उनके यांत्रिक गुणों के अनुसार, गैसों में तरल पदार्थों के साथ बहुत कुछ समान होता है। तरल पदार्थों की तरह, आकार में परिवर्तन के संबंध में उनमें लोच नहीं होती है। गैस के अलग-अलग हिस्से एक दूसरे के सापेक्ष आसानी से चल सकते हैं। तरल पदार्थों की तरह, वे चौतरफा संपीड़न के विरूपण के संबंध में लोचदार होते हैं। जैसे-जैसे बाहरी दबाव बढ़ता है, गैस का आयतन कम होता जाता है। जब बाहरी दबाव हटा दिया जाता है, तो गैस का आयतन अपने मूल मान पर वापस आ जाता है।

प्रयोगात्मक रूप से गैस के लोचदार गुणों के अस्तित्व को सत्यापित करना आसान है। एक बेबी बैलून लें। इसे बहुत ज्यादा न फुलाएं और इसे बांध दें। उसके बाद, इसे अपने हाथों से निचोड़ना शुरू करें (चित्र 3.20)। बाहरी दबावों की उपस्थिति के साथ, गेंद सिकुड़ जाएगी, इसकी मात्रा कम हो जाएगी। यदि आप निचोड़ना बंद कर देते हैं, तो गेंद तुरंत सीधी हो जाएगी, जैसे कि उसके अंदर स्प्रिंग्स हों।

कार या साइकिल के लिए एक वायु पंप लें, उसका आउटलेट बंद करें और पिस्टन के हैंडल को नीचे की ओर धकेलें। पंप के अंदर फंसी हवा सिकुड़ने लगेगी और आप तुरंत दबाव का तेजी से निर्माण महसूस करेंगे। यदि आप पिस्टन पर दबाव डालना बंद कर देते हैं, तो यह अपने स्थान पर वापस आ जाएगा, और हवा अपना मूल आयतन ले लेगी।

चौतरफा संपीड़न के संबंध में गैस की लोच का उपयोग कार के टायरों में शॉक अवशोषण, एयर ब्रेक और अन्य उपकरणों में किया जाता है। ब्लेज़ पास्कल ने सबसे पहले गैस के लोचदार गुणों, दबाव में बदलाव के साथ इसके आयतन को बदलने की क्षमता पर ध्यान दिया।

जैसा कि हमने पहले ही नोट किया है, एक गैस एक तरल से इस मायने में भिन्न होती है कि यह अपने आप में आयतन को अपरिवर्तित नहीं रख सकती है और न ही इसकी एक मुक्त सतह होती है। यह अनिवार्य रूप से एक बंद बर्तन में होना चाहिए और हमेशा इस पोत के पूरे आयतन पर पूरी तरह से कब्जा कर लेगा।

एक गैस और एक तरल के बीच एक और महत्वपूर्ण अंतर इसकी अधिक संपीड्यता (अनुपालन) है। पहले से ही दबाव में बहुत छोटे बदलावों पर, गैस की मात्रा में स्पष्ट रूप से बड़े बदलाव दिखाई देते हैं। इसके अलावा, दबाव और आयतन परिवर्तन के बीच संबंध एक तरल की तुलना में गैस के लिए अधिक जटिल है। आयतन में परिवर्तन अब दबाव में परिवर्तन के सीधे आनुपातिक नहीं होंगे।

पहली बार, अंग्रेजी वैज्ञानिक रॉबर्ट बॉयल (1627-1691) द्वारा गैस के दबाव और मात्रा के बीच मात्रात्मक संबंध स्थापित किया गया था। अपने प्रयोगों में, बॉयल ने ट्यूब के सीलबंद सिरे में निहित हवा के आयतन में परिवर्तन देखा (चित्र। 3.21)। उन्होंने नली की लंबी कोहनी में पारा डालकर इस हवा के दबाव को बदल दिया। पारा स्तंभ की ऊंचाई से दबाव निर्धारित किया गया था

बॉयल का अनुभव एक अनुमानित, मोटे रूप में, आप एक वायु पंप के साथ दोहरा सकते हैं। एक अच्छा पंप लें (यह महत्वपूर्ण है कि पिस्टन हवा न जाने दे), आउटलेट को बंद करें और पिस्टन के हैंडल को एक, दो, तीन समान वजन के साथ लोड करें। उसी समय, ऊर्ध्वाधर शासक के सापेक्ष विभिन्न भारों के तहत हैंडल की स्थिति को चिह्नित करें।

