আদর্শ গ্যাস সমীকরণ (Ideal Gas Equation)

দশম শ্রেণি – ভৌতবিজ্ঞান | দ্বিতীয় অধ্যায় – গ্যাসের আচরণ (আদর্শ গ্যাস সমীকরণ)|

যে সমস্ত গ্যাস বয়েলের সূত্র, চার্লসের সূত্র ও অ্যাভোগাড্রোর সূত্র মেনে চলে তাদের আদর্শ গ্যাস বলে। তিনটি সূত্রকে সমন্বিত করলে যে সমীকরণটি পাওয়া যায় সেটিকে আদর্শ গ্যাস সূত্র বলে মেনে নেওয়া হয়।

কারণ, যে গ্যাস এই তিনটি সূত্রকে ভিন্ন ভিন্ন ভাবে মেনে চলছে, সেটি তাদের সমন্বয় সূত্রকে মেনে চলবে।

n মোল কোনো গ্যাসের জন্য সমন্বয় সূত্রের রূপটি হবে pV = nRT, যেখানে p = গ্যাসের চাপ, V = গ্যাসটির আয়তন, n = মোল এককে গ্যাসটির পরিমাণ ও T = কেলভিন স্কেলে উষ্ণতা।

1 মোল গ্যাসের ক্ষেত্রে রূপটি হয়ে দাঁড়ায় pV = RT

কি করে এই সমীকরণগুলি সমন্বিত হয়?

দেখা যাক নিচের প্রমাণে।

মনে করা যাক n₁ mol গ্যাসকে p₁ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে V₁ লিটারের একটি সম্প্রসারণশীল পাত্রে T₁ কেলভিন উষ্ণতায় রাখা হয়েছে। এরপর যথাক্রমে চাপকে p₂ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে নিয়ে যাওয়া হল, ফলে আয়তন হল V_x, এরপর কিছুটা গ্যাস যুক্ত করে মোল সংখ্যার পরিবর্তন করে n₂ mol করা হল। তাই আয়তন বৃদ্ধি পেয়ে হল V_y।

এরপর তাপমাত্রা T₂ কেলভিনে পরিবর্তন করা মাত্রই আয়তন হবে V₂ লিটার অর্থাৎ অবস্থাটা p₁, V₁, n₁, T₁ থেকে পরিবর্তিত হয়ে হবে p₂, V₂, n₂, T₂।

(p₁, V₁, n₁, T₁) → (p₂, V_x, n₁, T₁) → (p₂, V_y, n₂, T₁) → (p₂, V₂, n₂, T₂)

বয়েলের সূত্র থেকে পাই যখন n₁, T₁ ধ্রুবক তখন  p₁ × V₁ = p₂ × V_x

অ্যাভোগাড্রোর সূত্র থেকে পাই যখন p₂, T₁ ধ্রুবক তখন

চার্লসের সূত্র থেকে পাই যখন p₂, n₂ ধ্রুবক তখন

দশম শ্রেণির অন্য বিভাগগুলি – গণিত | জীবন বিজ্ঞান | ভৌতবিজ্ঞান |

সমস্ত 1 গুলিকে ‘=’ চিহ্নের এক দিকে নিয়ে ও 2 গুলিকে অপর দিকে নিয়ে গিয়ে পাই

অর্থাৎ,  = K

এখন p = 1 atm, V = 22.4 lit n = 1 mol ও T = 273 K বসিয়ে পাই

K = 0.082 lit-atm/ mol-K = R (সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক)

অর্থাৎ, pV = nRT 

দশম শ্রেণির অন্য বিভাগগুলি – বাংলা | English | ইতিহাস | ভূগোল

জেনে রাখা ভালো!

এই আদর্শ গ্যাসের সূত্র থেকে আরো কয়েকটি অনুসিদ্ধান্ত আমরা পাই।

প্রথম অনুসিদ্ধান্ত

pV= nRT

বা,p =   RT

বা, p = CRT (C = মোলার গাঢ়ত্ব)

দ্বিতীয় অনুসিদ্ধান্ত

pV= nRT

বা, pV = RT

বা, p =  {RT}M

বা, p =  (d = ঘনত্ব)

তৃতীয় অনুসিদ্ধান্ত

pV= nRT

বা, p =

বা, p = dR_specificT

যদি p =  1 atm কে S.I. পদ্ধতিতে লেখা হয় তবে:

p = 0.76 × 13600 × 9.8 N/m²

= 101292.8 N/m² = 101292.8 Pa

= 1.013 X 10⁶ Pa

= 1.013 Bar

= 1013 milliBar (10⁶ Pa = 1 Bar)

যদি V =  22.4 lit কে S.I. পদ্ধতিতে লেখা হয় তবে:

V = 22.4 lit = 22.4 dm³ = 22.4 X 10^-3 m³ = 0.0224 m³

তবে R = (1.013 X 10⁶ X 0.0224)/273 J/mol-K = 8.314 J/mol-K = 1.99 cal / mol-K 

একাদশ শ্রেণীতে বিজ্ঞান পড়ার সময় রসায়নবিদ্যায় আমরা গ্যাসের ধর্মের ব্যপারে আরো বিশদে জানবো।

এই লেখাটি থেকে উপকৃত হলে সবার সাথে শেয়ার করার অনুরোধ রইল।

JumpMagazine.in এর নিয়মিত আপডেট পাবার জন্য –

• সাবস্ক্রাইব করো – YouTube চ্যানেল
• লাইক করো – facebook পেজ
• সাবস্ক্রাইব করো – টেলিগ্রাম চ্যানেল
• Facebook Group – লেখা – পড়া – শোনা