مثالی گیس قانون: دباؤ، حجم اور درجۂ حرارت
1 · پیش گوئی
مقرر مقدار گیس سخت بند برتن میں ہے۔ گرم کریں تو اس کے دباؤ کا کیا ہوتا ہے؟
- درجۂ حرارت بڑھنے پر دباؤ گرتا ہے۔
- دباؤ درجۂ حرارت کے ساتھ متناسب بڑھتا ہے۔
- دباؤ درجۂ حرارت پر منحصر نہیں۔
2 · تیاری
- مثالی گیس سینڈ باکس پری سیٹ کھولیں اور ری سیٹ دبائیں۔ 1 مول آرگن مقرر حجم 0.0249 m³ بھرتا ہے۔
- کمرے پر دباؤ پڑائت فعال کریں۔
- ہر آزمیش کے لیے گیس درجۂ حرارت سیٹ کریں اور دباؤ درج کریں۔
3 · ڈیٹا جمع کریں
| درجۂ حرارت T (K) | اندرونی توانائی U (J) | دباؤ P (kPa) |
|---|---|---|
| 300.00 | ||
| 450.00 | ||
| 600.00 |
اپنی تین آزمایشوں کے لیے دباؤ P (y محور) بمقابلہ درجۂ حرارت T (x محور) کھینچیں۔ کیا لکیر مبدأ سے سیدھی؟
4 · تجزیہ
- کسی ایک آزمایش کے لیے n = 1 mol، R = 8.314 J/(mol·K) اور V = 0.0249 m³ لے کر P = nRT/V حساب کریں۔ جدول سے موازنہ کریں۔
- سمجھائیں کیوں مستقل حجم اور گیس مقدار پر، دباؤ اور مطلق درجۂ حرارت سیدھے متناسب ہیں۔
5 · توسیع
- مثالی گیس قانون درجۂ حرارت کیلون میں مانگتا ہے، سیلسیس نہیں۔ سمجھائیں کیوں سیلسیس (جس میں منفی اور صفر قدریں آتی ہیں) استعمال کرنے سے ملی تناسب ٹوٹ جاتا۔
- آپ کا اندرونی توانائی کالم بھی مقرر حجم پر درجہ حرارت کے ساتھ بڑھتا ہے۔ U = (f/2)nRT استعمال کرتے ہوئے وضاحت کریں کہ مقرر مقدار گیس کو مقرر حجم پر گرم کرنے سے اس کا دباؤ اور اندرونی توانائی دونوں ساتھ کیوں بڑھتے ہیں۔
اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات
مثالی گیس قانون
n مول مثالی گیس کے لیے دباؤ، حجم اور درجہ حرارت P·V = n·R·T سے جڑے ہوتے ہیں۔ مقرر n اور V پر دباؤ مطلق درجہ حرارت کے راست متناسب بڑھتا ہے۔
مثالی گیس کی داخلی توانائی
مثالی گیس کی اندرونی توانائی صرف اس کے درجہ حرارت (اور آزادی کے درجات f) پر منحصر ہے، دباؤ یا حجم الگ الگ پر نہیں: U = (f/2)nRT۔