අදියර වෙනස්වීම් පිළිබඳ ලිපිය තීරණාත්මක උෂ්ණත්වය ත්රිත්ව ලක්ෂ්යය
පරිපූර්ණ වායු නියමය පිළිබඳ සාකච්ඡාවේදී, පරිපූර්ණ වායු නියමය මගින් සැබෑ වායුවේ හැසිරීම නිවැරදිව විස්තර කරන්නේ සැබෑ වායුවේ පීඩනය හා ඝනත්වය ඉතා විශාල නොවන විට පමණක් බව පැහැදිලි කර ඇත. පීඩනය සහ සැබෑ වායු ඝනත්වය ප්රමාණවත් තරම් විශාල නම්, සැබෑ වායුවේ උෂ්ණත්වය තාපාංකයට ළඟා වන විට, පරිපූර්ණ වායු නියමය සාවද්ය ප්රතිඵල ලබා දෙයි. මෙය සැබෑ වායු අණු අතර සිදුවන අන්තර්ක්රියා සමඟ සම්බන්ධ වේ. වායු පීඩනය වායු පරිමාවට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ. වායු පීඩනය ප්රමාණවත් තරම් විශාල වූ විට, වායු පරිමාව කුඩා වේ. වායු පරිමාව අඩු බැවින්, වායු අණු අතර දුර සමීප වේ. අණු අතර දුර සමීප වන විට, අණු එකිනෙකා ආකර්ෂණය වේ. එය යකඩ කැබැල්ලක් චුම්බකයක් මත තැබූ විට මෙන් ය. චුම්බකය සහ යකඩ අතර දුර ප්රමාණවත් තරම් දුර නම්, චුම්බකයට යකඩ ඇද ගත නොහැක. නමුත් චුම්බකය සහ යකඩ අතර දුර සමීප නම්, යකඩ සමීප වේ.
ඉතින් වායු අණු චුම්බකයක් මෙන් හැසිරේ. අණු අතර දුර ප්රමාණවත් තරම් ආසන්න වූ විට, අණු එකට ඇදී යයි. ඇදීමේ බලය අණු අතර දුර සමීප වීමට හේතු වේ (වායු පරිමාව කුඩා වේ). සාමාන්යයෙන්, වායු පීඩනය ප්රමාණවත් තරම් විශාල වූ විට මෙය සිදු වේ (විශාල පීඩනය, අඩු පරිමාව. කුඩා පරිමාව, අණු අතර දුර සමීප වෙමින් පවතී). එබැවින්, සැබෑ වායුවේ පීඩනය සහ ඝනත්වය විශාල වූ විට පරිපූර්ණ වායු නියමය නිවැරදි ප්රතිඵල ලබා නොදේ.
පීඩන පරිමාවට එදිරිව පීඩන රූප සටහන
ඉහත ගැටලුව වඩා හොඳින් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, වායු පීඩනය සහ පරිමාව අතර සම්බන්ධතාවය සඳහන් කරන රූප සටහන සමාලෝචනය කරමු. වක්ර 1, 2, 3 සහ 4 විවිධ උෂ්ණත්වවලදී එකම වායු හැසිරීම පෙන්වයි. වක්රය 1 හි දැක්වෙන වායු උෂ්ණත්වය වක්රය 2 ට වඩා වැඩි ය. වක්රය 2 හි දැක්වෙන වායු උෂ්ණත්වය වක්රය 3 ට වඩා වැඩි ය. වක්රය 3 හි දැක්වෙන වායු උෂ්ණත්වය වක්රය 4 ට වඩා වැඩි ය. වක්රය යනු රූප සටහනේ මැද ඇති ස්ලෑෂ් ය. වායු උෂ්ණත්වය සැමවිටම ස්ථාවර වන අතර එය වායුවේ පීඩනය (P) සහ පරිමාව (V) පමණක් වෙනස් කරයි.
