বর্ণনা করার জন্য নির্দিষ্ট নিদর্শন রয়েছে যা পদার্থবিজ্ঞানের আইনের সাথে অনুরণিত হয়। যাইহোক, এই আইন বাস্তব গ্যাস প্রযোজ্য. এখন এটি একটি আদর্শ গ্যাস এবং একটি আইসোপ্রসেস কী তা বোঝার যোগ্য। চলুন শুরু করা যাক।
আদর্শ গ্যাস
একটি আদর্শ গ্যাস হল একটি বাস্তব গ্যাসের গাণিতিক মডেল, যা অনুমান করে যে গ্যাস কণার মধ্যে কোনো মিথস্ক্রিয়া নেই। এই অনুমান থেকেএটি অনুসরণ করে যে কণাগুলি শুধুমাত্র সেই পাত্রের সাথে যোগাযোগ করে যেখানে পদার্থটি অবস্থিত এবং এছাড়াও এই পদার্থের কণার ভর এত কম যে এটি বিবেচনা থেকে সম্পূর্ণভাবে বাদ দেওয়া যেতে পারে।
আইসোপ্রসেস
একটি আইসোপ্রসেস কী এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, আপনাকে তাপগতিবিদ্যা (পদার্থবিজ্ঞানের একটি শাখা) এর দিকে যেতে হবে। একটি গ্যাসের অবস্থা বর্ণনা করতে (আদর্শ গ্যাস), প্রধান পরামিতি হল চাপ, তাপমাত্রা এবং আয়তন।
সুতরাং, আইসোপ্রসেসগুলি হল গ্যাসগুলিতে ঘটতে থাকা প্রক্রিয়া, যদি এই তিনটি প্যারামিটারের একটি সময়ের সাথে অপরিবর্তিত থাকে। আইসোথার্মাল প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রার পরিবর্তন হয় না, আইসোবারিক প্রক্রিয়ায় চাপের পরিবর্তন হয় না এবং আইসোকোরিক প্রক্রিয়ায় আয়তনের কোনো পরিবর্তন হয় না।
মেন্ডেলিভ-ক্লেপিরন সমীকরণ
গ্যাস আইন নিয়ে আলোচনা করার আগে, মেন্ডেলিভ-ক্লেপিরন সমীকরণ কী এবং এই সমীকরণটি গ্যাস এবং তাদের আইনের সাথে কীভাবে সম্পর্কিত তা জানা দরকার। সমস্ত একই সূচকগুলির একে অপরের উপর নির্ভরতা বর্ণনা করতে - চাপ, আয়তন, তাপমাত্রা, সার্বজনীন গ্যাসের ধ্রুবক এবং আয়তন (মোলার) যোগ করা হয়।
সমীকরণটির নিম্নলিখিত রূপ রয়েছে: pV=RT.
R - সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক, আপনি নিজেই এটি গণনা করতে পারেন, অথবা আপনি ইতিমধ্যে পরিচিত মান ব্যবহার করতে পারেন - 8, 3144598(48)J⁄(mol ∙K)।
এইভাবে, মোলার ভলিউম হল পদার্থের পরিমাণের সাথে আয়তনের অনুপাত (মোলে), এবং পদার্থের পরিমাণ, মোলার ভরের ভরের অনুপাত।
সমীকরণটি নিম্নরূপ লেখা যেতে পারেউপায়: pV=(m / M)RT.
