অধ্যায় - ২ গ্যাসের আচরন

গ্যাসের আচরণ

সঠিক উত্তর নির্বাচন করো:

1. আয়তনের একক হল -এটমোস্ফিয়ার /বার /মিলিবার /ডেসিমিটার³?

উত্তর- ডেসিমিটার³।

2. এর মধ্যে কোনটি চাপের একক- .সেন্টিমিটার/.মিলিমিটার/লিটার/পাস্কাল 

উত্তর- পাস্কাল।

3. এর মধ্যে কোনটি ভুল – 1 atm= 76 সেমি পারদ স্তম্বের চাপ / 1 atm =101325 পাস্কাল / 1atm = 1 বার /1 atm = 7600 মিলিমিটার পারদ স্তম্বের চাপ    ?

উত্তর- 1 atm = 7600 mm পারদ স্তম্বের চাপ।

4. বয়েলের সূত্র ধ্রুবক হলো -.গ্যাসের চাপ /গ্যাসের আয়তন /উষ্ণতা /কোনোটিই নয়

উত্তর- উষ্ণতা।

5. বয়েলের সূত্র অনুযায়ী গ্যাসের চাপ আয়তন এর সঙ্গে- সমানুপাতিক /ব্যস্তানুপাতিক/নির্ভর করে না /বর্গমূলের সমানুপাতিক

উত্তর- ব্যস্তানুপাতিক।

6. বয়েলের সূত্র অনুযায়ী কোনটি সঠিক – \frac{{{P}_{1}}}{{{V}_{1}}}=\frac{{{P}_{2}}}{{{V}_{2}}}/\,{{P}_{1}}{{V}_{1}}={{P}_{2}}{{V}_{2}}/P_{1}^{2}V=P_{2}^{2}V/কোনোটিই নয়

উত্তর- {{P}_{1}}{{V}_{1}}={{P}_{2}}{{V}_{2}}

7. চার্লসের সূত্র অনুযায়ী অপরিবর্তিত’ যাবে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন প্রতি 1 ডিগ্রি উষ্ণতা বৃদ্ধিতে বা রাশের জন্য ওই গ্যাসের আয়তনের কত শতাংশ বৃদ্ধি বা হ্রাস পায় –  \frac{1}{273}/\frac{1}{283}/\frac{1}{272}/\frac{1}{274}?

 উত্তর- \frac{1}{273}

8. গ্যাসের আয়তন প্রসারণ গুণাঙ্ক এর মান – \frac{1}{275}/\frac{1}{273}/\frac{1}{272}/\frac{1}{271}?

উত্তর-  \frac{1}{273}

9. চার্লসের সূত্রের ধ্রুবক হলো — গ্যাসের আয়তন /গ্যাসের চাপ /গ্যাসের ভর / b ও c উভয়

উত্তর- b ও c উভয়।

10. পরম শূন্য তাপমাত্রা হল: -273 কেলভিন/ -273 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড / 0 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড/ 273 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড?

উত্তর-   – 273 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড।

11.  S.T.P তে কোন গ্যাসের মোলার আয়তন হল – 11.2 লিটার/   22.4 লিটার / 1.12 লিটার/2.24 লিটার ?

উত্তর-   22.4 lit

12. একই উষ্ণতা ও চাপে সমান আয়তন সকল গ্যাসে সমান সংখ্যক অনু থাকে এটি হলো   –  বয়েলের সূত্র/  চার্লসের সূত্র/ অ্যাভোগাড্রো সূত্র / গে লুসাকের সূত্র   ?

 উত্তর- অ্যাভোগাড্রো সূত্র।

13. আদ্র বায়ু শুষ্ক বায়ুর থেকে – ভারী হয় / হালকা হয়  /সমান ওজনের /ভারী ও হতে পারে হালকা হতে পারে

উত্তর- হালকা হয়।

14. আদর্শ গ্যাস সমীকরণটি হলো – PV=nRT/PVn=RT/PV=\frac{RT}{N}/Pn=VRT

উত্তর-   PV=nRT

15. সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক এর একক হল – শক্তি mol (-2) K(-1) /শক্তি mol(-1) K(-1)/.শক্তি mol K /শক্তি mol K(-1)

উত্তর- শক্তি mol(-1) K (-1)