यहां तक ​​​​कि इस तरह के किसी न किसी अनुभव से आप यह सत्यापित कर सकते हैं कि गैस के दिए गए द्रव्यमान का आयतन उस दबाव के व्युत्क्रमानुपाती होता है जिसके अधीन यह गैस है। बॉयल के बावजूद, वही प्रयोग फ्रांसीसी वैज्ञानिक एडमंड मैरियट (1620-1684) द्वारा किए गए थे, जो बॉयल के समान परिणाम पर आए थे।

उसी समय, मैरियट ने पाया कि प्रयोग के दौरान एक बहुत ही महत्वपूर्ण सावधानी बरतनी चाहिए: प्रयोग के दौरान गैस का तापमान स्थिर रहना चाहिए, अन्यथा प्रयोग के परिणाम अलग होंगे। इसलिए, बॉयल का नियम - मैरियट इस तरह पढ़ा जाता है; स्थिर तापमान पर, गैस के दिए गए द्रव्यमान का आयतन दबाव के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

यदि हम गैस के प्रारंभिक आयतन और दाब के माध्यम से, गैस के समान द्रव्यमान के अंतिम आयतन और दबाव के माध्यम से निरूपित करते हैं, तो

बॉयल का नियम - मारियोट को निम्न सूत्र के रूप में लिखा जा सकता है:

आइए बॉयल-मैरियोट कानून को एक दृश्य चित्रमय रूप में प्रस्तुत करें। निश्चितता के लिए, मान लें कि गैस का एक निश्चित द्रव्यमान दबाव पर आयतन पर कब्जा कर लेता है आइए हम ग्राफिक रूप से चित्रित करें कि स्थिर तापमान पर बढ़ते दबाव के साथ इस गैस का आयतन कैसे बदलेगा। ऐसा करने के लिए, हम 1, 2, 3, 4, आदि वायुमंडल के दबावों के लिए बॉयल-मैरियोट कानून के अनुसार गैस की मात्रा की गणना करते हैं और एक तालिका बनाते हैं:

इस तालिका का उपयोग करके, इसके आयतन पर गैस के दबाव की निर्भरता को प्लॉट करना आसान है (चित्र। 3.22)।

जैसा कि ग्राफ से देखा जा सकता है, गैस की मात्रा पर दबाव की निर्भरता वास्तव में जटिल है। सबसे पहले, एक से दो इकाइयों के दबाव में वृद्धि से मात्रा में आधे से कमी आती है। इसके बाद, समान दबाव वृद्धि के साथ, प्रारंभिक मात्रा में कभी भी छोटे परिवर्तन होते हैं। गैस जितनी अधिक संकुचित होती है, उतनी ही अधिक लोचदार हो जाती है। इसलिए, गैस के लिए, संपीड़न के किसी भी निरंतर मापांक (इसके लोचदार गुणों की विशेषता) को निर्दिष्ट करना असंभव है, जैसा कि ठोस के लिए किया जाता है। गैस के लिए, संपीड़न मापांक उस दबाव पर निर्भर करता है जिसके तहत संपीड़न मापांक स्थित होता है, दबाव के साथ बढ़ता है।

ध्यान दें कि बॉयल-मैरियोट कानून केवल बहुत अधिक दबाव और बहुत कम तापमान के लिए नहीं मनाया जाता है। उच्च दबाव और कम तापमान पर, गैस की मात्रा और दबाव के बीच संबंध और भी जटिल हो जाता है। हवा के लिए, उदाहरण के लिए, 0 डिग्री सेल्सियस पर, बॉयल - मैरियट कानून 100 एटीएम से अधिक नहीं के दबाव पर सही मात्रा मान देता है।

पैराग्राफ की शुरुआत में, यह पहले से ही कहा गया था कि गैस के लोचदार गुण और इसकी उच्च संपीडनशीलता का व्यापक रूप से मनुष्य द्वारा व्यावहारिक गतिविधियों में उपयोग किया जाता है। आइए कुछ और उदाहरण लेते हैं। उच्च दबाव पर गैस को अत्यधिक संपीड़ित करने की क्षमता गैस के बड़े द्रव्यमान को छोटी मात्रा में संग्रहीत करना संभव बनाती है। संपीड़ित हवा, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन वाले सिलेंडर उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, गैस वेल्डिंग (चित्र। 3.23) में।

गैस के अच्छे लोचदार गुणों ने नदी होवरक्राफ्ट के निर्माण के आधार के रूप में कार्य किया (चित्र। 3.24)। ये नए प्रकार के जहाज पहले हासिल की गई गति से कहीं अधिक गति प्राप्त कर रहे हैं। हवा के लोचदार गुणों के उपयोग के लिए धन्यवाद, बड़े घर्षण बलों से छुटकारा पाना संभव था। सच है, इस मामले में, दबाव की गणना बहुत अधिक जटिल है, क्योंकि तेज हवा के प्रवाह में दबाव की गणना करना आवश्यक है।

कई जैविक प्रक्रियाएं भी हवा के लोचदार गुणों के उपयोग पर आधारित होती हैं। उदाहरण के लिए, क्या आपने सोचा है कि आप कैसे सांस लेते हैं? जब आप श्वास लेते हैं तो क्या होता है?

