एक एटीएम, या वायुमंडल, गैस के दबाव की एक इकाई है। एक एटीएम समुद्र तल पर वायुमंडलीय दबाव है, जो अन्य इकाइयों में 14.7 पाउंड प्रति वर्ग इंच, 101325 पास्कल, 1.01325 बार या 1013.25 मिलीबार है। आदर्श गैस कानून आपको एक कंटेनर के अंदर गैस के दबाव को गैस के मोल की संख्या से जोड़ने की अनुमति देता है, बशर्ते आप तापमान और आयतन को स्थिर रखें। आदर्श गैस कानून के अनुसार, 273 डिग्री केल्विन (0 डिग्री सेल्सियस या 32 डिग्री फ़ारेनहाइट) पर 22.4 लीटर की मात्रा में रहने वाली गैस का 1 मोल 1 एटीएम के बराबर दबाव डालता है। इन स्थितियों को मानक तापमान और दबाव (एसटीपी) के रूप में जाना जाता है।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
एक स्थिर तापमान (टी) पर एक कंटेनर में गैस के दबाव (पी) को गैस के मोल (एन) की संख्या से जोड़ने के लिए आदर्श गैस कानून का प्रयोग करें।
आदर्श गैस कानून
आदर्श गैस कानून गैस के दबाव (P) और आयतन (V) को गैस के मोल (n) की संख्या और केल्विन डिग्री में गैस के तापमान (T) से संबंधित करता है। गणितीय रूप में, यह संबंध है:
पीवी = एनआरटी
R एक नियतांक है जिसे आदर्श गैस नियतांक के रूप में जाना जाता है। जब आप वायुमंडल में दबाव को मापते हैं, तो R का मान 0.082057 L atm mol. होता है
-1क-1 या 8.3145 वर्ग मीटर3 पा मोली-1क-1 (जहां [एल] लीटर के लिए खड़ा है)।यह संबंध तकनीकी रूप से केवल एक आदर्श गैस के लिए मान्य है, जो कि पूरी तरह से लोचदार कण होते हैं जिनमें कोई स्थानिक विस्तार नहीं होता है। कोई भी वास्तविक गैस इन शर्तों को पूरा नहीं करती है, लेकिन एसटीपी पर, अधिकांश गैसें रिश्ते को लागू करने के लिए काफी करीब आती हैं।
गैस के मोल्स से संबंधित दबाव
आप बराबर चिह्न के एक तरफ दबाव या मोल की संख्या को अलग करने के लिए आदर्श गैस समीकरण को पुनर्व्यवस्थित कर सकते हैं। यह या तो हो जाता है
P=\frac{nRT}{V}\text{ या }n=\frac{PV}{RT}
यदि आप तापमान और आयतन को स्थिर रखते हैं, तो दोनों समीकरण आपको प्रत्यक्ष आनुपातिकता देते हैं:
P=Cn\text{ और } n=\frac{P}{C},\text{ जहां }C=\frac{RT}{V}
C की गणना करने के लिए, आप वॉल्यूम को लीटर या क्यूबिक मीटर में माप सकते हैं, जब तक कि आपको R के मान का उपयोग करना याद हो जो आपकी पसंद के अनुकूल हो। आदर्श गैस नियम का उपयोग करते समय, तापमान को हमेशा केल्विन डिग्री में व्यक्त करें। 273.15 जोड़कर डिग्री सेल्सियस से बदलें। फारेनहाइट से केल्विन में बदलने के लिए, फारेनहाइट तापमान से 32 घटाएं, 5/9 से गुणा करें और 273.15 जोड़ें।
उदाहरण
0.5 लीटर बल्ब के अंदर आर्गन गैस का दबाव 3.2 एटीएम होता है जब बल्ब बंद होता है और कमरे का तापमान 25 डिग्री सेल्सियस होता है। बल्ब में आर्गन के कितने मोल होते हैं?
निरंतर सी की गणना करके प्रारंभ करें, जहां आर = 0.082 एल एटीएम मोल-1क-1. ध्यान रहे कि 25 डिग्री सेल्सियस = 298.15 K.
C=\frac{RT}{V}=\frac{0.082\times 298.15}{0.5}=48.9\text{ atm mol}^{-1}
उस मान को n के समीकरण में प्लग करें, और गैस के मोल की संख्या है:
n=\frac{P}{C}=\frac{3.2}{48.9}=0.065\text{moles}