गैस कानूनों की परिभाषा (बॉयल, चार्ल्स और संयुक्त से)

कैंडेला रोशियो बारबिसन | दिसम्बर 2021
रासायनिक अभियंता

बाॅय्ल का नियम

पहला है कानून बॉयल का जो गैस के आयतन और दबाव के बीच संबंध स्थापित करता है। इस मामले में, यह ज्ञात है कि दोनों चर के बीच संबंध व्युत्क्रमानुपाती होता है: यदि गैस का दबाव बढ़ता है, तो इसका आयतन आनुपातिक रूप से घट जाता है। इसी तरह, यदि दबाव कम हो जाता है, तो इसका आयतन आनुपातिक रूप से बढ़ जाता है। और यह भी सच है कि: यदि आयतन बढ़ता है, तो दबाव आनुपातिक रूप से घटता है और इसके विपरीत।

ऐसा करने के लिए, बॉयल ने बुध से भरी "यू" ट्यूब में गैस के व्यवहार का अध्ययन किया, जिसका एक सिरा खुला और दूसरा बंद था। जब बुध को बंद सिरे के स्तर से ऊपर जोड़ा जाता है, तो का आयतन वायु उस छोर पर फँसा हुआ पारे के जोड़ के अनुपात में घटता है जो दूसरे छोर पर उस पर दबाव डालता है।

और बॉयल ने न केवल प्रवृत्ति का अवलोकन किया, बल्कि उन विविधताओं की मात्रा निर्धारित की, यह खोजते हुए, उदाहरण के लिए, यदि a एक गैस का आयतन आधा करके संपीडित किया जाता है, दाब को दोगुना कर दिया जाएगा प्रारंभिक।

इसलिए, हम उपरोक्त को इस प्रकार व्यक्त कर सकते हैं:

पी_मैं. वी_मैं = पी_एफ. वी_एफ

जहाँ "i" प्रारंभिक अवस्था और "f" अंतिम अवस्था को दर्शाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि बॉयल ने इस व्यवहार का अध्ययन किया था गैसों तक बंद तापमान स्थिर, अर्थात् समतापी रूप से।

चार्ल्स लॉ

चार्ल्स का नियम दो अन्य चर, तापमान और गैस के आयतन के बीच संबंध को परिभाषित करने के लिए आया था। इस तरह चार्ल्स ने पाया समानता प्रत्यक्ष जो तापमान और गैस की एक निश्चित मात्रा के आयतन के बीच मौजूद होता है, यदि यह स्थिर दबाव पर है, अर्थात समदाबीय रूप से।

आइए बुध के साथ एक उदाहरण पर वापस जाएं। मान लीजिए कि एक ट्यूब जिसके एक सिरे पर एक बल्ब है और दूसरे छोर पर वायुमंडल के लिए खुला है, इस तरह, एक पारा प्लग उसके अंदर जा सकता है। अब, बल्ब के अंदर गैस का दबाव हमेशा वायुमंडलीय और के बराबर होता है विस्थापन पारा प्लग गैस की मात्रा में वृद्धि या कमी का संकेत देगा क्योंकि गैस को गर्म या ठंडा किया जाता है।

आइए एक घर का बना उदाहरण देखें, मान लीजिए कि आपके पास एक फुलाया हुआ गुब्बारा है और यह तापमान में कमी के संपर्क में है, हम देखेंगे कि गुब्बारा स्वचालित रूप से मात्रा में कमी करना शुरू कर देता है। जब गुब्बारे को तापमान पर लौटाया जाता है वातावरण, फिर से तापमान बढ़ता है और गुब्बारा फैलता है। इसलिए, तापमान और आयतन के बीच मौजूद सीधे आनुपातिक संबंध को प्रदर्शित किया जाता है। इस स्थिति में, जब गुब्बारा गर्म होता है, तो अंदर के कणों का तापमान बढ़ जाता है और गतिज ऊर्जा उनमें से भी करता है। इससे में वृद्धि होती है ताकत वे गुब्बारे की दीवारों पर कार्य करते हैं और प्रारंभिक दबाव से अधिक आंतरिक दबाव बढ़ाए बिना गुब्बारा फैलता है।

इसलिए, चार्ल्स बताते हैं कि किसी भी गैस का आयतन केल्विन में उसके तापमान के सीधे आनुपातिक होता है यदि दबाव स्थिर रखा जाता है।

संयुक्त गैस कानून

पुनर्पूंजीकरण, यह ज्ञात है कि गैस का आयतन उसके दबाव के व्युत्क्रमानुपाती होता है और तापमान के सीधे आनुपातिक होता है। हालांकि, चार्ल्स और बॉयल ने कुछ चरों को स्थिर रखकर इन व्यवहारों का अध्ययन किया। इस वजह से, तीन चरों में से एक को निर्धारित करने के लिए समान रूप से मान्य माना जाता है, भले ही अन्य दो अलग-अलग क्रम में हों। यही है, आप पहले दबाव परिवर्तन से और फिर तापमान परिवर्तन से या इसके विपरीत गैस के आयतन का अनुमान लगा सकते हैं।

इसका तात्पर्य यह है कि, जब गैस में दबाव और तापमान में परिवर्तन होता है, तो दोनों कानूनों को एक तरह से इस्तेमाल किया जा सकता है स्वतंत्र और इसके अलावा, स्थिर तापमान और दबाव पर गैस की मात्रा सीधे की संख्या के समानुपाती होती है गैस के कण।