तापमान में कमी एक नियंत्रित गैस के दबाव को कैसे प्रभावित करती है?

विषय

• टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
• आदर्श गैस कानून
• क्या होगा अगर एक गैस अलग आदर्श नहीं है
• तापमान के साथ दबाव कैसे बदलता है

जैसा कि किसी तरल या ठोस में अणुओं के विपरीत होता है, गैस में वे उस स्थान पर स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं जिसमें आप उन्हें परिभाषित करते हैं। वे उड़ते हैं, कभी-कभी एक दूसरे के साथ और कंटेनर की दीवारों के साथ टकराते हैं। कंटेनर की दीवारों पर वे जो सामूहिक दबाव डालते हैं, वह उनकी ऊर्जा की मात्रा पर निर्भर करता है। वे अपने परिवेश में गर्मी से ऊर्जा प्राप्त करते हैं, इसलिए यदि तापमान बढ़ता है, तो दबाव पड़ता है। वास्तव में, दो मात्राएं आदर्श गैस कानून द्वारा संबंधित हैं।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)

कठोर कंटेनर में, गैस द्वारा डाला गया दबाव सीधे तापमान के साथ बदलता रहता है। यदि कंटेनर में कठोर नहीं है, तो मात्रा और दबाव दोनों आदर्श गैस कानून के अनुसार तापमान के साथ भिन्न होते हैं।

आदर्श गैस कानून

कई वर्षों के प्रायोगिक कार्य के माध्यम से कई वर्षों से व्युत्पन्न, आदर्श गैस कानून बॉयल्स कानून और चार्ल्स और लूसक कानून से आता है। पूर्व में कहा गया है कि, दिए गए तापमान (T) पर, एक गैस का दबाव (P) आयतन (V) से गुणा होता है, वह स्थिर है। उत्तरार्द्ध हमें बताता है कि जब गैस (एन) का द्रव्यमान स्थिर होता है, तो मात्रा सीधे तापमान के आनुपातिक होती है। अपने अंतिम रूप में, आदर्श गैस कानून कहता है:

पीवी = एनआरटी, जहाँ R एक स्थिरांक है जिसे आदर्श गैस स्थिरांक कहा जाता है।

यदि आप गैस के द्रव्यमान और कंटेनर की मात्रा को स्थिर रखते हैं, तो यह संबंध आपको बताता है कि दबाव सीधे तापमान के साथ बदलता रहता है। यदि आप तापमान और दबाव के विभिन्न मूल्यों को ग्राफ करने के लिए थे, तो ग्राफ एक सकारात्मक ढलान के साथ एक सीधी रेखा होगी।

क्या होगा अगर एक गैस अलग आदर्श नहीं है

एक आदर्श गैस वह है जिसमें कणों को पूरी तरह से लोचदार माना जाता है और एक दूसरे को आकर्षित या पीछे नहीं हटाते हैं। इसके अलावा, गैस के कणों में कोई मात्रा नहीं है। जबकि कोई भी वास्तविक गैस इन शर्तों को पूरा नहीं करती है, कई लोग इस रिश्ते को लागू करने के लिए संभव बनाने के लिए पर्याप्त करीब आते हैं। हालांकि, आपको वास्तविक दुनिया के कारकों पर विचार करना चाहिए जब गैस का दबाव या द्रव्यमान बहुत अधिक हो जाता है, या मात्रा और तापमान बहुत कम हो जाता है। कमरे के तापमान पर अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए, आदर्श गैस कानून अधिकांश गैसों के व्यवहार का एक अच्छा पर्याप्त अनुमान प्रदान करता है।

तापमान के साथ दबाव कैसे बदलता है

जब तक गैस का आयतन और द्रव्यमान स्थिर रहता है, तब तक दाब और तापमान के बीच संबंध P = KT हो जाता है, जहाँ K एक आयतन से व्युत्पन्न होता है, गैस की मात्रा और आदर्श गैस स्थिरांक। यदि आप एक ऐसी गैस डालते हैं जो आदर्श गैस की स्थिति को कठोर दीवारों के साथ एक कंटेनर में पूरा करती है, तो मात्रा कैंट बदल सकती है, कंटेनर को सील कर सकते हैं और कंटेनर की दीवारों पर दबाव को माप सकते हैं, आप इसे कम कर देंगे जैसे ही आप तापमान कम करते हैं। चूंकि यह संबंध रैखिक है, आपको बस एक रेखा खींचने के लिए तापमान और दबाव के दो रीडिंग की आवश्यकता होती है जिससे आप किसी भी तापमान पर गैस के दबाव को अतिरिक्त रूप से बढ़ा सकते हैं।

यह रैखिक संबंध बहुत कम तापमान पर टूट जाता है जब गैस अणुओं की अपूर्ण लोच परिणामों को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त महत्वपूर्ण हो जाती है, लेकिन जब आप तापमान कम करते हैं तब भी दबाव कम हो जाएगा। यदि गैस अणु आदर्श के रूप में गैस को वर्गीकृत करने के लिए पर्याप्त बड़े हैं तो संबंध भी गैर-अस्पष्ट होगा।