বয়েলের সূত্র, চার্লসের সূত্র ও অ্যাভোগাড্রোর সূত্রের সমন্বয় (Combination of Boyle’s, Charles’ and Avogadro’s Laws)

বয়েলের সূত্র অনুসারে, স্থির তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের আয়তন ঐ গ্যাসের উপর প্রয়োগ করা চাপের ব্যস্তানুপাতিক। আবার চার্লসের সূত্র মতে, স্থির চাপে, নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের আয়তন তার কেলভিন তাপমাত্রা বা পরম তাপমাত্রার সমানুপাতিক। ওদিকে অ্যাভোগাড্রোর সূত্র অনুযায়ী,  স্থির তাপমাত্রায় ও চাপে কোন গ্যাসের আয়তন তার মোল সংখ্যার সমানুপাতিক।

মনে করি, T কেলভিন তাপমাত্রায় ও P চাপে n মোল পরিমাণ কোন গ্যাসের আয়তন V, তাহলে

বয়েলের সূত্র অনুসারে-

V ∝ 1/P

চার্লসের সূত্র অনুসারে-

V ∝ T

অ্যাভোগাড্রোর সূত্র মতে-

V ∝ n

যখন উক্ত গ্যাসের n, V. T, P সব কয়টি একই সাথে পরিবর্তিত হয়, তখন বীজগণিতের সূত্রানুসারে আমরা লিখতে পারি,

V ∝ Tn / P

V = kTn / P, এখানে K একটি আনুপাতিক ধ্রুবক।

or, PV = nKT

অ্যাভোগাড্রো সূত্র মতে আমরা জানি যে, একই তাপমাত্রায় ও চাপে এক মোল পরিমাণ সব গ্যাসের আয়তন অর্থাৎ মোলার আয়তন সমান হয়। তখন সব গ্যাসের বেলায় ঐ আনুপাতিক ধ্রুবক K এর মানও সমান হয়। তাই গ্যাসের এ ধ্রুবকটিকে মোলার গ্যাস ধ্রুবক নামে পরিচিত যাকে R দিয়ে চিহ্নিত করা হয়। তখন উপরিউক্ত PV=nKT সমীকরণে K এর স্থলে R বসিয়ে n মোল গ্যাসের জন্য পাবো-

PV=nRT

এক মোল গ্যাসের বেলায়, n= 1 হয়, তখন এক মোল গ্যাসের জন্য পাবো-

PV = RT

এখানে V হলো গ্যাসের মোলার আয়তন।

 

সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক / মোলার গ্যাস ধ্রুবক

যদি বিভিন্ন গ্যাসের চাপ P, তাপমাত্রা T স্থির থাকে, তখন এক মোল বিভিন্ন গ্যাসের আয়তন বা মোলার আয়তন V সমান হবে। সুতরাং সমীকরণ PV = nRT হতে বোঝা যায় যে, এক মোল সকল গ্যাসের জন্য R-এর মান সমান। এ কারণে একে সর্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক (Universal gas constant) বা সংক্ষেপে গ্যাস ধ্রুবক বা মোলার গ্যাস ধ্রুবক বলা হয়।

 

আদর্শ গ্যাসের অবস্থার সমীকরণ

গ্যাস-সূত্রসমূহের সমন্বয়ে প্রতিষ্ঠিত PV = nRT এ সমীকরণটি তাত্ত্বিকভাবে সব গ্যাসের জন্য প্রযোজ্য হলেও বাস্তবক্ষেত্রে কিছুটা বিচ্যুতি দেখা যায়। যে সব গ্যাস সকল তাপমাত্রায় ও চাপে বয়েলের ও চার্লসের সূত্র মেনে চলে তাদেরকে আদর্শ গ্যাস বলা হয়। আদর্শ গ্যাস উপরিউক্ত সমীকরণকেও মেনে চলবে। সুতরাং এ সমীকরণকে আদর্শ গ্যাসের অবস্থার সমীকরণ বলা হয়। এ সমীকরণটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ। গ্যাস সংক্রান্ত বিভিন্ন সমস্যা সমাধানের জন্য এটি প্রয়োগ করতে হয়। তাহলে মনে রাখতে হবে, আদর্শ গ্যাস সমীকরণ : PV=nRT

পড়াশোনা সংক্রান্ত বিভিন্ন বিষয় নিয়ে শত শত ভিডিও ক্লাস বিনামূল্যে করতে জয়েন করুন আমাদের Youtube চ্যানেলে-

www.youtube.com/crushschool

ক্রাশ স্কুলের নোট গুলো পেতে চাইলে জয়েন করুন আমাদের ফেসবুক গ্রুপে-

www.facebook.com/groups/mycrushschool

Comments

No comments yet. Why don’t you start the discussion?

Leave a Reply

Your email address will not be published.