ആദർശ വാതക നിയമം (ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം)

ആദർശ വാതക നിയമത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ലേഖനം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം)

ബോയ്‌ലിന്റെ നിയമം, ചാൾസിന്റെ നിയമം, ഗേ-ലുസാക്കിന്റെ നിയമം എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള വാതക നിയമങ്ങൾ എല്ലാ വാതക അവസ്ഥകൾക്കും ബാധകമല്ല, ഇത് ഞങ്ങളുടെ വിശകലനം കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. വിശകലനം ലളിതമാക്കാൻ, ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ഒരു മാതൃക സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ആദർശ വാതകങ്ങൾ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ നിലനിൽക്കുന്നില്ല; വിശകലനം ലളിതമാക്കാൻ സൃഷ്ടിച്ച പൂർണ്ണമായ രൂപങ്ങളാണ് അവ. മൂന്ന് വാതക നിയമങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം പരിശോധിക്കുന്നതിൽ ഒരു ആദർശ വാതകം എന്ന ആശയം നമ്മെ വളരെയധികം സഹായിക്കുന്നു.

ഒരു വാതകത്തിന്റെ താപനില, വ്യാപ്തം, മർദ്ദം എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

മുകളിലുള്ള മൂന്ന് വാതക നിയമങ്ങൾ പരാമർശിക്കുന്നതിലൂടെ, ഒരു വാതകത്തിന്റെ താപനില, വ്യാപ്തം, മർദ്ദം എന്നിവ തമ്മിലുള്ള കൂടുതൽ പൊതുവായ ബന്ധം നമുക്ക് അനുമാനിക്കാൻ കഴിയും.

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 1

സമവാക്യം 1, സമവാക്യം 2, സമവാക്യം 3 എന്നിവ ഒന്നായി സംയോജിപ്പിച്ചാൽ, അത് ഇതുപോലെ കാണപ്പെടും: PV ∝ T → അനുപാതം 4

ഈ അനുപാതം മർദ്ദവും (P) വ്യാപ്തവും (V) കേവല താപനിലയ്ക്ക് (T) ആനുപാതികമാണെന്ന് പ്രസ്താവിക്കുന്നു.

നേരെമറിച്ച്, വ്യാപ്തം (V) മർദ്ദത്തിന് (P) വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്.

അനുപാതം 4 സമവാക്യത്തിലേക്ക് മാറ്റി:

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 2

കെറ്റെറാൻഗൻ :

P 1 = പ്രാരംഭ മർദ്ദം (Pa അല്ലെങ്കിൽ N/m 2 )

P 2 = അന്തിമ മർദ്ദം (Pa അല്ലെങ്കിൽ N/m 2 )

V 1 = പ്രാരംഭ വ്യാപ്തം (m 3 )

V 2 = അന്തിമ വ്യാപ്തം (m 3 )

T 1 = പ്രാരംഭ താപനില (K)

T 2 = അന്തിമ താപനില (K)

(Pa = പാസ്കൽ, N = ന്യൂട്ടൺ, m 2 = ചതുരശ്ര മീറ്റർ, m 3 = ക്യൂബിക് മീറ്റർ, K = കെൽവിൻ)

വാതക പിണ്ഡവും (m) വ്യാപ്തവും (V) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

ഒരു ഹോട്ട് എയർ ബലൂൺ വീർപ്പിക്കുമ്പോൾ, കൂടുതൽ വായു ഉള്ളിലേക്ക് എടുക്കുന്തോറും അത് വികസിക്കുന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, വാതകത്തിന്റെ പിണ്ഡം കൂടുന്തോറും ബലൂണിന്റെ വ്യാപ്തം വർദ്ധിക്കും. വാതകത്തിന്റെ പിണ്ഡം (m) വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തത്തിന് (V) നേർ അനുപാതത്തിലാണെന്ന് നമുക്ക് പറയാം. ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി:

V ∝ m → അനുപാതം 5

സമവാക്യം 4 ഉം സമവാക്യം 5 ഉം ചേർന്നാൽ:

PV ∝ mT → താരതമ്യം 6

മോളുകളുടെ എണ്ണം (n)

1 മോൾ = ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ പിണ്ഡം ആ പദാർത്ഥത്തിന്റെ തന്മാത്രാ പിണ്ഡത്തിന് തുല്യമാണ്. തന്മാത്രാ പിണ്ഡവും പിണ്ഡവും വ്യത്യസ്തമാണ്.

