वॉल्यूम परिवर्तन की गणना कैसे करें

पदार्थ की तीन अवस्थाओं में से, बदलते तापमान और दबाव की स्थिति के साथ गैसों में सबसे अधिक मात्रा में परिवर्तन होते हैं, लेकिन तरल पदार्थ भी परिवर्तन से गुजरते हैं। तरल पदार्थ दबाव परिवर्तन के प्रति उत्तरदायी नहीं होते हैं, लेकिन वे अपनी संरचना के आधार पर तापमान परिवर्तन के प्रति उत्तरदायी हो सकते हैं। तापमान के संबंध में एक तरल के आयतन परिवर्तन की गणना करने के लिए, आपको इसके आयतन विस्तार के गुणांक को जानना होगा। दूसरी ओर, गैसें, आदर्श गैस नियम के अनुसार कमोबेश फैलती और सिकुड़ती हैं, और आयतन परिवर्तन इसकी संरचना पर निर्भर नहीं है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

बदलते तापमान के साथ तरल के आयतन परिवर्तन की गणना इसके विस्तार गुणांक (β) को देखकर और समीकरण का उपयोग करके करें। गैस का तापमान और दबाव दोनों ही तापमान पर निर्भर होते हैं, इसलिए आयतन परिवर्तन की गणना के लिए आदर्श गैस नियम का उपयोग करें।

जब आप किसी द्रव में ऊष्मा जोड़ते हैं, तो आप उसमें शामिल कणों की गतिज और कंपन ऊर्जा बढ़ाते हैं। नतीजतन, वे अपनी गति की सीमा को एक तरल के रूप में एक साथ रखने वाली ताकतों की सीमा के भीतर बढ़ाते हैं। ये बल अणुओं को एक साथ रखने और अणुओं को एक दूसरे से बांधने वाले बंधों की ताकत पर निर्भर करते हैं, और प्रत्येक तरल के लिए अलग-अलग होते हैं। वॉल्यूमेट्रिक विस्तार का गुणांक - आमतौर पर लोअरकेस ग्रीक अक्षर बीटा (β .) द्वारा दर्शाया जाता है

एक बार जब आप विस्तार के गुणांक को जान लेते हैं (β))प्रश्न में तरल के लिए, सूत्र का उपयोग करके आयतन में परिवर्तन की गणना करें:

जहां V तापमान में परिवर्तन है, V₀ और टी₀ प्रारंभिक आयतन और तापमान हैं और T₁ नया तापमान है।

गैस के कणों में तरल की तुलना में गति की अधिक स्वतंत्रता होती है। आदर्श गैस नियम के अनुसार, गैस का दबाव (P) और आयतन (V) परस्पर तापमान (T) और मौजूद गैस के मोल की संख्या (n) पर निर्भर करता है। आदर्श गैस समीकरण है:

जहाँ R एक नियतांक है जिसे आदर्श गैस नियतांक कहते हैं। SI (मीट्रिक) इकाइयों में, इस स्थिरांक का मान 8.314 जूल प्रति मोल केल्विन है।

​दबाव स्थिर है: इस समीकरण को आयतन विलगित करने के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर, आपको प्राप्त होता है:

और यदि आप दबाव और मोलों की संख्या को स्थिर रखते हैं, तो आपका आयतन और तापमान के बीच सीधा संबंध है:

जहां V आयतन में परिवर्तन है और ∆T तापमान में परिवर्तन है। यदि आप प्रारंभिक तापमान T. से शुरू करते हैं₀ और दबाव वी₀ और एक नए तापमान T. पर आयतन जानना चाहते हैं₁ समीकरण बन जाता है:

​तापमान स्थिर है: यदि आप तापमान को स्थिर रखते हैं और दबाव को बदलने की अनुमति देते हैं, तो यह समीकरण आपको आयतन और दबाव के बीच सीधा संबंध देता है:

ध्यान दें कि वॉल्यूम बड़ा है यदि T₁ T. से बड़ा है₀ लेकिन छोटा अगर P₁ P. से बड़ा है₀.

​दबाव और तापमान दोनों अलग-अलग होते हैं: जब तापमान और दबाव दोनों अलग-अलग होते हैं, तो समीकरण बन जाता है:

प्रारंभिक और अंतिम तापमान और दबाव के लिए मूल्यों में प्लग करें और नया वॉल्यूम खोजने के लिए प्रारंभिक मात्रा के लिए मान।