तंत्रिका तंत्र के संकेत पर कि शरीर में ऑक्सीजन की कमी है, एक व्यक्ति, जब साँस लेता है, छाती की मांसपेशियों की मदद से पसलियों को उठाता है, और अन्य मांसपेशियों की मदद से डायाफ्राम को कम करता है। यह उस मात्रा को बढ़ाता है जिस पर फेफड़े (और उनमें शेष हवा) कब्जा कर सकते हैं। लेकिन मात्रा में इस वृद्धि से फेफड़ों में वायु दाब में भारी कमी आती है। बाहरी हवा और फेफड़ों में हवा के बीच दबाव का अंतर होता है। नतीजतन, बाहर की हवा अपने लोचदार गुणों के कारण फेफड़ों में ही प्रवेश करना शुरू कर देती है।

हम उसे केवल फेफड़ों के आयतन को बदलकर प्रवेश करने का अवसर देते हैं।

इतना ही नहीं सांस लेने के दौरान हवा की लोच का उपयोग होता है। फेफड़े के ऊतक बहुत नाजुक होते हैं, और यह बार-बार खिंचाव और पेक्टोरल मांसपेशियों पर किसी न किसी दबाव का सामना नहीं करेगा। इसलिए, यह उनसे जुड़ा नहीं है (चित्र 3.25)। इसके अलावा, इसकी सतह को खींचकर (पेक्टोरल मांसपेशियों की मदद से) फेफड़े का विस्तार विभिन्न भागों में फेफड़े के असमान, असमान विस्तार का कारण होगा। इसलिए, फेफड़े एक विशेष फिल्म से घिरा हुआ है - फुस्फुस का आवरण। फुस्फुस का आवरण एक भाग के साथ फेफड़े से जुड़ा होता है, और दूसरे के साथ छाती के मांसपेशी ऊतक। फुफ्फुस एक प्रकार का थैला बनाता है, जिसकी दीवारें हवा को गुजरने नहीं देती हैं।

फुफ्फुस गुहा में ही बहुत कम मात्रा में गैस होती है। इस गैस का दबाव फेफड़ों में हवा के दबाव के बराबर हो जाता है, जब फुस्फुस की दीवारें एक दूसरे के बहुत करीब होती हैं। जब साँस लेते हैं, तो गुहा की मात्रा तेजी से बढ़ जाती है। इसमें दबाव तेजी से गिरता है। फेफड़े, इसमें निहित हवा के अवशेषों के कारण, सभी भागों में समान रूप से विस्तार करना शुरू कर देता है, जैसे कि एक वायु पंप की घंटी के नीचे एक रबर की गेंद।

इस प्रकार, प्रकृति ने फेफड़ों के ऊतकों के लिए एक आदर्श शॉक एब्जॉर्बर और इसके विस्तार और संकुचन के लिए सबसे अनुकूल परिस्थितियों को बनाने के लिए हवा के लोचदार गुणों का बुद्धिमानी से उपयोग किया है।

न्यूटन के नियमों के अनुप्रयोग पर समस्याओं को हल करते समय, हम बॉयल-मैरियोट कानून का उपयोग गैसों के विशेष लोचदार गुणों को व्यक्त करने वाले एक अतिरिक्त समीकरण के रूप में करेंगे।

आदर्श गैसों के बुनियादी नियमों का उपयोग तकनीकी थर्मोडायनामिक्स में विमानन उपकरण, विमान इंजन के लिए डिजाइन और तकनीकी दस्तावेज विकसित करने की प्रक्रिया में कई इंजीनियरिंग और तकनीकी समस्याओं को हल करने के लिए किया जाता है; उनका निर्माण और संचालन।

ये कानून मूल रूप से प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त किए गए थे। इसके बाद, वे निकायों की संरचना के आणविक-गतिज सिद्धांत से प्राप्त हुए थे।