ഉദാഹരണം 1, ഓക്സിജൻ വാതകത്തിന്റെ (O 2 ) തന്മാത്രാ പിണ്ഡം = 16 u + 16 u = 32 u (ഓരോ ഓക്സിജൻ തന്മാത്രയിലും 2 ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇവിടെ ഓരോ ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിനും 16 u പിണ്ഡമുണ്ട്). അങ്ങനെ, O 2 ന്റെ 1 മോളിന് 32 ഗ്രാം പിണ്ഡമുണ്ട്. അല്ലെങ്കിൽ O 2 ന്റെ തന്മാത്രാ പിണ്ഡം = 32 ഗ്രാം/മോൾ = 32 കിലോഗ്രാം/kmol.

ഉദാഹരണം 2, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് വാതകത്തിന്റെ (CO) തന്മാത്രാ പിണ്ഡം = 12 u + 16 u = 28 u (ഓരോ കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് തന്മാത്രയിലും 1 കാർബൺ ആറ്റവും (C) 1 ഓക്സിജൻ ആറ്റവും (O) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. 1 കാർബൺ ആറ്റത്തിന്റെ പിണ്ഡം = 12 u ഉം 1 ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ പിണ്ഡം = 16 u ഉം. 12 u + 16 u = 28 u). അങ്ങനെ, 1 മോളിലെ CO യുടെ പിണ്ഡം 28 ഗ്രാം ആണ്. അല്ലെങ്കിൽ CO യുടെ തന്മാത്രാ പിണ്ഡം = 28 ഗ്രാം/മോൾ = 28 കിലോഗ്രാം/kmol.

വായിക്കുക  ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസിന്റെ നിഴലിന്റെ സവിശേഷതകൾ

ഉദാഹരണം 3, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് വാതകത്തിന്റെ (CO 2 ) തന്മാത്രാ പിണ്ഡം = [12 u + (2 x 16 u)] = [12 u + 32 u] = 44 u (ഓരോ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് തന്മാത്രയിലും 1 കാർബൺ ആറ്റവും (C) 2 ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളും (O) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. 1 കാർബൺ ആറ്റത്തിന്റെ പിണ്ഡം = 12 u ഉം 1 ഓക്സിജൻ ആറ്റത്തിന്റെ പിണ്ഡം = 16 u ഉം). അങ്ങനെ, CO 2 ന്റെ 1 മോളിന് 44 ഗ്രാം പിണ്ഡമുണ്ട്. അല്ലെങ്കിൽ CO 2 ന്റെ തന്മാത്രാ പിണ്ഡം = 44 ഗ്രാം/മോൾ = 44 കിലോഗ്രാം/kmol.

ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ മോളുകളുടെ എണ്ണം (n) = ആ പദാർത്ഥത്തിന്റെ പിണ്ഡവും തന്മാത്രാ പിണ്ഡവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം. ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി ഇങ്ങനെ എഴുതിയിരിക്കുന്നു:

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 3

ഉദാഹരണം 1: 64 ഗ്രാം O-യിലെ മോളുകളുടെ എണ്ണം കണക്കാക്കുക.2

O2 ന്റെ പിണ്ഡം = 64 ഗ്രാം

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 6

ഉദാഹരണം 2: 280 ഗ്രാം CO-യിലെ മോളുകളുടെ എണ്ണം കണക്കാക്കുക.

CO യുടെ പിണ്ഡം = 280 ഗ്രാം

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 4

ഉദാഹരണം 3: 176 ഗ്രാം CO-യിലെ മോളുകളുടെ എണ്ണം കണക്കാക്കുക.2

CO 2 ന്റെ പിണ്ഡം = 176 ഗ്രാം

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 5

യൂണിവേഴ്സൽ ഗ്യാസ് കോൺസ്റ്റന്റ് (R)

ശാസ്ത്രജ്ഞർ നടത്തിയ ഗവേഷണങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ വലിപ്പം പ്രകടിപ്പിക്കാൻ മോളുകളുടെ എണ്ണം (n) ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഓരോ വാതകത്തിന്റെയും ആനുപാതിക സ്ഥിരാങ്കത്തിന് ഒരേ മൂല്യമുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി. ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ആനുപാതിക സ്ഥിരാങ്കം സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കം (R) ആണ്.

R = 8,315 J/mol.K

= 8315 കെ.ജെ./കിലോമോൾ.കെ

= 0,0821 (എൽ.എടിഎം) / (മോൾ.കെ)

= 1,99 കലോറി / മോൾ. കെ

(J = ജൂൾ, K = കെൽവിൻ, L = ലിറ്റർ, atm = അന്തരീക്ഷം, കലോറി = കലോറി)

ഐഡിയൽ ഗ്യാസ് നിയമം (മോളുകളിൽ)

മുകളിലുള്ള താരതമ്യം മോളുകളുടെ എണ്ണവും (n) സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കവും (R) നൽകി ഒരു സമവാക്യമാക്കി മാറ്റാം.