পদার্থবিজ্ঞানে গ্যাসের কোন সূত্র বিদ্যমান
আগে উল্লিখিত হিসাবে, পদার্থবিদ্যায় আইসোপ্রসেস বিবেচনা করা হয়। তিনটি মৌলিক রাশির (আয়তন, চাপ, তাপমাত্রা) একে অপরের উপর নির্ভরতার সূত্র রয়েছে। পদার্থবিদ্যায় গ্যাসের সূত্র:
- বয়েল-ম্যারিওটের সূত্র, একটি আইসোথার্মাল প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়: গ্যাসের চাপ এবং আয়তনের গুণফল সময়ের সাথে অপরিবর্তিত থাকে। মেন্ডেলিভ-ক্ল্যাপেয়ারন সমীকরণ - pV=(m/M)RT=const-এর উপর ভিত্তি করে, এই আইনটি বলে যে চাপ এবং আয়তন গুণনের ফলাফল ধ্রুবক হবে, শর্ত থাকে যে গ্যাসের তাপমাত্রা এবং এর ভর অপরিবর্তিত থাকে।
- গে-লুসাকের আইন, যা আইসোবারিক প্রক্রিয়াগুলিতে প্রযোজ্য। এই ক্ষেত্রে, আয়তন এবং তাপমাত্রার অনুপাত অপরিবর্তিত থাকে: V / T=const। Gay-Lussac এর সূত্রটি নিম্নরূপ প্রণয়ন করা যেতে পারে: যদি সময়ের সাথে সাথে একটি গ্যাসের চাপ এবং ভর অপরিবর্তিত থাকে, তাহলে তাপমাত্রা দ্বারা ভাগ করা আয়তনের ভাগফল একটি ধ্রুবক মান।
- চার্লস আইন - আইসোকোরিক প্রক্রিয়ার জন্য। চাপ এবং তাপমাত্রার অনুপাত পরিবর্তন হয় না: p / T=const। এই ক্ষেত্রে, গ্যাসের চাপ এবং তাপমাত্রার অনুপাত স্থির থাকে এবং চাপ এবং ভর অপরিবর্তিত থাকে।
গ্যাস আইন: রসায়ন
এই আইনগুলির মধ্যে:
- অ্যাভোগাড্রোর আইন। এটি নিম্নরূপ প্রণয়ন করা হয়েছে: বিভিন্ন গ্যাসের সমান আয়তনে একই সংখ্যক অণু থাকে, অন্যান্য জিনিসগুলি সমান (চাপ এবং তাপমাত্রা)। এই আইন থেকে অনুসরণ করা হয় -স্বাভাবিক অবস্থার অধীনে (স্বাভাবিক অবস্থা হল 101.235 kPa চাপ এবং 273 K তাপমাত্রা), 1 মোল দ্বারা দখলকৃত যে কোনও গ্যাসের আয়তন হল 22.4 লিটার৷
- ডাল্টনের সূত্র: পরস্পরের সাথে বিক্রিয়া করে গ্যাসের আয়তন এবং বিক্রিয়ার সময় প্রাপ্ত পণ্যগুলি, প্রথমটিকে দ্বিতীয় দ্বারা ভাগ করার সময়, ফলে ছোট, কিন্তু ঠিক পূর্ণসংখ্যা হয়, যেগুলিকে সহগ বলা হয়৷
- আংশিক চাপের নিয়ম: গ্যাসের মিশ্রণের চাপ নির্ণয় করার জন্য, মিশ্রণের গ্যাস দ্বারা সৃষ্ট চাপ যোগ করা প্রয়োজন।
গ্যাসের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য বিভিন্ন ধরনের আইন
সম্ভবত অনেকে মনে করেন যে গ্যাসগুলি সমষ্টিগত অবস্থার মধ্যে সবচেয়ে সহজ: উভয় কণাই এলোমেলোভাবে চলে, এবং তাদের মধ্যে দূরত্ব সর্বাধিক (বিশেষত কঠিন পদার্থের তুলনায়), এবং এই একই কণার ভর ছোট। যাইহোক, এই জাতীয় পদার্থের অবস্থা বর্ণনা করার জন্য প্রয়োগ করা আইনগুলি খুব বৈচিত্র্যময়। উপরে যা বলা হয়েছে তা থেকে এটি অনুসরণ করে যে কেবল পদার্থবিদ্যাই গ্যাস আইনের প্রশ্ন নিয়ে গবেষণা করে না। তদুপরি, পদার্থবিদ্যা এবং রসায়ন উভয় ক্ষেত্রেই তাদের মধ্যে একটি বা দুটি নেই। এর থেকে এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে যা সহজ মনে হয় বাস্তবে তা সবসময় হয় না।
