আদর্শ গ্যাস কাকে বলে || আদর্শ গ্যাসের সমীকরণ কি:

আদর্শ গ্যাস

আদর্শ গ্যাস (Ideal gas) :

হল ইতস্তত বিচরণকারী বিন্দুকণা সমষ্টি দ্বারা গঠিত তাত্ত্বিকভাবে প্রতিষ্ঠিত গ্যাস, যার কণাগুলির মধ্যে কেবল সম্পূর্ণ স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ হয়। আদর্শ গ্যাস তত্ত্ব অবস্থার সমীকরণ থেকে প্রাপ্ত আদর্শ গ্যাস সূত্র মেনে চলে। এই তত্ত্বটি আবার সংখ্যাতত্ত্বীয় বলবিদ্যার একটি সরল প্রয়োগ। তাই এই তত্ত্বের গুরুত্ব অপরিসীম।

১৯৮২ সালে IUPAC-এর পরিমাপ অনুযায়ী, প্রমাণ চাপ (১০^৫ প্যাস্কেল পরম চাপ) ও উষ্ণতায় (২৭৩.১৫ কেলভিন উষ্ণতা) এক মোল আদর্শ গ্যাসের আয়তন হয় ২২.৭১০৯৪৭(১৩) লিটার। ১৯৮২ সালের আগে ২৭৩.১৫ কেলভিন উষ্ণতা ও ১ atm চাপকে প্রমাণ চাপ ও উষ্ণতা হিসেবে ধরা হত। ওই চাপ ও উষ্ণতায় আদর্শ গ্যাসের আয়তন হয় ২২.৪১৩৯৬২(১৩) লিটার।

প্রমাণ চাপ ও উষ্ণতায় বেশিরভাগ বাস্তব গ্যাসই মোটামুটি আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করে। কিছু গ্যাস, যেমন–নাইট্রোজেন, অক্সিজেন, হাইড্রোজেন, নিষ্ক্রিয় গ্যাস, এবং কার্বন ডাইঅক্সাইডের মতো কিছু ভারী গ্যাস নির্দিষ্ট শর্তের অধীনে আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করতে পারে। সাধারণত উচ্চ উষ্ণতা ও নিম্ন চাপে কোনো গ্যাস অধিকতর আদর্শ গ্যাসের মতো আচরণ করে, কারণ উপরি-উক্ত শর্তাধীন অবস্থায় গ্যাসের কণাগুলির গতিশক্তি আন্তরাণবিক বলজনিত স্থিতিশক্তি অপেক্ষা অনেক বেশি হয়, এবং, অণুগুলির আকার তাদের পারস্পরিক দূরত্বের তুলনায় নগণ্য হয়।

আদর্শ গ্যাস সূত্র:

আদর্শ গ্যাস সূত্র হল আদর্শ গ্যাস সম্পর্কিত একটি সমীকরণ, প্রথম উল্লেখ করেন বেনোয়া পল এমিল ক্ল্যাপিরন ১৮৩৪ সালে। এটি মূলত চার্লসের সূত্র ও বয়েল এর সুত্রের সমন্বয়ে তৈরি।

এ সূত্রের সাহায্যে একটি গ্যাসের অবস্থাকে তার চাপ, আয়তন ও তাপমাত্রার মাধ্যমে একটি সমীকরণের সাহায্যে প্রকাশ করা হয়:

${\displaystyle \ pV=nRT}$

যে সকল গ্যাস সকল তাপমাত্রা ও চাপে এই সমীকরণ মেনে চলে তারাই আদর্শ গ্যাস ৷ প্রকৃতিতে অবশ্য এমন কোনো গ্যাসের অস্তিত্ব নেই যা প্রকৃতপক্ষে আদর্শ ৷ উচ্চতাপমাত্রা ও নিম্নচাপে সকল গ্যাসই আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে ৷ আদর্শ গ্যাসের আচরণ থেকেই আমরা বাস্তব গ্যাসে সম্পর্কে ধারণা পেতে পারি ৷ তাই আমরা সকল গ্যাস সমীকরণ আদর্শ গ্যাসের উপর ভিত্তি করে প্রতিপাদন করি ৷

যেহেতু pV = nRT সেহেতু p সমানুপাতিক n ৷ কারণ চাপের পরিমাণ কমে গেলে আবদ্ব কোনো গ্যাসের মোল সংখ্যা তথা পরিমাণ কমে যায় ৷

যেখানে

${\displaystyle \ p}$ পরম চাপ [Pa],

${\displaystyle \ V}$ গ্যাস সংরক্ষণকারী পাত্রের আয়তন [m³] যা ${\displaystyle n\,}$ মোল গ্যাস ধারণ করে আছে,

${\displaystyle \ n}$ গ্যাসীয় পদার্থের পরিমাণ [mol],

${\displaystyle \ R}$ গ্যাস ধ্রুবক [8.314 472 m³•Pa•K⁻¹•mol⁻¹],

${\displaystyle \ T}$ কেলভিন স্কেলে তাপমাত্রাs [K].

আদর্শ গ্যাস ধ্রুবকের মান সূত্রে ব্যবহৃত এককসমূহের উপর নির্ভরশীল। উপরে উল্লেখিত ৮.৩১৪৪৭২ মানটি এসআই একক অনুযায়ী প্যসকেল কিউবিক মিটার/কেলভিন, যা জুল পার মোল পার কেলভিনের সমান J mol^-1 K⁻¹)। R এর আরেকটি মান হল 0.082057 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹)। প্রতিটি আলাদা এককের জন্য R এর আলাদা মান আছে। এদের কয়েকটি হল...

R = ৮.৩১৪৪৭২ m³·Pa·K^-1·mol^-1

R = ০.০৮২০৫৭৮৪ L·atm·K^-1·mol^-1

R = ৬২.৩৬৩৭ L·mmHg·K^-1·mol^-1

R = ১০.৭৩১৬ ft³·psi·°R^-1·lb-mol^-1

আদর্শ গ্যাস সূত্র মৌলিক গ্যাসের ক্ষেত্রে উচ্চ তাপমাত্রা ও নিম্নচাপে প্রযোজ্য। এর কারণ এই সূত্র অণূর আকার ও আন্তঃআণবিক শক্তিকে উল্লেখ করে না। বেশি আয়তনের ক্ষেত্রে অণুসমূহের আকার নগণ্য হলেও আয়তনের হ্রাস ও তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে তার প্রভাব বৃদ্ধি পেতে থাকে।

আর ও পড়তে পারেন...

• গ্যাসের সূত্রাবলী।। গ্যাসের সূত্রাবলী কি কি?
• বল কি? || বল কাকে বলে? || বলের বৈশিষ্ট্য কি কি?