ਗੈਸ ਦੀ ਔਸਤ ਗਤੀ ਊਰਜਾ
ਦਬਾਅ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਗੈਸ ਦੇ ਮੈਕਰੋਸਕੋਪਿਕ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਮਾਤਰਾ ਤਾਪਮਾਨ (T) ਹੈ। ਗੈਸਾਂ ਦੇ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ ਵਿਸ਼ੇ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ ਗੈਸ ਦਬਾਅ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਦੁਬਾਰਾ ਲਿਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ:
ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਕਾਨੂੰਨ ਦੇ ਵਿਸ਼ੇ ਵਿੱਚ ਲਿਆ ਗਿਆ ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਕਾਨੂੰਨ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਬਾਰਾ ਲਿਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ:
PV = NkT → ਸਮੀਕਰਨ b
ਸਮੀਕਰਨ a ਅਤੇ ਸਮੀਕਰਨ b 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ। ਖੱਬੇ-ਹੱਥ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਬਰਾਬਰ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਸੱਜੇ-ਹੱਥ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਲਗਭਗ ਬਰਾਬਰ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ ਖੱਬੇ-ਹੱਥ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਬਰਾਬਰ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਦੋਵੇਂ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
ਜੇਕਰ ਅਸੀਂ ਖੱਬੇ ਅਤੇ ਸੱਜੇ ਪਾਸਿਆਂ ਨੂੰ 3/2 ਨਾਲ ਗੁਣਾ ਕਰੀਏ ਤਾਂ ਇਹ ਸਮੀਕਰਨ ਆਪਣਾ ਰੂਪ ਬਦਲ ਜਾਵੇਗਾ:
ਤਾਪਮਾਨ ਗੈਸ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਔਸਤ ਅਨੁਵਾਦਕ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਦੇ ਸਿੱਧੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ ਜਿੰਨਾ ਉੱਚਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਔਸਤ ਅਨੁਵਾਦਕ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਓਨੀ ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋਵੇਗੀ, ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਤਾਪਮਾਨ ਜਿੰਨਾ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗਾ, ਔਸਤ ਅਨੁਵਾਦਕ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਓਨੀ ਹੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ। ਅਸੀਂ ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਤਾਪਮਾਨ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਔਸਤ ਅਨੁਵਾਦਕ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ।
ਸੰਪੂਰਨ ਤਾਪਮਾਨ ਬਨਾਮ ਅਨੁਵਾਦਕ ਗਤੀ ਊਰਜਾ 2 ਦੇ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵੱਖਰੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਲਿਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
ਪਹਿਲਾਂ, ਅਨੁਵਾਦਕ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਜਾਂ ਅਣੂ ਦੁਆਰਾ ਟਰਾਂਸਲੇਸ਼ਨਲ ਗਤੀ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਨ ਵਾਲੀ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਅਨੁਵਾਦਕ ਗਤੀ ਰੇਖਿਕ, ਤਿਰਛੀ, ਜਾਂ ਪੈਰਾਬੋਲਿਕ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਵਿਰੋਧੀ ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਹੈ। ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਵਸਤੂ ਜਾਂ ਅਣੂ ਦੁਆਰਾ ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਗਤੀ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਨ ਵਾਲੀ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਦੂਜਾ, ਉਪਰੋਕਤ ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਔਸਤ ਅਨੁਵਾਦਕ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਸਿਰਫ਼ ਮੋਨੋਟੋਮਿਕ ਗੈਸਾਂ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਮੋਨੋਟੋਮਿਕ ਗੈਸਾਂ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ He (ਹੀਲੀਅਮ), Ar (ਆਰਗਨ), ਆਦਿ ਹਨ। ਮੋਨੋਟੋਮਿਕ ਗੈਸਾਂ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਡਾਇਟੋਮਿਕ ਗੈਸਾਂ ਵੀ ਹਨ। ਡਾਇਟੋਮਿਕ ਗੈਸਾਂ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ O 2 (ਆਕਸੀਜਨ), N 2 (ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ), CO (ਕਾਰਬਨ ਮੋਨੋਆਕਸਾਈਡ), ਆਦਿ ਹਨ। ਪੌਲੀਐਟੋਮਿਕ ਗੈਸਾਂ ਵੀ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, CO 2 (ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ), ਆਦਿ। ਮੋਨੋਟੋਮਿਕ ਗੈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਪਰਮਾਣੂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਡਾਇਟੋਮਿਕ ਗੈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਦੋ ਪਰਮਾਣੂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਪੌਲੀਐਟੋਮਿਕ ਗੈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਕਈ ਪਰਮਾਣੂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਤੀਜਾ , ਸੰਪੂਰਨ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ K ਸਕੇਲ (K) ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤਾਪਮਾਨ ਅਜੇ ਵੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਸਕੇਲ ( ° C) ਵਿੱਚ ਹੈ, ਤਾਂ ਪਹਿਲਾਂ ਇਸਨੂੰ ਕੈਲਵਿਨ ਸਕੇਲ (K) ਵਿੱਚ ਬਦਲੋ।
ਚੌਥਾ, ਉਪਰੋਕਤ ਸਮੀਕਰਨ 1 ਅਤੇ ਸਮੀਕਰਨ 2 ਸਿਰਫ਼ ਗੈਸੀ ਪਦਾਰਥਾਂ 'ਤੇ ਹੀ ਲਾਗੂ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ, ਸਗੋਂ ਤਰਲ ਅਤੇ ਗੈਸੀ ਪਦਾਰਥਾਂ 'ਤੇ ਵੀ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਦੀ ਉਦਾਹਰਣ:
40 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ 'ਤੇ ਗੈਸ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਔਸਤ ਅਨੁਵਾਦਕ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਕਿੰਨੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ?
ਚਰਚਾ