16. বাস্তব গ্যাস কোন পরিস্থিতিতে আদর্শ গ্যাসের মত আচরণ করে –  উচ্চচাপ নিম্ন উষ্ণতা/ উচ্চচাপ উচ্চ উষ্ণতা /নিম্নচাপ উচ্চ উষ্ণতা/ নিম্নচাপ নিম্ন উষ্ণতা 

উত্তর- নিম্নচাপ উচ্চ উষ্ণতা।

17. নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের উপর চাপ বাড়ালে আয়তন এর কি পরিবর্তন হয়  – কমে/ বাড়ে / প্রথমে কমায় পড়ে বারে    /পরিবর্তন হয় না  

উত্তর- কমে।

18. উষ্ণতা বৃদ্ধিতে গ্যাসের অনুগুলির বেগের কি পরিবর্তন হয় – বেগ বাড়ে/ বেগ কমে / প্রথম বারে পরে কমে/ নির্ভর করে না বারে ?

উত্তর- বারে।

19. 1 মোল কোন পদার্থের অণুর সংখ্যা   6.022×10²³ / 6.022×10²² / 3.011×10²³ /6.022×10²⁴

উত্তর- 6.022×10²³

 

একটি বাক্যে উত্তর দাও:

 1. গ্যাসের চাপ কাকে বলে?

উত্তর- নির্দিষ্ট উষ্ণতায় কোন আবদ্ধ পাত্রে অবস্থিত গ্যাস পাত্রের ভিতরে দেওয়ালের একক ক্ষেত্রফল এ লম্বভাবে যে বল প্রয়োগ করে তাকে বলা হয়।

2.  চাপের বিভিন্ন একক গুলি লেখ?

উত্তর- চাপের CGS একক ডাইন / সেন্টিমিটার, SI একক – পাস্কাল।

3. পাস্কাল কাকে বলে?

উত্তর- পাস্কাল চাপের এসআই একক। 1 বর্গমিটার ক্ষেত্রফল এর উপর এক নিউটন বল প্রযুক্ত করলে যে চাপের সৃষ্টি হয় তাকে পাস্কাল বলে।

 4. বয়েলের সূত্রের p-v গ্রাফ কে কি বলে?

উত্তর- সমোষ্ণ গ্রাফ।

5. বায়ুমন্ডলের চাপ কোন যন্ত্রের সাহায্যে মাপা হয় ?

উত্তর- ব্যারোমিটার।

6. বয়েলের সূত্রের ধ্রুবক দুটি কি কি?

উত্তর- গ্যাসের উষ্ণতা গ্যাসের ভর।

7. P বনাম V লেখচিত্র থেকে বিভিন্ন উষ্ণতায় কি ধরনের রেখাচিত্র পাওয়া যায়?

উত্তর- সমপরাবৃত্তাকার।

8. PV বনাম P লেখচিত্র থেকে কি ধরনের রেখাচিত্র পাওয়া যায়?

উত্তর- X অক্ষের সমান্তরাল।

9. চার্লসের সূত্রের ধ্রুবক দুটি কি কি?

উত্তর- গ্যাসের ভর ও গ্যাসের চাপ।

10. চার্লসের সূত্র অনুযায়ী নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন বনাম কেলভিন উষ্ণতায় লেখচিত্র টি কি রকম ?

উত্তর- মূলবিন্দুগামী সরলরেখার।

11. চার্লসের সূত্রের বিকল্প রূপটি লেখ ?

উত্তর- স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন ওই গ্যাসের পরম উষ্ণতা সমানুপাতিক, V\propto T

12. স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের V – T লেখচিত্র কি রকম ?

উত্তর- মূলবিন্দুগামী সরলরেখা।

 13. কেলভিন স্কেল কাকে বলে ?

 উত্তর- উষ্ণতার যে স্কেলে -273 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেট কে শূন্য বিন্দু করা হয় এবং প্রতি ডিগ্রির মান  সেলসিয়াস স্কেলের প্রতি ডিগ্রী সমান ধরা হয় তাকে কেলভিন স্কেল বলে।

14. পরম শূন্য কে পরম বলার কারণ কি?

উত্তর- পরমশূন্য উষ্ণতায় গ্যাসের প্রকৃতি, পরিমাণ, চাপ ও আয়তন কোন কিছুর উপর নির্ভর করে না এবং এর থেকে কম উষ্ণতা পাওয়া সম্ভব নয় তাই এটিকে পরম বলা হয়।

15. স্থির আয়তনে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ ও পরম তাপমাত্রা লেখচিত্র অঙ্কন করলে কি ধরনের লেখচিত্র পাওয়া যায়?

