আদর্শ গ্যাস সমীকরণ: চাপ, আয়তন ও তাপমাত্রা
1 · প্রত্যাশা করুন
নির্দিষ্ট পরিমাণ গ্যাস একটি দৃঢ় পাত্রে বদ্ধ। এটিকে গরম করলে এর চাপের কী হয়?
- তাপমাত্রা বাড়ার সাথে চাপ কমে।
- চাপ তাপমাত্রার সাথে সমানুপাতিকভাবে বাড়ে।
- চাপ তাপমাত্রার ওপর নির্ভর করে না।
2 · প্রস্তুতি
- ideal-gas-sandbox প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। 1 mol আর্গন 0.0249 m³ স্থির আয়তন পূরণ করে।
- চেম্বারে চাপ রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে গ্যাসের তাপমাত্রা সেট করুন এবং চাপ রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| তাপমাত্রা T (K) | অভ্যন্তরীণ শক্তি U (J) | চাপ P (kPa) |
|---|---|---|
| 300.00 | ||
| 450.00 | ||
| 600.00 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য তাপমাত্রা T (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে চাপ P (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি মূলবিন্দু দিয়ে সরল?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), V = 0.0249 m³ ব্যবহার করে P = nRT/V নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন স্থির আয়তন ও গ্যাসের পরিমাণে চাপ ও পরম তাপমাত্রা সরাসরি সমানুপাতিক।
5 · বিস্তার করুন
- আদর্শ গ্যাস সমীকরণে তাপমাত্রা কেলভিনে চাই, সেলসিয়াসে নয়। ব্যাখ্যা করুন কেন সেলসিয়াস ব্যবহার (যা ঋণাত্মক ও শূন্য মান দেয়) আপনার পাওয়া সরল সমানুপাতিকতা ভেঙে দিত।
- স্থির আয়তনে আপনার অভ্যন্তরীণ শক্তির কলামও তাপমাত্রার সাথে বাড়ে। U = (f/2)nRT ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন, স্থির আয়তনে নির্দিষ্ট পরিমাণ গ্যাস উত্তপ্ত করলে তার চাপ ও অভ্যন্তরীণ শক্তি একসাথে কেন বাড়ে।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
আদর্শ গ্যাস সূত্র
n মোল আদর্শ গ্যাসের চাপ, আয়তন ও তাপমাত্রা P·V = n·R·T সম্পর্কে বাঁধা থাকে। n ও V স্থির থাকলে চাপ পরম তাপমাত্রার সমানুপাতে বাড়ে।
আদর্শ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি
আদর্শ গ্যাসের অভ্যন্তরীণ শক্তি কেবল তার তাপমাত্রার (ও মাত্রার স্বাধীনতা f) উপর নির্ভর করে, চাপ বা আয়তন আলাদাভাবে নয়: U = (f/2)nRT।