बॉयल का नियम - मैरियटएक स्थिर तापमान पर दबाव पर एक आदर्श गैस के आयतन की निर्भरता स्थापित करता है। यह निर्भरता 1662 में गैस के गतिज सिद्धांत के आगमन से बहुत पहले अंग्रेजी रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी आर। बॉयल द्वारा निकाली गई थी। 1676 में बॉयल की परवाह किए बिना, इसी कानून की खोज ई. मारीओट ने की थी। रॉबर्ट बॉयल (1627 - 1691) का कानून, अंग्रेजी रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी जिन्होंने 1662 में इस कानून की स्थापना की, और एडमे मारिओट (1620 - 1684), फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी जिन्होंने 1676 में इस कानून की स्थापना की: एक आदर्श गैस के दिए गए द्रव्यमान के आयतन का गुणनफल और उसका दबाव स्थिर तापमान पर स्थिर होता हैया।

कानून को बॉयल-मैरियोट कहा जाता है और कहता है कि स्थिर तापमान पर, गैस का दबाव उसके आयतन के व्युत्क्रमानुपाती होता है.

मान लीजिए कि हमारे पास गैस के एक निश्चित द्रव्यमान के स्थिर तापमान पर है:

वी 1 - दाब पर गैस का आयतन आर 1 ;

वी 2 - दाब पर गैस का आयतन आर 2 .

फिर, कानून के अनुसार, हम लिख सकते हैं

इस समीकरण में विशिष्ट आयतन का मान और इस गैस का द्रव्यमान लेना टी= 1 किग्रा, हमें प्राप्त होता है

पी 1 वी 1 =पी 2 वी 2 या पीवी= स्थिरांक .(5)

किसी गैस का घनत्व उसके विशिष्ट आयतन का व्युत्क्रम होता है:

तब समीकरण (4) रूप लेता है

अर्थात्, गैसों का घनत्व उनके निरपेक्ष दबावों के सीधे समानुपाती होता है। समीकरण (5) को बॉयल-मैरियोट कानून की एक नई अभिव्यक्ति के रूप में माना जा सकता है, जिसे निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है: दबाव का गुणनफल और एक ही आदर्श गैस के एक निश्चित द्रव्यमान का विशिष्ट आयतन, इसकी विभिन्न अवस्थाओं के लिए, लेकिन एक ही तापमान पर, एक स्थिर मान होता है.

यह नियम गैसों के गतिज सिद्धांत के मूल समीकरण से आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। समीकरण (2) में प्रति इकाई आयतन में अणुओं की संख्या के अनुपात से प्रतिस्थापित करना एन/वी (वीगैस के दिए गए द्रव्यमान का आयतन है, एनआयतन में अणुओं की संख्या है) हमें प्राप्त होता है

चूंकि गैस के दिए गए द्रव्यमान के लिए मात्राएँ एनऔर β स्थिर, फिर स्थिर तापमान पर टी=स्थिरांकगैस की मनमानी मात्रा के लिए, बॉयल-मैरियोट समीकरण का रूप होगा

पीवी = स्थिरांक, (7)

और 1 किलो गैस के लिए

पीवी = कॉन्स्ट.

समन्वय प्रणाली में ग्राफिक रूप से चित्रित करें आर – वीगैस की स्थिति में परिवर्तन।

उदाहरण के लिए, 1 मीटर 3 के आयतन वाले गैस के दिए गए द्रव्यमान का दबाव 98 kPa है, फिर, समीकरण (7) का उपयोग करके, हम 2 मीटर 3 की मात्रा वाली गैस का दबाव निर्धारित करते हैं।

गणना जारी रखते हुए, हमें निम्नलिखित डेटा मिलता है: वी(एम 3) 1 के बराबर है; 2; 3; 4; 5; 6; क्रमश: आर(केपीए) 98 के बराबर है; 49; 32.7; 24.5; 19.6; 16.3. इन आंकड़ों के आधार पर, हम एक ग्राफ बनाते हैं (चित्र 1)।

चावल। 1. आयतन पर एक आदर्श गैस के दबाव की निर्भरता

स्थिर तापमान

परिणामी वक्र एक अतिपरवलय है, जो एक स्थिर तापमान पर प्राप्त होता है, एक समतापी कहलाता है, और एक स्थिर तापमान पर होने वाली प्रक्रिया को इज़ोटेर्मल कहा जाता है। बॉयल-मैरियोट कानून अनुमानित है और बहुत अधिक दबाव और कम तापमान पर थर्मल इंजीनियरिंग गणना के लिए अस्वीकार्य है।