উত্তর- মূলবিন্দুগামী সরলরেখার।

16. অ্যাভোগাড্রো সূত্রটি লেখ?

উত্তর- নির্দিষ্ট উষ্ণতা ও চাপে কোন গ্যাসের আয়তন গ্যাসটির মোল অনু সংখ্যার সমানুপাতিক।

17. 3 mol নাইট্রোজেনের ভর কত ?

উত্তর- 1 mol নাইট্রোজেনের ভর 28 g

সুতরাং, 3 mol নাইট্রোজেনের ভর – 3 × 28 = 84 g

18. 40 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড কে কেলভিন স্কেলে প্রকাশ করো ?

উত্তর- 0 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড = 273 কেলভিন

সুতরাং, 40 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড = ( 273 +40 )  = 313 কেলভিন

19. গে-লুসাকের সূত্র টি লেখ ?

উত্তর- একই চাপ উষ্ণতায় গ্যাসের বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী বিকারক গ্যাস গুলি তাদের আয়তন এর সরল অনুপাতের বিক্রিয়া করে এবং উৎপন্ন পদার্থ গ্যাসীয় হলে ওই একই চাপ ও  উষ্ণতায় উৎপন্ন গ্যাসের আয়তন ও বিকারক গ্যাস গুলির আয়তনের সঙ্গে সরল অনুপাতে থাকে।

20. আদর্শ গ্যাস সমীকরণ টি কি?

উত্তর- PV=nRT

21. সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক এর একক লেখ?

উত্তর- শক্তি mol(-1) K(-1)

22. সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক এর মান SI এবং CGS এককে কত? 

উত্তর- SI – 8.314 Joule mol(-1) K(-1)
CGS –  8.314×10⁷  erg mol(-1)K(-1)

23. আদর্শ গ্যাস কাকে বলে?

উত্তর- যেসব গ্যাস সমস্ত অবস্থাতেই আদর্শ গ্যাস সমীকরণ (PV =nRT) মেনে চলে তাদের আদর্শ গ্যাস বলে।

24. গ্যাসের গতীয় তত্ত্ব অনুযায়ী গ্যাসের অনুগুলির মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক কি রকম হয়ে থাকে ?

উত্তর- গ্যাসের গতীয় তত্ত্ব অনুযায়ী গ্যাসের অনুগুলির মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক পূর্ণ স্থিতিস্থাপক হয়।

25. L atm এককে সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক এর মান কত?

উত্তর- 0.0821

26. গ্যাসের ব্যাপন কাকে বলে?

 উত্তর- যে ধর্মের জন্য দুই বা অধিক গ্যাস যারা পরস্পর বিক্রিয়া করে না তাদের ঘনত্ব ও আণবিক গুরুত্ব নির্বিশেষে কোন বাইরের সাহায্য ছাড়াই স্বতঃস্ফূর্তভাবে মিশ্রিত হয় তাকে গ্যাসের ব্যাপন বলে।

27. গ্যাসের উষ্ণতা বৃদ্ধিতে গ্যাসের অনুগুলির বেগ এর কি পরিবর্তন হয় ?

উত্তর- গতি বেগ কমে।

28. পরমশূন্য উষ্ণতায় গ্যাসের চাপ কত ?

উত্তর- শূন্য (0)।

 29. একই উষ্ণতায় হাইড্রোজেন ও কার্বন ডাই অক্সাইড গ্যাসের মধ্যে rms বেগের তুলনা করো

উত্তর- কার্বন ডাই অক্সাইড এর আণবিক ভর হাইড্রোজেন এর থেকে বেশি হওয়ায় কার্বন ডাই অক্সাইড এর rms বেগ কম হয়।

30. গ্যাসের কোন বৈশিষ্ট্যের জন্য গ্যাসকে চাপ প্রয়োগ করে বা ঠান্ডা করে তরলে পরিণত করা সম্ভব হয়?

উত্তর- গ্যাসের অনুগুলির আকর্ষণ বলের কারণে।

31. প্রমাণ উষ্ণতা ও প্রমাণ চাপ কাকে বলে?