පරිපූර්ණ වායු නියමයට අනුව, අංක 1 න් ආරම්භ වන රේඛාව අංක 1 න් අවසන් විය යුතුය. එලෙසම, අංක 2 න් ආරම්භ වන රේඛාව අංක 2 න් නතර විය යුතුය. සැබෑ වායුව අත්විඳින යථාර්ථය පරිපූර්ණ වායු නියම පුරෝකථනය මගින් නොවේ. වායු පීඩනය ප්රමාණවත් තරම් විශාල වූ විට, වායු පරිමාව කුඩා වන අතර පරිපූර්ණ වායු නියම පුරෝකථනයෙන් බැහැර වේ (වක්රය 1 සහ වක්රය 2 සමඟ සසඳන්න). වායු පරිමාව අපගමනයෙහි ප්රමාණය ද උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතී. වායුවේ උෂ්ණත්වය අඩු වන අතර ද්රවාංකයට, එනම් තාපාංකයට (b ලක්ෂ්යයට) ළඟා වන්නේ නම්, වායුව සාමාන්යයෙන් උෂ්ණත්වය වැඩි වූ විට වඩා සැලකිය යුතු පරිමා අපගමනයක් අත්විඳියි (වක්ර 1, 2, 3 සහ 4 සසඳන්න). කලින් පැහැදිලි කළ පරිදි වායු අණු අතර ආකර්ෂණය පැවතීම මගින් බලපෑම් ඇති වේ.
ඉහත රූප සටහනේ 3 වන වක්රය මඟින් ද්රව්යයක තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයේ දී එහි හැසිරීම පෙන්වයි. තුන්වන වක්රය පසු කරන c ලක්ෂ්යය තීරණාත්මක ලක්ෂ්යයක් ලෙස හැඳින්වේ. තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයට වඩා වැඩි උෂ්ණත්වවලදී, සැලකිය යුතු පීඩනයක් ලබා දුන්නද, වායුවේ ස්වරූපය ද්රව ස්වරූපයකට වෙනස් විය නොහැක (වක්රය 2 සහ වක්රය 1 සමඟ සසඳන්න). ලබා දෙන පීඩනය වායු පරිමාව කුඩා කරයි, නමුත් වායුව ද්රව බවට පරිවර්තනය කළ නොහැක. අනෙක් අතට, තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයට වඩා අඩු උෂ්ණත්වවලදී, නිරපේක්ෂ පීඩනයක් ලබා දෙන්නේ නම් වායුව ද්රව බවට වෙනස් වේ (වක්රය 3 සමඟ සසඳන්න). තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයකදී වායුව ද්රව බවට හැරවිය හැකි පීඩන ප්රමාණය තීරණාත්මක පීඩනය ලෙස හැඳින්වේ. සෑම ද්රව්යයකටම වෙනස් තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයක් සහ තීරණාත්මක පීඩනයක් ඇත.
ඉහත රූප සටහනේ 4 වන වක්රය වායුවේ සිට ද්රවයට මාරුවීමේ ක්රියාවලිය පෙන්වයි. සෙවන ලද ප්රදේශය (කන්දකට සමාන) යනු වායුව සහ ද්රව සමතුලිතතාවයේ පවතින ප්රදේශයකි. මුලදී, වායු පරිමාව විශාල වේ. වායු පීඩනය වැඩි වූ පසු, වායු පරිමාව b ලක්ෂ්යයට ළඟා වන තෙක් කුඩා වේ (b ලක්ෂ්යය යනු ද්රවාංකය, එනම් තාපාංකය). එය b ලක්ෂ්යයට ළඟා වූ විට, වායුව ද්රව බවට හැරවීමට පටන් ගනී. වායුව ද්රව බවට වෙනස් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී (b ලක්ෂ්යයේ සිට a ලක්ෂ්යය දක්වා), පීඩනයේ වැඩි වීමක් නොමැති වුවද (සරල රේඛාවකින් සලකුණු කර ඇත) ද්රව්යයේ පරිමාව කුඩා වේ. a ලක්ෂ්යයේදී, සියලුම වායූන් ද්රව බවට පත්ව ඇත. ද්රව්යයට පීඩනයක් එකතු කිරීමෙන් පසු අවම පරිමාවේ වෙනසක් පමණක් සිදු වේ (ඉතා බෑවුම් සහිත වක්රයකින් සලකුණු කර ඇත).