गे–एल यू एस एस ए का कानूनस्थिर दाब पर तापमान पर एक आदर्श गैस के आयतन की निर्भरता को निर्धारित करता है। (जोसेफ लुई गे-लुसाक (1778 - 1850) का कानून, एक फ्रांसीसी रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी जिन्होंने पहली बार 1802 में इस कानून की स्थापना की थी: स्थिर दबाव पर आदर्श गैस के दिए गए द्रव्यमान का आयतन बढ़ते तापमान के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, अर्थात , विशिष्ट मात्रा कहाँ पर है; β 1/273.16 प्रति 1 o सी के बराबर मात्रा विस्तार गुणांक है।) कानून 1802 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ जोसेफ लुई गे-लुसाक द्वारा प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया था, जिसका नाम रखा गया है। प्रयोगात्मक रूप से गैसों के थर्मल विस्तार की जांच करते हुए, गे-लुसाक ने पाया कि एक निरंतर दबाव में, सभी गैसों की मात्रा गर्म होने पर लगभग समान रूप से बढ़ जाती है, अर्थात, तापमान में 1 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ, गैस के एक निश्चित द्रव्यमान की मात्रा बढ़ जाती है। इस द्रव्यमान गैस के 0°C पर व्याप्त आयतन के 1/273 से।

समान मान से 1 ° C गर्म करने के दौरान मात्रा में वृद्धि आकस्मिक नहीं है, लेकिन, जैसा कि यह था, बॉयल-मैरियोट कानून का एक परिणाम है। सबसे पहले, गैस को स्थिर मात्रा में 1 ° C तक गर्म किया जाता है, इसका दबाव प्रारंभिक के 1/273 से बढ़ जाता है। फिर गैस एक स्थिर तापमान पर फैलती है, और इसका दबाव प्रारंभिक एक तक कम हो जाता है, और मात्रा उसी कारक से बढ़ जाती है। 0°C से पर गैस के एक निश्चित द्रव्यमान का आयतन निरूपित करना वी 0 , और तापमान पर टीडिग्री सेल्सियस के माध्यम से वी टीआइए कानून को इस प्रकार लिखें:

गे-लुसाक के नियम को भी ग्राफिक रूप से दर्शाया जा सकता है।

चावल। 2. एक स्थिरांक पर एक आदर्श गैस के आयतन की तापमान पर निर्भरता

दबाव

समीकरण (8) का उपयोग करके और तापमान को 0°C, 273°C, 546°C मानकर, हम क्रमशः गैस के आयतन की गणना करते हैं, वी 0 , 2वी 0 , 3वी 0. आइए हम कुछ सशर्त पैमाने (चित्र 2) में एब्सिस्सा अक्ष पर गैस के तापमान और इन तापमानों के अनुरूप गैस की मात्रा को कोटि अक्ष के साथ प्लॉट करें। प्राप्त बिंदुओं को ग्राफ पर जोड़ने पर, हमें एक सीधी रेखा प्राप्त होती है, जो स्थिर दबाव पर तापमान पर एक आदर्श गैस के आयतन की निर्भरता का एक ग्राफ है। ऐसी रेखा कहलाती है समताप-रेखा, और निरंतर दबाव पर आगे बढ़ने वाली प्रक्रिया - समदाब रेखीय.

आइए हम एक बार फिर तापमान से गैस के आयतन में परिवर्तन के ग्राफ की ओर मुड़ें। आइए x-अक्ष के साथ सीधी रेखा को चौराहे तक जारी रखें। प्रतिच्छेदन बिंदु निरपेक्ष शून्य के अनुरूप होगा।

आइए मान लें कि समीकरण (8) में मान वी टी= 0, तो हमारे पास है:

लेकिन जबसे वी 0 0, इसलिए, कहाँ से टी= - 273 डिग्री सेल्सियस। परंतु - 273°C=0K, जिसे सिद्ध करना आवश्यक था।

हम इस रूप में गे-लुसाक समीकरण का प्रतिनिधित्व करते हैं:

याद रहे कि 273+ टी=टी, और 273 K \u003d 0 ° C, हमें मिलता है:

समीकरण (9) में विशिष्ट आयतन का मान और लेना टी\u003d 1 किलो, हमें मिलता है:

संबंध (10) गे-लुसाक कानून को व्यक्त करता है, जिसे निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है: स्थिर दाब पर, समान आदर्श गैस के समान द्रव्यमान के विशिष्ट आयतन उसके निरपेक्ष तापमान के सीधे आनुपातिक होते हैं. जैसा कि समीकरण (10) से देखा जा सकता है, गे-लुसाक कानून कहता है कि कि गैस के किसी दिए गए द्रव्यमान के विशिष्ट आयतन को उसके निरपेक्ष तापमान से विभाजित करने का भागफल किसी दिए गए स्थिर दबाव पर एक स्थिर मान होता है.