উত্তর- জিরো ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড 273 কেলভিন কে প্রমাণ উৎসর্গ করা হয় 0° সেন্টিগ্রেড উষ্ণতায় 45 ডিগ্রি অক্ষাংশে সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে সঠিক 76 সেন্টিমিটার দৈর্ঘ্য পারদ স্তম্বের চাপকে প্রমাণ চাপ বা 1 atm বলে।

 

সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন উত্তর :

 1. বয়েলের সূত্রটি লেখ এবং তার গাণিতিক রূপ এর ব্যাখ্যা দাও?

উত্তর- অপরিবর্তিত উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন গ্যাসের চাপের সঙ্গে ব্যস্তানুপাতিক ভাবে পরিবর্তিত হয়। যদি কোন n মোল গ্যাসের উষ্ণতা T কেলভিন আয়তন V চাপ P হয় তবে বয়েলের সূত্র অনুযায়ী অপরিবর্তিত উষ্ণতায় ও ভরে, P\propto \frac{1}{V}

বা, P=\frac{K}{V} যেখানে K ধ্রুবক

বা, PV=K

ধরা যাক স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের চাপ P1 আয়তন V1 ওই একই উষ্ণতায় চাপ P2 হলে আয়তন V2 হয়  .  তাই বয়েলের সূত্র অনুযায়ী প্রাথমিক অবস্থায় {{P}_{1}}{{V}_{1}}=K এবং পরবর্তী অবস্থায় {{P}_{2}}{{V}_{2}}=K

সুতরাং, {{P}_{1}}{{V}_{1}}={{P}_{2}}{{V}_{2}}

2. গ্যাসের চাপ কিভাবে নির্ণয় করা যায় তা সংক্ষেপে ব্যাখ্যা করো?

উত্তর- ম্যানোমিটার হল একটি দুই মুখ খোলা আকৃতির নল যার দ্বারা গ্যাসের চাপ পরিমাপ করা হয় এর একটি বাহু অপর বাহুর তুলনায় বড়। নল টিকে পারদ দ্বারা কিছুটা পূর্ণ করা হয় এবং গ্যাস সহ একটি আবদ্ধ পাত্রকে ছোট বাহু টির সাথে যুক্ত করা হয়। দুই বাহুতে অবস্থিত পারদ স্তম্ভের উচ্চতার পার্থক্য ও ব্যারোমিটার এর দ্বারা নির্ণয় করা বায়ুমন্ডলের চাপের মান থেকে গ্যাসের চাপ নির্ণয় করা সম্ভব হয়।

এক্ষেত্রে তিনটি সম্ভাবনা হতে পারে –
1. দুই বাহুর পারদ স্তম্বের উচ্চতা সমান হলে বায়ুমন্ডলীয় চাপ এবং গ্যাসের চাপ সমান হয়।
2. দীর্ঘ বাহুতে উচ্চতা বেশি হলে গ্যাসের চাপ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের থেকে বেশি হয় এবং
3. দীর্ঘ বাহুতে উচ্চতা কম হলে গ্যাসের চাপ বায়ুমন্ডলের চাপের থেকে কম হয়।

3. চার্লসের সূত্র লেখ এবং তার ব্যাখ্যা দাও.

উত্তর- অপরিবর্তিত চাপে নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন প্রতি 1 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বৃদ্ধি বা রাস করলে 0 ডিগ্রি উষ্ণতায় গ্যাসের আয়তন এর 1/ 273 শতাংশ বৃদ্ধি বা হ্রাস পায়।

ব্যাখ্যা – যদি n মোল গ্যাসের চাপ P ধ্রুবক থাকে। 0 ডিগ্রি উষ্ণতায় গ্যাসের আয়তন হয়  V(0)  অন্যদিকে উষ্ণতা t ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড বৃদ্ধিতে উষ্ণতায় আয়তন হয় V(t), তাই চার্লসের সূত্র অনুযায়ী t  ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড উষ্ণতায় গ্যাসটির আয়তন V(0) + V(0)× 1/273 । একইভাবে উষ্ণতা হ্রাসে গ্যাসের আয়তন হয় – V(0) – V(0) × 1/273।

4. বয়েল ও চার্লসের সূত্রের সমন্বিত রূপটি লেখ

উত্তর- বয়েলের সূত্র অনুযায়ী অপরিবর্তিত উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের গ্যাসের আয়তন গ্যাসটি প্রযুক্ত চাপের সাথে ব্যস্তানুপাতিক ভাবে পরিবর্তিত হয় V\propto \frac{1}{P} যেখানে n, T  স্থির অপরদিকে চার্লসের সূত্র অনুযায়ী অপরিবর্তিত চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের আয়তন গ্যাসের পরম উষ্ণতার সমানুপাতিক হয় V\propto T