එදිනෙදා ජීවිතයේදී අපි බොහෝ විට වාෂ්ප සහ වායුව යන පද භාවිතා කරමු. උදාහරණයක් ලෙස, ජල වාෂ්ප හෝ නයිට්රජන් වායුව. ජල වාෂ්ප ජලයෙන් ලැබෙන වායුවක් වුවද, අපි කිසි විටෙකත් ජල වාෂ්ප ජල වායුව ලෙස හඳුන්වන්නේ නැත. නයිට්රජන්, ඔක්සිජන් ආදිය සමඟද එසේමය. නයිට්රජන් හෝ ඔක්සිජන් සාමාන්යයෙන් වායුව ලෙස හැඳින්වේ. වායුව සහ වාෂ්ප විවිධ අර්ථයන් ඇත. ද්රව්යයකින් ලැබෙන වායුව ද්රව්යයේ තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයට වඩා අඩු නම්, අපි එය වාෂ්ප ලෙස හඳුන්වමු. අනෙක් අතට, ද්රව්යයකින් ලැබෙන වායුව ද්රව්යයේ තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයට වඩා වැඩි නම්, අපි එය වායුවක් ලෙස හඳුන්වමු.
පීඩනය එදිරිව උෂ්ණත්වයේ රූප සටහන (අදියර රූප සටහන)
පීඩනය එදිරිව පරිමාව පිළිබඳ රූප සටහනක් භාවිතයෙන් ද්රව්යවල හැසිරීම කලින් විස්තර කරන ලදී. PV රූප සටහන භාවිතා කිරීමට අමතරව, ද්රව්යවල හැසිරීම පීඩන රූප සටහන (P) එදිරිව උෂ්ණත්වය (T) භාවිතයෙන් පැහැදිලි කළ හැකිය. PT රූප සටහන් සාමාන්යයෙන් අදියර රූප සටහන් ලෙස හැඳින්වේ. මෙම රූප සටහන ද්රව්යයක අදියර සංසන්දනය කිරීමට භාවිතා කරන බැවින් අදියර රූප සටහනක් ලෙස හැඳින්වේ. බොහෝ විට අදියර වෙනස් කරන ද්රව්යවලින් එකක් වන්නේ ජලයයි.
රූප සටහනේ වක්ර තුනක් ඇත, එනම් වාෂ්පීකරණ වක්ර, ද්රවාංක වක්ර සහ උච්චාවචන වක්ර.
වාෂ්පීකරණ වක්රය ද්රවය සහ වාෂ්ප සමතුලිතතාවයේ පවතින ලක්ෂ්ය පෙන්වයි. ද්රවය සහ වාෂ්ප ස්වරූපය සමතුලිතතාවයේ පවතින ලක්ෂ්යය ද්රවාංකය ලෙස හැඳින්වේ, එය තාපාංකය ලෙස හැඳින්වේ (මෙම අවස්ථාවේදී වාෂ්ප දිය වී ජලය බවට පත්විය හැකි බැවින් ද්රවාංකය ලෙස හැඳින්වේ. මෙම අවස්ථාවේදී ජලය උණු වී වාෂ්ප බවට පත්විය හැකි බැවින් තාපාංකය ලෙස හැඳින්වේ) මේ අනුව, වාෂ්පීකරණ වක්රය ඇත්ත වශයෙන්ම පීඩනය (P) සහ තාපාංකය / ද්රවාංක උෂ්ණත්වය අතර සම්බන්ධතාවය ප්රකාශ කරන ප්රස්ථාරයකි. පීඩනය කුඩා වන තරමට ජලයේ තාපාංකයේ උෂ්ණත්වය අඩු වන බව හෝ පීඩනය වැඩි වන තරමට ජලයේ තාපාංකයේ උෂ්ණත්වය වැඩි වන බව පෙනේ. 1 atm පීඩනයකදී, ජලයේ තාපාංක උෂ්ණත්වය 100 o C වේ. අනෙක් අතට, 218 atm පීඩනයකදී, ජලයේ තාපාංක උෂ්ණත්වය = 374 o C වේ.
