গ্যাসের গড় গতিশক্তি

গ্যাসের গড় গতিশক্তি

চাপ ছাড়াও, গ্যাসের স্থূল বৈশিষ্ট্য নির্দেশকারী রাশিগুলোর মধ্যে তাপমাত্রা (T) অন্যতম। গ্যাসের গতি তত্ত্ব (King Theory of Gases) অধ্যায়ে প্রতিপাদিত গ্যাসের চাপের সমীকরণটি পুনরায় লেখা হলো:

আদর্শ গ্যাস সূত্র অধ্যায়ে প্রতিপাদিত আদর্শ গ্যাস সূত্রের সমীকরণটি পুনরায় লেখা হলো:

PV = NkT → সমীকরণ b

সমীকরণ a এবং সমীকরণ b বিবেচনা করুন। এদের বামপক্ষ সমান, এবং ডানপক্ষ প্রায় সমান। যেহেতু বামপক্ষ সমান, তাই সমীকরণ দুটিকে একত্রিত করা যায়:

যদি আমরা বাম এবং ডান উভয় পক্ষকে 3/2 দিয়ে গুণ করি, তাহলে এই সমীকরণটির রূপ পরিবর্তিত হয়ে হবে:

তাপমাত্রা গ্যাস অণুগুলোর গড় স্থানান্তরণ গতিশক্তির সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। তাপমাত্রা যত বেশি হয়, গড় স্থানান্তরণ গতিশক্তিও তত বেশি হয়; বিপরীতক্রমে, তাপমাত্রা যত কম হয়, গড় স্থানান্তরণ গতিশক্তিও তত কম হয়। আমরা এই সিদ্ধান্তে আসতে পারি যে, তাপমাত্রা হলো অণুগুলোর গড় স্থানান্তরণ গতিশক্তির একটি পরিমাপ।

পরম তাপমাত্রা বনাম রৈখিক গতিশক্তি 2-এর সমীকরণটি একটি ভিন্ন রূপে লেখা যেতে পারে:

প্রথমত, রৈখিক গতিশক্তি হলো কোনো বস্তু বা অণুর রৈখিক গতিতে থাকার ফলে অর্জিত গতিশক্তি। রৈখিক গতি রৈখিক, তির্যক বা অধিবৃত্তাকার হতে পারে। এর বিপরীত হলো ঘূর্ণন গতিশক্তি। ঘূর্ণন গতিশক্তি হলো কোনো বস্তু বা অণুর ঘূর্ণন গতিতে থাকার ফলে অর্জিত গতিশক্তি।

দ্বিতীয়ত, উপরের সমীকরণে উল্লিখিত গড় স্থানান্তরণ গতিশক্তি শুধুমাত্র একপরমাণু গ্যাসের ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য। একপরমাণু গ্যাসের উদাহরণ হলো He (হিলিয়াম), Ar (আর্গন) ইত্যাদি। একপরমাণু গ্যাস ছাড়াও দ্বিপরমাণু গ্যাসও রয়েছে। দ্বিপরমাণু গ্যাসের উদাহরণ হলো O₂ ₍ অক্সিজেন), N₂ ₍ নাইট্রোজেন), CO (কার্বন মনোক্সাইড) ইত্যাদি। এছাড়াও বহুপরমাণু গ্যাসও রয়েছে। যেমন, CO₂ ₍ কার্বন ডাইঅক্সাইড) ইত্যাদি। একপরমাণু গ্যাসে কেবল একটি পরমাণু, দ্বিপরমাণু গ্যাসে দুটি পরমাণু এবং বহুপরমাণু গ্যাসে অনেকগুলো পরমাণু থাকে।

তৃতীয়ত , পরম তাপমাত্রা অবশ্যই কেলভিন (K) স্কেলে প্রকাশ করতে হবে। যদি তাপমাত্রা সেলসিয়াস ( ^° C) স্কেলে থাকে, তবে প্রথমে এটিকে কেলভিন (K) স্কেলে রূপান্তর করুন।

চতুর্থত, উপরের সমীকরণ ১ এবং সমীকরণ ২ শুধুমাত্র গ্যাসীয় পদার্থের ক্ষেত্রেই নয়, বরং তরল এবং গ্যাসীয় উভয় পদার্থের ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য।

সমস্যার উদাহরণ :

^{৪০ °} সেলসিয়াস তাপমাত্রায় একটি গ্যাসের অণুগুলোর গড় স্থানান্তরণ গতিশক্তি কত?

আলোচনা