പിവി = എൻആർടി

ഈ സമവാക്യത്തെ ആദർശ വാതക നിയമം അല്ലെങ്കിൽ ആദർശ വാതക അവസ്ഥ സമവാക്യം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

കെറ്റെറാൻഗൻ :

P = വാതക മർദ്ദം (N/m 2 )

V = വാതക വ്യാപ്തം (m 3 )

n = മോളുകളുടെ എണ്ണം (mol)

R = സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കം (R = 8,315 J/mol.K)

T = വാതകത്തിന്റെ കേവല താപനില (K)

പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ STP എന്ന പദം കാണും. STP എന്നാൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് താപനിലയും മർദ്ദവും എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.

സ്റ്റാൻഡേർഡ് താപനില (T) = 0 o C = 273 K

സ്റ്റാൻഡേർഡ് മർദ്ദം (P) = 1 atm = 1,013 x 10 5 N/m 2 = 1,013 x 10 2 kPa = 101 kPa

വാതക നിയമ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുമ്പോൾ, താപനില കെൽവിൻ (K) സ്കെയിലിൽ പ്രകടിപ്പിക്കണം.

വാതക മർദ്ദം ഇപ്പോഴും അളക്കുന്ന മർദ്ദമാണെങ്കിൽ, ആദ്യം അതിനെ കേവല മർദ്ദത്തിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുക.

കേവലമർദ്ദം = അന്തരീക്ഷമർദ്ദം + ഗേജ് മർദ്ദം (അന്തരീക്ഷമർദ്ദം = ബാഹ്യ വായുമർദ്ദം)

അന്തരീക്ഷമർദ്ദം അറിയപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിൽ (ഗേജ് മർദ്ദം ഇല്ല), പ്രശ്നം നേരിട്ട് പരിഹരിക്കുക.

വായിക്കുക  വൈദ്യുത സാധ്യത ഊർജ്ജവും വൈദ്യുത സാധ്യതയും

ഉദാഹരണ ചോദ്യം 1:

അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിൽ (101 kPa), കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് വാതകത്തിന്റെ താപനില = 20 o C ഉം അതിന്റെ വ്യാപ്തം = 2 ലിറ്റർ ഉം ആണ്. മർദ്ദം 201 kPa ആയി മാറ്റുകയും താപനില 40 o C ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്താൽ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് വാതകത്തിന്റെ അന്തിമ വ്യാപ്തം കണക്കാക്കുക.

ചർച്ച

ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്:

പി 1 = 101 കെപിഎ

പി 2 = 201 കെപിഎ

ടി 1 = 20 o സി + 273 കെ = 293 കെ

ടി 2 = 40 o സി + 273 കെ = 313 കെ

വി 1 = 2 ലിറ്റർ

ചോദിച്ചത് : വി 2

ഉത്തരം :

ആദർശ വാതക നിയമം (അവസ്ഥ സമവാക്യം ആദർശ വാതക നിയമം (ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥ സമവാക്യം) 7 ആദർശ വാതകം) 7

ഉദാഹരണ ചോദ്യം 2:

STP യിൽ 2 മോൾ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം നിർണ്ണയിക്കുക (ഈ വാതകം ഒരു ആദർശ വാതകമാണെന്ന് കരുതുക)

ചർച്ച

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 8

STP-യിൽ (സ്റ്റാൻഡേർഡ് താപനിലയും മർദ്ദവും) 2 മോൾ വാതകത്തിന്റെ അളവ് 44,8 ലിറ്ററാണ്.

ഉദാഹരണ ചോദ്യം 3:

STP യിലെ ഓക്സിജൻ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം = 20 m 3. ഓക്സിജൻ വാതകത്തിന്റെ പിണ്ഡം എത്രയാണ്?

ചർച്ച

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 9

ഓക്സിജന്റെ തന്മാത്രാ പിണ്ഡം = 32 ഗ്രാം/മോൾ (1 മോൾ ഓക്സിജന്റെ പിണ്ഡം = 32 ഗ്രാം). അങ്ങനെ, ഓക്സിജൻ വാതകത്തിന്റെ പിണ്ഡം:

പിണ്ഡം (m) = മോളുകളുടെ എണ്ണം (n) x തന്മാത്രാ പിണ്ഡം

പിണ്ഡം = (893 മോളുകൾ) x (32 ഗ്രാം/മോൾ) = 28576 ഗ്രാം = 28,576 കി.ഗ്രാം

ഉദാഹരണ ചോദ്യം 4:

ഒരു ടാങ്കിൽ 4 ലിറ്റർ ഓക്സിജൻ വാതകം (O 2 ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഓക്സിജൻ വാതകത്തിന്റെ താപനില 20 o C ഉം അളന്ന മർദ്ദം 20 x 10 5 N/m 2 ഉം ആണ് . ഓക്സിജൻ വാതകത്തിന്റെ പിണ്ഡം നിർണ്ണയിക്കുക (ഓക്സിജന്റെ തന്മാത്രാ പിണ്ഡം = 32 കിലോഗ്രാം/kmol = 32 ഗ്രാം/മോൾ)

ചർച്ച

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 10

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 11

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 12

ഐഡിയൽ ഗ്യാസ് നിയമം (തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തിൽ)

ഒരു വസ്തുവിന്റെ വലിപ്പം പിണ്ഡം (m) കൊണ്ടല്ല, മറിച്ച് മോളുകളുടെ എണ്ണം (n) കൊണ്ടാണെങ്കിൽ, സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കം (R) എല്ലാ വാതകങ്ങൾക്കും ബാധകമാണ്. ഇറ്റാലിയൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ അമേഡിയോ അവോഗാഡ്രോ (1776‐1856) ആണ് ഇത് ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയത്.

ഓരോ വാതകത്തിന്റെയും വ്യാപ്തം, മർദ്ദം, താപനില എന്നിവ തുല്യമാകുമ്പോൾ, ഓരോ വാതകത്തിനും തുല്യ എണ്ണം തന്മാത്രകൾ ഉണ്ടാകുമെന്ന് അവോഗാഡ്രോ പറഞ്ഞു.

ബോൾഡ് ഇറ്റാലിക്സിലുള്ള വാക്യത്തെ അവോഗാഡ്രോയുടെ സിദ്ധാന്തം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അവോഗാഡ്രോയുടെ സിദ്ധാന്തം, അല്ലെങ്കിൽ അനുമാനം, എല്ലാ വാതകങ്ങൾക്കും സ്ഥിരമായ R തുല്യമാണെന്ന വസ്തുതയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ചില തെളിവുകൾ ഇതാ:

ആദ്യം , ആദർശ വാതക നിയമ സമവാക്യം (PV = nRT) ഉപയോഗിച്ച് നമ്മൾ പ്രശ്നം പരിഹരിച്ചാൽ, മോളുകളുടെ എണ്ണം (n) തുല്യമാകുമ്പോൾ, മർദ്ദവും താപനിലയും തുല്യമാകുമെന്ന് നമുക്ക് കണ്ടെത്താനാകും, നമ്മൾ സാർവത്രിക വാതക സ്ഥിരാങ്കം (R = 8,315 J/mol.K) ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, എല്ലാ വാതകങ്ങളുടെയും വ്യാപ്തം തുല്യമായിരിക്കും. STP-യിൽ, ഒരേ എണ്ണം മോളുകൾ (n) ഉള്ള ഓരോ വാതകത്തിനും ഒരേ വ്യാപ്തം ഉണ്ടായിരിക്കും. STP-യിൽ 1 മോൾ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം = 22,4 ലിറ്റർ. 2 മോൾ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം = 44,8 ലിറ്റർ. 3 മോൾ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം = 67,2 ലിറ്റർ. അങ്ങനെ... ഇത് എല്ലാ വാതകങ്ങൾക്കും ബാധകമാണ്.

വായിക്കുക  കിർച്ചോഫിന്റെ രണ്ടാമത്തെ നിയമം: മനസ്സിലാക്കലും പ്രയോഗവും

രണ്ടാമതായി , എല്ലാ വാതകങ്ങൾക്കും ഒരു മോളിലെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം തുല്യമാണ്. ഒരു മോളിലെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം = ഒരു മോളിലെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം = അവോഗാഡ്രോയുടെ സംഖ്യ (NA ) . അതിനാൽ എല്ലാ വാതകങ്ങൾക്കും അവോഗാഡ്രോയുടെ സംഖ്യ തുല്യമാണ്.

അവഗാഡ്രോ സംഖ്യയുടെ വലിപ്പം അളവുകൾ വഴിയാണ് ലഭിക്കുന്നത്:

NA = 6,02 x 10 23 തന്മാത്രകൾ/മോൾ

തന്മാത്രകളുടെ ആകെ എണ്ണം (N) ലഭിക്കാൻ, നമുക്ക് ഒരു മോളിലെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം (NA) മോളുകളുടെ എണ്ണം (n) കൊണ്ട് ഗുണിക്കാം.

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 13

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 14

തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ആദർശ വാതക നിയമ സമവാക്യമാണിത്.