এই দুটি সূত্র সমন্বয়ে পাওয়া যায় T, P উভয়ই পরিবর্তিত হলে নির্দিষ্ট ভরে V\propto \frac{T}{P}

বা, V=K\times \frac{T}{P} যেখানে k  ধ্রুবক

বা, \frac{PV}{T}=K

n মোল গ্যাসের গ্যাসের প্রাথমিক চাপ (P1), উষ্ণতা (T1 ), আয়তন (V1) এবং পরবর্তীতে চাপ( P2), উষ্ণতা  (T2), আয়তন(V2) হলে \frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{P}_{2}}{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}}

ইহাই বয়েল ও চার্লসের সূত্রের সমন্বিত রূপ।

5. অ্যাভোগাড্রো সূত্রটি লেখ এবং তার ব্যাখ্যা দাও?

উত্তর- স্থির উষ্ণতায় চাপে কোন গ্যাসের আয়তন গ্যাসটির মোল অনুর সংখ্যা সংখ্যার সাথে সমানুপাতিক।

সুতরাং V\propto n

বা, V=Kn

ধরা যাক স্থির উষ্ণতায় চাপে কোন গ্যাসের প্রাথমিক আয়তন V1 এবং মৌল অনু সংখ্যা n1 এবং পরবর্তীতে তার নতুন আয়তন V2 এবং মোল অনু সংখ্যা n2 হলে  \frac{{{V}_{1}}}{{{n}_{1}}}=K;\,\frac{{{V}_{2}}}{{{n}_{2}}}=K\Rightarrow \frac{{{V}_{1}}}{{{n}_{1}}}=\frac{{{V}_{2}}}{{{n}_{2}}}

6. শুষ্ক বায়ুর চেয়ে আর্দ্র বায়ু হালকা হয় কেন ?

উত্তর- নির্দিষ্ট উষ্ণতায় বায়ুতে জলীয় বাষ্পের পরিমাণ বৃদ্ধি পেলে বায়ুর ঘনত্ব রাস পায়। বাতাসে জলীয়বাষ্পের পরিমাণ বেশি হলে একক আয়তনের বাতাসে নাইট্রোজেন ও অক্সিজেনের পরিমাণ কমে যায়, কারণ জলীয়বাষ্প বাতাসে উপস্থিত গ্যাস গুলি কে প্রতিস্থাপিত করে। অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন এবং জলীয় বাষ্পের আনবিক ভর যথাক্রমে 32, 28, 18 অর্থাৎ জলীয়বাষ্প অক্সিজেন ও নাইট্রোজেন এর থেকে হালকা। তাই নির্দিষ্ট উষ্ণতায় বায়ুতে যত বেশি জলীয়বাষ্প থাকে তত বায়ুর ঘনত্ব রাস পায় এবং তাই নির্দিষ্ট উষ্ণতায় আদ্র বায়ু শুষ্ক বায়ুর চেয়ে হালকা হয়।

7. আদর্শ গ্যাস সমীকরণ টি বর্ণনা দাও ?

উত্তর- বয়েল, চার্লস, অ্যাভোগাড্রো সূত্রের সমন্বিত রূপকে আদর্শ গ্যাস সমীকরণ বলা হয়। বয়েলের সূত্র অনুযায়ী  V\propto \frac{1}{P}যখন T ও n  ধ্রুবক। অপরদিকে চার্লসের সূত্র অনুযায়ী V\propto Tযখন  P ও n  স্থির এবং অ্যাভোগাড্রো সূত্র অনুযায়ী V\propto n যখন T  ও P  ধ্রুবক।

তিনটি সূত্র থেকে পাওয়া যায় V\propto \frac{nT}{P} যখন সমস্ত রাশি পরিবর্তিত।

 PV=nRT যেখানে R হল সার্বজনীন গ্যাস ধ্রুবক।

8. গ্যাসের গতীয় তত্ত্ব টি লেখ ?

