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अपने दैनिक जीवन में, आप शायद इस तथ्य को हल्के में लेते हैं कि आप गैसों से घिरे हैं, आमतौर पर हवा के रूप में, लेकिन कभी-कभी अन्य रूपों में। चाहे वह हीलियम से भरे गुब्बारों का गुलदस्ता हो जिसे आप किसी प्रियजन के लिए खरीदते हैं या हवा जो आप अपनी कार के टायरों में डालते हैं, गैसों को आपके उपयोग के लिए अनुमानित तरीके से व्यवहार करने की आवश्यकता होती है।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
गैसें आमतौर पर आदर्श गैस कानून द्वारा वर्णित तरीके से व्यवहार करती हैं। गैस बनाने वाले परमाणु या अणु एक-दूसरे से टकराते हैं, लेकिन नए रासायनिक यौगिकों के निर्माण के साथ वे एक-दूसरे के प्रति आकर्षित नहीं होते हैं। गतिज ऊर्जा इन परमाणुओं या अणुओं की गति से जुड़ी ऊर्जा का प्रकार है; यह गैस से जुड़ी ऊर्जा को तापमान में परिवर्तन के प्रति प्रतिक्रियाशील बनाता है। गैस की दी गई मात्रा के लिए, यदि अन्य सभी चर स्थिर रहते हैं, तो तापमान में गिरावट दबाव में गिरावट का कारण बनेगी।
प्रत्येक गैस के रासायनिक और भौतिक गुण अन्य गैसों से भिन्न होते हैं। १७वीं और १९वीं शताब्दी के बीच कई वैज्ञानिकों ने ऐसे अवलोकन किए जो नियंत्रित परिस्थितियों में कई गैसों के सामान्य व्यवहार की व्याख्या करते हैं; उनके निष्कर्ष अब आदर्श गैस कानून के रूप में जाने जाने वाले आधार बन गए।
आदर्श गैस कानून सूत्र इस प्रकार है:
पीवी = एनआरटी = एनकेटी
कहां है,
- पी = पूर्ण दबाव
- वी = वॉल्यूम
- n = मोलों की संख्या
- आर = सार्वभौमिक गैस स्थिरांक = ८.३१४५ जूल प्रति मोल तापमान की केल्विन इकाइयों से गुणा किया जाता है, जिसे अक्सर "8.3145 जे/मोल के" के रूप में व्यक्त किया जाता है।
- टी = पूर्ण तापमान
- एन = अणुओं की संख्या
- के = बोल्ट्जमान स्थिरांक = १.३८०६६ x १०-23 जूल प्रति केल्विन तापमान की इकाई
- नहींए = अवोगाद्रो की संख्या = 6.0221 x 1023 अणु प्रति मोल
आदर्श गैस कानून के सूत्र का उपयोग करके - और थोड़ा सा बीजगणित - आप गणना कर सकते हैं कि तापमान में परिवर्तन गैस के एक निश्चित नमूने के दबाव को कैसे प्रभावित करेगा। सकर्मक गुण का उपयोग करके, आप व्यंजक व्यक्त कर सकते हैं:
PV=nRT \का अर्थ है\frac{PV}{nR}=T
चूंकि मोल्स की संख्या, या गैस के अणुओं की मात्रा को स्थिर रखा जाता है, और मोल्स की संख्या को इससे गुणा किया जाता है एक स्थिर, तापमान में कोई भी परिवर्तन. के दिए गए नमूने के लिए दबाव, आयतन या दोनों को एक साथ प्रभावित करेगा गैस।
इसी तरह, आप सूत्र को इस तरह भी व्यक्त कर सकते हैं जो दबाव की गणना करता है। यह समकक्ष सूत्र:
पी=\frac{nRT}{वी}
दिखाता है कि दबाव में बदलाव, अन्य सभी चीजें स्थिर रहने पर, गैस के तापमान को आनुपातिक रूप से बदल देगा।