गे-लुसाक कानून को व्यक्त करने वाले समीकरण का सामान्य रूप से रूप है

और गैसों के गतिज सिद्धांत के मूल समीकरण से प्राप्त किया जा सकता है। समीकरण (6) को के रूप में दर्शाया जा सकता है

पर पी=स्थिरांकहम समीकरण (11) प्राप्त करते हैं। इंजीनियरिंग में गे-लुसाक के नियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसलिए, गैसों के आयतन प्रसार के नियम के आधार पर, 1 से 1400 K तक के तापमान को मापने के लिए एक आदर्श गैस थर्मामीटर बनाया गया था।

चार्ल्स का नियमस्थिर आयतन पर तापमान पर गैस के दिए गए द्रव्यमान के दबाव की निर्भरता को स्थापित करता है। स्थिर द्रव्यमान और आयतन की एक आदर्श गैस का दबाव गर्म करने पर रैखिक रूप से बढ़ता है,यही है जहां आरओ - दबाव पर टी= 0 डिग्री सेल्सियस।

चार्ल्स ने निर्धारित किया कि जब एक स्थिर आयतन में गर्म किया जाता है, तो सभी गैसों का दबाव लगभग समान रूप से बढ़ जाता है, अर्थात। जब तापमान 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ जाता है, तो किसी भी गैस का दबाव उस गैस के द्रव्यमान के 0 डिग्री सेल्सियस के दबाव के 1/273 से ठीक बढ़ जाता है। आइए हम एक बर्तन में गैस के एक निश्चित द्रव्यमान के दबाव को 0°C से तक निरूपित करें आर 0 , और तापमान पर टी° के माध्यम से पीटी । जब तापमान 1°C बढ़ जाता है, तो दाब बढ़ जाता है, और जब तापमान बढ़ जाता है टी°C दाब बढ़ जाता है। तापमान पर दबाव टीडिग्री सेल्सियस प्रारंभिक प्लस दबाव वृद्धि के बराबर या

फॉर्मूला (12) आपको किसी भी तापमान पर दबाव की गणना करने की अनुमति देता है यदि 0 डिग्री सेल्सियस पर दबाव ज्ञात हो। इंजीनियरिंग गणना में, अक्सर एक समीकरण (चार्ल्स का नियम) का उपयोग किया जाता है, जो आसानी से संबंध (12) से प्राप्त होता है।

क्योंकि, और 273 + टी = टीया 273 K = 0°C = टी 0

स्थिर विशिष्ट आयतन पर, एक आदर्श गैस का निरपेक्ष दबाव निरपेक्ष तापमान के सीधे आनुपातिक होता है। अनुपात के मध्य पदों को आपस में बदलने पर, हम प्राप्त करते हैं

समीकरण (14) सामान्य रूप में चार्ल्स के नियम की अभिव्यक्ति है। यह समीकरण आसानी से सूत्र (6) से प्राप्त किया जा सकता है

पर वी=स्थिरांकहम चार्ल्स के नियम (14) का सामान्य समीकरण प्राप्त करते हैं।

स्थिर आयतन पर तापमान पर गैस के दिए गए द्रव्यमान की निर्भरता का एक ग्राफ बनाने के लिए, हम समीकरण (13) का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, 273 K=0°C के तापमान पर, गैस के एक निश्चित द्रव्यमान का दबाव 98 kPa है। समीकरण के अनुसार, क्रमशः 373, 473, 573 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर दबाव 137 केपीए (1.4 किग्रा/सेमी 2), 172 केपीए (1.76 किग्रा/सेमी 2), 207 केपीए (2.12 किग्रा/सेमी) होगा। 2))। इन आंकड़ों के आधार पर, हम एक ग्राफ बनाते हैं (चित्र 3)। परिणामी सीधी रेखा को आइसोकोर कहा जाता है, और निरंतर मात्रा में आगे बढ़ने वाली प्रक्रिया को आइसोकोरिक कहा जाता है।

चावल। 3. स्थिर आयतन पर तापमान पर गैस के दबाव की निर्भरता

बॉयल का नियम - मैरियट

बॉयल का नियम - मैरियट- मौलिक गैस कानूनों में से एक, रॉबर्ट बॉयल द्वारा 1662 में खोजा गया और स्वतंत्र रूप से 1676 में एडमे मारीओट द्वारा फिर से खोजा गया। समतापीय प्रक्रिया में गैस के व्यवहार का वर्णन करता है। कानून क्लैपेरॉन समीकरण का परिणाम है।