উত্তর-  

1. প্রত্যেকটি গ্যাস অভিন্ন ভর যুক্ত অসংখ্য ক্ষুদ্র গোলাকার পূর্ণ স্থিতিস্থাপক কণার দ্বারা গঠিত। এই কনা গুলিকে অনু বলে।
2. গ্যাসের অনুগুলি বিন্দু ভরের মতো তাদের সম্মিলিত আয়তন গ্যাসটিকে যে পাত্রে রাখা হয় তার আয়তনের তুলনায় অতি নগণ্য।
3. গ্যাসের অনুগুলির মধ্যে আকর্ষণ বিকর্ষণ বিক্রিয়া করে না। তাদের মধ্যে আন্তর আণবিক ভরের অনুপস্থিতির জন্য তারা সকল দিক এবং সম্ভাব্য সকল মানে পরিচলন করতে পারে।
4. বিশৃংখল গতির জন্য অনু গুলি নিজেদের মধ্যে এবং পাত্রের দেওয়ালে সঙ্গে অবিরত ধাক্কা খায়, ফলে গ্যাসের চাপের সৃষ্টি করে। সংঘর্ষ যত বেশি হয় গ্যাসের চাপ ও ততো বেশি হয়।
5.অনুগুলির পারস্পরিক সংঘর্ষের ফলে তাদের গতির দিক পরিবর্তন হয় কিন্তু তাদের মোট গতিশক্তির পরিমাণের কোন পরিবর্তন হয়না। এটি পূর্ণ স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ।
6. গ্যাসীয় অনুগুলি যে চাপ প্রয়োগ করে তা অভিকর্ষ বলের উপর নির্ভরশীল নয়।
7. গ্যাসীয় অনুর গড় গতিশক্তি তার পরম তাপমাত্রা সমানুপাতিক।

9. বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাস থেকে বিচ্যুতির কারণ গুলি লেখ ?

 উত্তর- গতীয় তত্ত্ব অনুসারে গ্যাসের অনুগুলির বিন্দু ভর বিশিষ্ট হয় এবং তার আয়তন পাত্রের আয়তনের তুলনায় অতি নগন্য ধরা হয়। কিন্তু বাস্তবে গ্যাসের অনুগুলির ছোট হলেও তার নির্দিষ্ট আয়তন রয়েছে।

গ্যাসের গতীয় তত্ত্ব থেকে আমরা পাই গ্যাসের অনুগুলির মধ্যে কোন আকর্ষণ বল ক্রিয়া করে না, কিন্তু চাপ বেশি হলে গ্যাসের আয়তন রাস পায় এবং গ্যাস অনু গুলি নিজেদের কাছে চলে আসে ফলে তাদের মধ্যে আকর্ষণ বল কাজ করে। যেহেতু  কোন গ্যাসের উপর চাপ বারিয়ে কিংবা উষ্ণতা কমিয়ে গ্যাসটিকে প্রথমে তরলে পরে কঠিন এ পরিণত করা সম্ভব হয় যা গ্যাসের মধ্যে আকর্ষণ বল না থাকলে সম্ভব হতো না।

10. নির্দিষ্ট মাত্রায় কোন গ্যাসের চাপ 0.5 করলে তার আয়তন এর কি পরিবর্তন হবে?

 উত্তর-   ধরি, কোন গ্যাসের প্রাথমিক চাপ = P1 প্রাথমিক আয়তন = V1, পরিবর্তিত চাপ = P2, পরিবর্তিত আয়তন = V2

বয়েলের সূত্র অনুযায়ী স্থির উষ্ণতায় {{P}_{1}}{{V}_{1}}={{P}_{2}}{{V}_{2}}

বা, {{V}_{2}}=\frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{P}_{2}}}=\frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{0.5\times {{P}_{1}}}=2{{V}_{1}}

সুতরাং, আয়তন বৃদ্ধির পরিমাণ {{V}_{2}}-{{V}_{1}}=2{{V}_{1}}-{{V}_{1}}={{V}_{1}}

11. নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের তাপমাত্রা 27 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড কত ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড উষ্ণতায় গ্যাসের আয়তন প্রাথমিক আয়তনের তিনগুণ হবে?

উত্তর- প্রাথমিক উষ্ণতা T1 = ( 27 + 273 )K = 300 কেলভিন, প্রাথমিক আয়তন = V1, পরবর্তী আয়তন = V2 = 3V1, পরবর্তী উষ্ণতা = T2

চার্লসের সূত্র অনুযায়ী চাপ ধ্রুবক থাকলে, \frac{{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}}

বা, \frac{{{V}_{1}}}{300}=\frac{3{{V}_{1}}}{{{T}_{2}}}

বা, {{T}_{2}}=3\times 300=900K

অর্থাৎ, 900 K অথবা ( 900 – 273 ) = 627 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন তিনগুণ হবে।

12. 273 কেলভিন উষ্ণতায় কোন গ্যাস কে উত্তপ্ত করলে তার চাপ ও আয়তন তিনগুণ হয় গ্যাসের অন্তিম উষ্ণতা কত?