218 atm පීඩනය ජලයේ තීරණාත්මක පීඩනය ලෙසද, 374 o C උෂ්ණත්වය ජලයේ තීරණාත්මක උෂ්ණත්වය ලෙසද හැඳින්වේ. වාෂ්ප උෂ්ණත්වය 374 o C ට වඩා අඩු නම්, වාෂ්පයට 374 o C පීඩනයක් ලබා දෙන්නේ නම් එහි අවධිය ද්රව බවට වෙනස් කළ හැකිය. උෂ්ණත්වය 218 o C ට වඩා වැඩි නම් පීඩනයට වාෂ්පය ද්රවයක් බවට පත් කළ නොහැක.
ද්රවාංක වක්රය මඟින් ද්රව සහ ඝන ද්රව්ය සමතුලිතතාවයේ පවතින ස්ථාන පෙන්වයි. ද්රව සහ ඝන ද්රව්ය සමතුලිතතාවයේ පවතින ස්ථානය ද්රවාංකය හෝ කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්යය ලෙස හැඳින්වේ (මෙම අවස්ථාවේදී අයිස් ජලයට දිය විය හැකි බැවින් ද්රවාංකය ලෙස හැඳින්වේ. මෙම අවස්ථාවේදී ජලය අයිස් බවට කැටි කළ හැකි බැවින් කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්යය ලෙස හැඳින්වේ). මේ අනුව, ද්රවාංක වක්රය යනු පීඩනය (P) සහ ද්රවාංකය හෝ කැටි කිරීමේ උෂ්ණත්වය අතර සම්බන්ධතාවය ප්රකාශ කරන ප්රස්ථාරයකි. 1 atm පීඩනයකදී, ජලයේ කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්යය (හෝ අයිස්වල ද්රවාංකය) = 0 o C. 218 atm පීඩනයට ප්රතිවිරුද්ධව, ජලයේ කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්යය (හෝ අයිස්වල ද්රවාංකය) 0 o C ට වඩා අඩුය. 1 atm පීඩනයකදී, උෂ්ණත්වය 0 o C සහ 100 o C අතර නම් ජලය ද්රවයේ පවතින බව සලකන්න. 1 atm පීඩනයකදී, උෂ්ණත්වය 0 o C ට වඩා අඩු නම් හෝ 1 atm පීඩනයකදී, උෂ්ණත්වය 100 o C ඉක්මවන්නේ නම් ජලය ඝන තත්වයේ පවතී නම් හෝ ජලය වාෂ්ප තත්වයේ පවතී නම්.
ඝන ද්රව්ය සහ වාෂ්ප සමතුලිතතාවයේ පවතින ලක්ෂ්යයන් උපසිරැසිකරණ වක්රය මඟින් පෙන්වයි. 
සමතුලිතතාවය උච්චාවචන ලක්ෂ්යය ලෙස හැඳින්වේ. මේ අනුව, උච්චාවචන වක්රය යනු පීඩනය (P) සහ උච්චාවචන ලක්ෂ්යයේ උෂ්ණත්වය අතර සම්බන්ධතාවය ප්රකාශ කරන ප්රස්ථාරයකි. උච්චාවචනය යනු ද්රවයක් හරහා ගමන් නොකර ඝන ද්රව්ය වාෂ්ප බවට පරිවර්තනය කිරීමේ ක්රියාවලියයි. සාමාන්යයෙන්, උච්චාවචනය සිදුවන්නේ අඩු පීඩනයකදී පමණි. අයිස් උච්චාවචනය කළ හැක්කේ උෂ්ණත්වය 0.01 ට වඩා අඩු නම් පමණි. oC සහ පීඩනය 0.006 atm ට වඩා අඩුය. වක්ර තුන ඡේදනය වන ස්ථානය ත්රිත්ව ලක්ෂ්යය ලෙස හැඳින්වේ.
පහත දැක්වෙන්නේ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සඳහා අවධි රූප සටහනකි. ජල අවධි රූප සටහනේ සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් අවධි රූප සටහනේ පරිමාණය රේඛීය නොවන බව සලකන්න.