• 1 शब्दांकन
• 2 परिणाम
• 3 यह भी देखें
• 4 नोट्स
• 5 साहित्य

शब्दों

बॉयल का नियम - मैरियट इस प्रकार है:

गैस के स्थिर तापमान और द्रव्यमान पर, गैस के दबाव और उसके आयतन का गुणनफल स्थिर होता है।

गणितीय रूप में इस कथन को सूत्र के रूप में लिखा जाता है

गैस का दबाव कहाँ है; गैस की मात्रा है, और निर्दिष्ट शर्तों के तहत एक स्थिर मूल्य है। सामान्य तौर पर, मूल्य गैस की रासायनिक प्रकृति, द्रव्यमान और तापमान द्वारा निर्धारित किया जाता है।

जाहिर है, यदि सूचकांक 1 गैस की प्रारंभिक अवस्था से संबंधित मात्राओं को दर्शाता है, और सूचकांक 2 - अंतिम स्थिति को दर्शाता है, तो उपरोक्त सूत्र को इस प्रकार लिखा जा सकता है

. जो कहा गया है और उपरोक्त सूत्रों से, एक इज़ोटेर्मल प्रक्रिया में गैस के दबाव की मात्रा पर निर्भरता का रूप इस प्रकार है:

यह निर्भरता बॉयल-मैरियोट कानून की सामग्री की पहली अभिव्यक्ति के बराबर एक और है। उसका मतलब है कि

एक स्थिर तापमान पर गैस के एक निश्चित द्रव्यमान का दबाव उसके आयतन के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

तब समतापीय प्रक्रिया में भाग लेने वाली गैस की प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं के बीच संबंध को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस और उपरोक्त सूत्र की प्रयोज्यता, जो प्रारंभिक और अंतिम दबावों और गैस के आयतन को एक दूसरे से संबंधित करती है, इज़ोटेर्मल प्रक्रियाओं के मामले तक सीमित नहीं है। सूत्र उन मामलों में भी मान्य रहते हैं जब प्रक्रिया के दौरान तापमान में परिवर्तन होता है, लेकिन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, अंतिम तापमान प्रारंभिक तापमान के बराबर होता है।

यह स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है कि यह कानून केवल उन मामलों में मान्य है जहां विचाराधीन गैस को आदर्श माना जा सकता है। विशेष रूप से, बॉयल-मैरियोट कानून दुर्लभ गैसों के संबंध में उच्च सटीकता के साथ पूरा होता है। यदि गैस अत्यधिक संकुचित है, तो इस नियम से महत्वपूर्ण विचलन देखे जाते हैं।

बॉयल का नियम - मैरियट, चार्ल्स का नियम और गे-लुसाक का नियम, जो अवोगाद्रो के नियम के पूरक हैं, राज्य के आदर्श गैस समीकरण को प्राप्त करने के लिए पर्याप्त आधार हैं।

परिणाम

बॉयल-मैरियोट कानून कहता है कि एक समतापी प्रक्रिया में गैस का दबाव गैस के कब्जे वाले आयतन के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यदि हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि गैस का घनत्व भी उसके द्वारा व्याप्त आयतन के व्युत्क्रमानुपाती होता है, तो हम इस निष्कर्ष पर पहुँचेंगे:

एक समतापीय प्रक्रिया में, गैस का दबाव उसके घनत्व के सीधे अनुपात में बदलता है।

यह ज्ञात है कि संपीड्यता, यानी दबाव में गैस की मात्रा को बदलने की क्षमता, एक संपीडन कारक की विशेषता है। एक इज़ोटेर्मल प्रक्रिया के मामले में, एक इज़ोटेर्मल संपीड्यता गुणांक की बात करता है, जो कि सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

जहां सूचकांक टी का मतलब है कि आंशिक व्युत्पन्न एक स्थिर तापमान पर लिया जाता है। इस सूत्र में बॉयल-मैरियोट कानून से दबाव और आयतन के बीच संबंध के लिए अभिव्यक्ति को प्रतिस्थापित करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

इस प्रकार, हम इस निष्कर्ष पर आते हैं:

एक आदर्श गैस का समतापीय संपीडन गुणांक उसके दाब के व्युत्क्रम के बराबर होता है।

यह सभी देखें

• गे-लुसाक का नियम
• चार्ल्स का नियम
• अवोगाद्रो का नियम
• आदर्श गैस
• राज्य का आदर्श गैस समीकरण