উত্তর- 273 কেলভিন উষ্ণতায় গ্যাসের চাপ P1 ও আয়তন V1 প্রাথমিক তাপমাত্রা T1 = 273, যদি গ্যাসটিকে t কেলভিন উত্তপ্ত করা হয়ে থাকে তবে উষ্ণতায় গ্যাসটির অন্তিম আয়তন  V2 = 3V1 ও চাপ P2 = 3P1

বয়েল ও চার্লসের সমন্বয় সূত্র অনুসারে, \frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{P}_{2}}{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}}

বা, \frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{3{{P}_{1}}\times 3{{V}_{1}}}{t}

বা, t=9\times {{T}_{1}}=9\times 273=2457K

সুতরাং গ্যাসটির অন্তিম তাপমাত্রা 2457 K ।

13. 0 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড উষ্ণতায় 76 সেমি পারদ স্তম্ভের চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের আয়তন 1000 cm³ উষ্ণতা স্থির থাকলে কত চাপে ওই গ্যাসের আয়তন 2 গুণ হবে?

উত্তর- প্রদত্ত 0° সেন্টিগ্রেড উষ্ণতায় নির্দিষ্ট পরিমাণ ভরের কোন গ্যাসের

 প্রাথমিক আয়তন V1 = 1000 cc এবং প্রাথমিক চাপ P2 = 76 cm Hg

অন্তিম আয়তন V2 = 2000 cc, অন্তিম চাপ P2 হলে,

বয়েলের সূত্র অনুযায়ী উষ্ণতা স্থির থাকলে {{P}_{1}}{{V}_{1}}={{P}_{2}}{{V}_{2}}

বা, 76\times 1000={{P}_{2}}\times 2000

বা, {{P}_{2}}=\frac{76\times 1000}{2000}=38

সুতরাং, নির্দিষ্ট উষ্ণতায় 38 cm Hg চাপে গ্যাসের আয়তন প্রাথমিকের দুই গুণ হবে।

14. নির্দিষ্ট ভর বিশিষ্ট একটি গ্যাস কে -23ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড থেকে 27 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেডে উত্তপ্ত করলে তার চাপ 50 সেমি Hg থেকে 60 সেমি Hg পৌঁছায় গ্যাসটির প্রাথমিক এবং অন্তিম আয়তনের অনুপাত নির্ণয় করো ?

 উত্তর- বয়েল ও চার্লসের সমন্বয় সূত্র অনুসারে \frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{T}_{1}}}=\frac{{{P}_{2}}{{V}_{2}}}{{{T}_{2}}}

P1= প্রাথমিক চাপ = 50 cm Hg
V1 = প্রাথমিক আয়তন
T1 = প্রাথমিক তাপমাত্রা = 273 – 23 = 250 K       
P2 = অন্তিম চাপ = 60cm Hg
V2 = অন্তিম আয়তন    
T2 = অন্তিম তাপমাত্রা = 300K  

সুতরাং, \frac{50\times {{V}_{1}}}{250}=\frac{60\times {{V}_{2}}}{300}

বা, {{V}_{2}}={{V}_{1}}

 সুতরাং গ্যাসটির প্রাথমিক ও চূড়ান্ত আয়তনের অনুপাত 1 : 1

15. 27 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড উষ্ণতায় 1.5 atm চাপে 6 গ্রাম হাইড্রোজেন এর আয়তন নির্ণয় করো

উত্তর- P = 1.5 atm, T = 273 +27 = 300 K, n = \frac{m}{M}=\frac{6}{2}=3

R = 0.0821 L atm mol(-1)K (-1)

আদর্শ গ্যাস সমীকরণ অনুসারে, PV=nRT

বা, V=\frac{3\times 0.0821\times 300}{1.5}=49.26\,L

16. 27 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড উষ্ণতায়  .9 চাপে কোন গ্যাসের ঘনত্ব 0.009 g /ml গ্যাসের মোলার ভর কত?

