संपीड़न के दौरान गैस के आयतन का क्या होता है?

गैस को संपीड़ित करने से इसकी विशेषताओं में परिवर्तन होता है। क्योंकि आप इसे संपीड़ित कर रहे हैं, गैस की जगह की मात्रा कम हो जाती है, लेकिन अकेले इससे बहुत कुछ होता है। संपीड़न स्थिति की बारीकियों के आधार पर गैस के तापमान और दबाव को भी बदल देता है। आप भौतिक विज्ञान के एक महत्वपूर्ण नियम, जिसे आदर्श गैस नियम कहते हैं, का उपयोग करके होने वाले परिवर्तनों को समझ सकते हैं। यह कानून वास्तविक जीवन की प्रक्रिया को कुछ हद तक सरल करता है, लेकिन यह कई तरह की स्थितियों में उपयोगी है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

संपीड़न के दौरान, मात्रा (वी) गैस कम हो जाती है। जब ऐसा होता है, दबाव (पी) गैस की मात्रा बढ़ जाती है यदि मोलों की संख्या (नहीं) गैस स्थिर रहती है। यदि आप तापमान को कम करते हुए दबाव को स्थिर रखते हैं (टी) भी गैस को संपीड़ित करने का कारण बनता है।

आदर्श गैस कानून एक गैस के विस्तार या संपीड़न से संबंधित सवालों के जवाब देने के लिए आवश्यक जानकारी का महत्वपूर्ण हिस्सा है। य़ह कहता है: पीवी = एनआरटी. मात्रा आर सार्वत्रिक गैस नियतांक है और इसका मान है आर = ८.३१४५ जे/मोल के.

आदर्श गैस कानून बताता है कि कई स्थितियों में गैस के सरलीकृत मॉडल का क्या होता है। भौतिक विज्ञानी गैस को "आदर्श" कहते हैं, जब इसके अणु एक दूसरे से छोटी गेंदों की तरह उछलने से परे बातचीत नहीं करते हैं। यह सटीक तस्वीर पर कब्जा नहीं करता है, लेकिन आपके सामने आने वाली अधिकांश स्थितियों के लिए, कानून अच्छी भविष्यवाणियां करता है, भले ही। आदर्श गैस कानून अन्यथा जटिल स्थिति को सरल करता है, इसलिए क्या होगा इसके बारे में भविष्यवाणी करना आसान है।

आदर्श गैस नियम तापमान से संबंधित है (टी), गैस के मोल की संख्या (नहीं), गैस की मात्रा (वी), और गैस का दबाव (पी) एक दूसरे के लिए, एक स्थिरांक का उपयोग करके जिसे सार्वभौमिक गैस स्थिरांक कहा जाता है (आर = ८.३१४५ जे / मोल के)। कानून कहता है:

पीवी = एनआरटी

• इस नियम का उपयोग करने के लिए, आप केल्विन में तापमान बताते हैं, जो आसान है क्योंकि 0 डिग्री सेल्सियस 273 K है, और एक अतिरिक्त डिग्री जोड़ने से केल्विन में तापमान एक से बढ़ जाता है। केल्विन सेल्सियस की तरह है, सिवाय -273 डिग्री सेल्सियस 0 K का प्रारंभिक बिंदु है।

  आपको मोल्स में गैस की मात्रा को भी व्यक्त करने की आवश्यकता है। ये आमतौर पर रसायन विज्ञान में उपयोग किए जाते हैं, और एक मोल गैस अणु का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान होता है लेकिन ग्राम में।

किसी चीज को दबाने से उसका आयतन कम हो जाता है, इसलिए जब आप किसी गैस को संपीड़ित करते हैं, तो उसका आयतन कम हो जाता है। आदर्श गैस नियम को पुनर्व्यवस्थित करने से पता चलता है कि यह गैस की अन्य विशेषताओं को कैसे प्रभावित करता है:

वी = एनआरटी / पी

यह समीकरण हमेशा सत्य होता है। यदि आप गैस के मोल की एक निश्चित संख्या को संपीडित करते हैं, और आप इसे एक समतापी प्रक्रिया में करते हैं (एक जो एक ही तापमान), के बाईं ओर छोटी मात्रा के लिए दबाव में वृद्धि होनी चाहिए समीकरण इसी तरह, जब आप गैस को ठंडा करते हैं (कम करें टी) एक निश्चित दबाव पर, इसका आयतन कम हो जाता है - यह संकुचित हो जाता है।

यदि आप तापमान या दबाव को बाधित किए बिना गैस को संपीड़ित करते हैं, तो तापमान और दबाव के अनुपात को कम करना होगा। यदि आपसे कभी ऐसा कुछ करने के लिए कहा जाता है, तो संभवतः प्रक्रिया को आसान बनाने के लिए आपको अधिक जानकारी दी जाएगी।

आदर्श गैस कानून से पता चलता है कि क्या होता है जब आप एक आदर्श गैस के दबाव को उसी तरह बदलते हैं जैसे कानून ने मात्रा के लिए किया था। हालांकि, एक अलग दृष्टिकोण का उपयोग करने से पता चलता है कि अज्ञात मात्रा को खोजने के लिए आदर्श गैस कानून का उपयोग कैसे किया जा सकता है। कानून को पुनर्व्यवस्थित करने से पता चलता है:

पीवी/ टी = एन.आर.

यहाँ, आर स्थिर है और यदि गैस की मात्रा समान रहती है, तो है नहीं. सबस्क्रिप्ट का उपयोग करके, आप शुरुआती दबाव, आयतन और तापमान को लेबल करते हैं मैं और अंतिम वाले एफ. जब प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो नया दबाव, आयतन और तापमान अभी भी ऊपर के रूप में संबंधित हैं। तो आप लिख सकते हैं:

पी_मैं वी_मैं/ टी_मैं = एन.आर. = पी_एफ वी_एफ / टी_एफ

इसका मतलब है की:

पी_मैं वी_मैं/ टी_मैं = पी_एफ वी_एफ / टी_एफ

यह रिश्ता कई स्थितियों में उपयोगी होता है। यदि आप दबाव बदल रहे हैं लेकिन एक निश्चित मात्रा के साथ, तो वी_मैं तथा वी_एफ समान हैं, इसलिए वे रद्द कर देते हैं, और आप के साथ छोड़ दिया जाता है:

पी_मैं/ टी_मैं = पी_एफ / टी_एफ

मतलब:

पी_एफ / पी_मैं = टी_एफ / टी_मैं

इसलिए यदि अंतिम दबाव प्रारंभिक दबाव से दोगुना बड़ा है, तो अंतिम तापमान भी प्रारंभिक तापमान से दोगुना बड़ा होना चाहिए। दाब बढ़ने से गैस का तापमान बढ़ जाता है।

यदि आप तापमान को समान रखते हैं लेकिन दबाव बढ़ाते हैं, तो तापमान इसके बजाय रद्द हो जाता है, और आपके पास छोड़ दिया जाता है:

पी_मैं वी_मैं= पी_एफ वी_एफ

जिसे आप पुनर्व्यवस्थित कर सकते हैं:

पी_मैं / पी_एफ = वी_एफ / वी_मैं

यह दिखाता है कि दबाव बदलने से एक इज़ोटेर्मल प्रक्रिया में गैस की एक निश्चित मात्रा को प्रभावित करता है जिसमें मात्रा पर कोई प्रतिबंध नहीं होता है। यदि आप दबाव बढ़ाते हैं, तो आयतन घटता है, और यदि आप दबाव कम करते हैं, तो आयतन बढ़ता है।