ആദർശ വാതക നിയമം (ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥയുടെ സമവാക്യം) 15

കെറ്റെറാൻഗൻ :

പി = മർദ്ദം

V = വ്യാപ്തം

N = ആകെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം

k = ബോൾട്ട്സ്മാൻ കോൺസ്റ്റന്റ് (k = 1,38 x 10 ‐23 J/K)

ടി = താപനില

അളവ്

1 ലിറ്റർ (L) = 1000 മില്ലി ലിറ്റർ (mL) = 1000 ക്യുബിക് സെന്റീമീറ്റർ (cm 3 )

1 ലിറ്റർ (L) = 1 ക്യുബിക് ഡെസിമീറ്റർ (dm 3 ) = 1 x 10 ‐3 മീ 3

ടെക്കാനൻ

1 N/m 2 = 1 പാ

1 atm = 1,013 x 10 5 N/m 2 = 1,013 x 10 5 Pa = 101,3 x 10 2 kPa = 101.3 kPa (സാധാരണയായി 101 kPa ഉപയോഗിക്കുന്നു)

പാ = പാസ്കൽ

എടിഎം = അന്തരീക്ഷം

ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം

ഒരു മോണറ്റോമിക് ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം

ഒരു മോണറ്റോമിക് ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം മോണറ്റോമിക് ആദർശ വാതകത്തിന്റെ തന്മാത്രകളുടെ വിവർത്തന ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ ആകെ തുകയാണ്. ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ തന്മാത്രകളുടെ വിവർത്തന ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ ആകെ തുക = ഓരോ തന്മാത്രയുടെയും ശരാശരി വിവർത്തന ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം (N) കൊണ്ട് ലഭിക്കുന്ന ഗുണനം. ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി:

ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം 1

കെറ്റെറാൻഗൻ :

U = ഒരു മോണറ്റോമിക് ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം (J)

N = തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണം

k = ബോൾട്ട്സ്മാൻ കോൺസ്റ്റന്റ് (k = 1,38 x 10 ‐23 J/K)

T = കേവല താപനില (K)

n = മോളുകളുടെ എണ്ണം (mol)

R = യൂണിവേഴ്സൽ ഗ്യാസ് കോൺസ്റ്റന്റ് (R = 8,315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K)

ഒരു ദ്വയാറ്റോമിക ആദർശ വാതകത്തിലെ ഊർജ്ജം

ഒരു ദ്വയാറ്റോമിക ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം എന്നത് ദ്വയാറ്റോമിക ആദർശ വാതകത്തിന്റെ തന്മാത്രകളുടെ വിവർത്തന ഗതികോർജ്ജം, ഭ്രമണ ഗതികോർജ്ജം, വൈബ്രേഷൻ ഗതികോർജ്ജം എന്നിവയുടെ ആകെത്തുകയാണ്. ഊർജ്ജത്തിന്റെ സമവാക്യഘടന തത്വമനുസരിച്ച്, ഒരു ദ്വയാറ്റോമിക ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം:

യു = 5/2 എൻ ആർടി

ഒരു പോളിആറ്റോമിക് ആദർശ വാതകത്തിലെ ഊർജ്ജം

ഒരു പോളിയാറ്റോമിക് ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം എന്നത് പോളിയാറ്റോമിക് ആദർശ വാതകത്തിന്റെ തന്മാത്രകളുടെ വിവർത്തന ഗതികോർജ്ജം, ഭ്രമണ ഗതികോർജ്ജം, വൈബ്രേഷൻ ഗതികോർജ്ജം എന്നിവയുടെ ആകെത്തുകയാണ്. ഊർജ്ജത്തിന്റെ സമവാക്യഘടന തത്വമനുസരിച്ച്, ഒരു പോളിയാറ്റോമിക് ആദർശ വാതകത്തിന്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം:

യു = 7/2 എൻ ആർടി

യഥാർത്ഥ വാതകത്തിലെ ഊർജ്ജം

ഒരു യഥാർത്ഥ വാതകത്തിലെ ഊർജ്ജവും താപനിലയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു യഥാർത്ഥ വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദം ആവശ്യത്തിന് കൂടുതലാകുമ്പോൾ (യഥാർത്ഥ വാതകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം ചെറുതാണ്), യഥാർത്ഥ വാതകം വ്യതിയാന സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. അതിനാൽ, ഒരു യഥാർത്ഥ വാതകത്തിലെ ഊർജ്ജവും മർദ്ദത്തെയും വ്യാപ്തത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന് പറയാം.

ഒരു അഭിപ്രായം ഇടൂ