 উত্তর- আদর্শ গ্যাস সমীকরণ অনুসারে, PV=nRT

বা, PV=\frac{m}{M}\times RT

বা, \frac{P}{RT}=\frac{n}{V}\times \frac{1}{M}

বা, \frac{P}{RT}=\frac{D}{M} [D = গ্যাসের ঘনত্ব= 0.009 g/ml = 1000 × 0.009 g /L ]

সুতরাং, M=\frac{DRT}{P}=\frac{0.009\times 0.0821\times 300\times 1000}{0.9}\,\,atm চাপ = 246 g/ mol

17. বেলুন এ ফু দিলে বেলুন এর আয়তন ও চাপ বেড়ে যায় এক্ষেত্রে কি বয়েলের সূত্র প্রযোজ্য হয় ?

উত্তর- বেলুন -এ ফুদিলে বেলুন টির আয়তন বাড়ে। বেলুন এর ভিতর প্রবেশ করা বায়ুর অনুগুলি প্রাথমিকভাবে বেলুনের মধ্যে থাকা অনুগুলির সাথে সংঘর্ষ এর ফলে বেলুনের পর্দার উপর চাপ বৃদ্ধি পায়। অতিরিক্ত বায়ু প্রবেশের কারণে বেলুনের ভর ধ্রুবক থাকে না। আমরা জানি বয়েলের সূত্র কেবল নির্দিষ্ট উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য তাই এক্ষেত্রে বয়েলের সূত্র প্রযোজ্য হয় না।

18. গভীর জলের তল থেকে বায়ুর বুদবুদ উপরে উঠার সময় তার আয়তন বাড়ে না কমে?

উত্তর- গভীর জলের তলে বায়ুর বুদবুদ এর আয়তন তার বাহ্যিক চাপের উপর নির্ভর করে। জলতল এর উষ্ণতা ধ্রুবক হলে বয়েলের সূত্র অনুযায়ী চাপ কমলে আয়তন বাড়ে তাই বুদবুদের উপরে উঠার সময় তার উপর পারিপার্শ্বিক চাপ কমতে থাকে এবং বুদবুদের আয়তন বাড়ে।

19. STP তে m সংখ্যক N2 অনু যদি V লিটার আয়তন অধিকার করে, তবে STP তে n/2 সংখ্যক CO2 অনু কত আয়তন অধিকার করবে?

উত্তর- অ্যাভোগাড্রো সূত্র অনুযায়ী নির্দিষ্ট উষ্ণতা ও চাপে কোন গ্যাসের আয়তন গ্যাসটির মোল অনু সংখ্যার সাথে সমানুপাতিক অর্থাৎ যেকোনো দুটি গ্যাসের সমসংখক অনুর আয়তন সমান এখন

STP তে n সংখ্যক N2 অনুর আয়তন V লিটার

STP তে n সংখ্যক CO2 অনুর আয়তন V লিটার

 সুতরাং STP তে n/2 সংখ্যক CO2 অনুর আয়তন V/2 লিটার।

20. গ্যাসের অণুর গড় বেগ শূন্য কিন্তু গড় দ্রুতি শূন্য নয় ব্যাখ্যা করো ?

উত্তর- বেগ একটি ভেক্টর রাশি বেগের মান ও দিক উভয় রয়েছে গ্যাসের অনুগুলির সর্বদা গতিশীল। অনু গুলি সর্বদা বেগের মান অভিমুখ পরিবর্তন করতে থাকে ফলে নির্দিষ্ট মুহূর্তে কোন নির্দিষ্ট স্থানে গ্যাসের অণুর লব্ধি বেগ শূন্য হয়ে যায়। অপরদিকে দ্রুতি স্কেলার রাশি হাওয়াই অনুগুলির অভিমুখ পরিবর্তন হলেও দ্রুতি কখনো ঋণাত্মক হয় না তাই গড় দ্রুতি কখনো শূন্য হয় না।

21. আদর্শ গ্যাসের আণবিক শক্তি কেবল গতিশক্তি ব্যাখ্যা করো।

উত্তর- গ্যাসের গতিতত্ত্ব অনুসারে আদর্শ গ্যাস গুলি সর্বদা গতিশীল অবস্থায় থাকে এবং অনুগুলির স্থিতিশক্তি শূন্য হয় তাই আদর্শ গ্যাসের আণবিক শক্তি সম্পূর্ণরূপে গতিশক্তি বলা যেতে পারে।

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Scroll to Top