टिप्पणियाँ

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5. स्थिर द्रव्यमान पर।
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   आईएसबीएन 5-85270-087-8।

साहित्य

• पेट्रुशेव्स्की एफ। एफ। बॉयल-मैरियट कानून // ब्रोकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश शब्दकोश: 86 खंडों में (82 खंड और 4 अतिरिक्त)। - सेंट पीटर्सबर्ग, 1890-1907।

बॉयल का नियम - मैरियट के बारे में जानकारी

बॉयल का नियम - मैरियट

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बॉयल-मैरियट कानून

गैस के आयतन और दबाव के बीच मात्रात्मक संबंध सबसे पहले रॉबर्ट बॉयल ने 1662 में स्थापित किया था। * बॉयल-मैरियोट का नियम कहता है कि एक स्थिर तापमान पर, गैस का आयतन उसके दबाव के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

यह नियम किसी भी निश्चित मात्रा में गैस पर लागू होता है। जैसे कि चित्र से देखा जा सकता है। 3.2, इसका ग्राफिकल प्रतिनिधित्व भिन्न हो सकता है। बाईं ओर के ग्राफ से पता चलता है कि कम दबाव में, गैस की एक निश्चित मात्रा का आयतन बड़ा होता है।

किसी गैस का दाब बढ़ने पर उसका आयतन कम हो जाता है। गणितीय रूप से, यह इस प्रकार लिखा गया है:

हालांकि, बॉयल-मैरियट का नियम आमतौर पर इस रूप में लिखा जाता है

ऐसा रिकॉर्ड, उदाहरण के लिए, नए वॉल्यूम V2 में दबाव p2 की गणना करने के लिए प्रारंभिक गैस मात्रा V1 और उसके दबाव p को जानने की अनुमति देता है।

गे-लुसाक का नियम (चार्ल्स का नियम)

1787 में, चार्ल्स ने दिखाया कि निरंतर दबाव में, गैस का आयतन (उसके तापमान के अनुपात में) बदलता है। यह निर्भरता चित्र 3.3 में चित्रमय रूप में प्रस्तुत की जाती है, जिससे यह देखा जा सकता है कि गैस का आयतन रैखिक रूप से संबंधित है इसके तापमान तक। गणितीय रूप में, यह निर्भरता इस प्रकार व्यक्त की जाती है:

चार्ल्स का नियम अक्सर एक अलग रूप में लिखा जाता है:

V1IT1 = V2T1 (2)

चार्ल्स के नियम में जे. गे-लुसाक ने सुधार किया, जिन्होंने 1802 में पाया कि एक गैस का आयतन, जब उसके तापमान में 1 डिग्री सेल्सियस परिवर्तन होता है, तो उस मात्रा के 1/273 से बदल जाता है जो उसने 0 डिग्री सेल्सियस पर कब्जा कर लिया था।

यह इस प्रकार है कि यदि हम 0°C पर किसी गैस का मनमाना आयतन लें और स्थिर दाब पर उसका तापमान 273°C कम करें, तो अंतिम आयतन शून्य के बराबर होगा। यह -273 डिग्री सेल्सियस या 0 के तापमान से मेल खाता है। इस तापमान को पूर्ण शून्य कहा जाता है। वास्तव में, इसे हासिल नहीं किया जा सकता है। अंजीर पर।

चित्र 3.3 दिखाता है कि कैसे गैस की मात्रा बनाम तापमान के भूखंडों का एक्सट्रपलेशन 0 K पर शून्य मात्रा की ओर जाता है।

निरपेक्ष शून्य, सख्ती से बोलना, अप्राप्य है। हालांकि, प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, केवल 0.001 K द्वारा पूर्ण शून्य से भिन्न तापमान प्राप्त करना संभव है। ऐसे तापमान पर, अणुओं की यादृच्छिक गति व्यावहारिक रूप से रुक जाती है। इससे अद्भुत गुण प्राप्त होते हैं।

उदाहरण के लिए, निरपेक्ष शून्य के करीब तापमान पर ठंडी होने वाली धातुएं अपना विद्युत प्रतिरोध लगभग पूरी तरह से खो देती हैं और सुपरकंडक्टिंग* बन जाती हैं। अन्य असामान्य निम्न-तापमान गुणों वाले पदार्थों का एक उदाहरण हीलियम है।

परम शून्य के करीब तापमान पर, हीलियम अपनी चिपचिपाहट खो देता है और सुपरफ्लुइड बन जाता है।

* 1987 में, पदार्थों की खोज की गई थी (लैंथेनाइड तत्वों, बेरियम और तांबे के ऑक्साइड से sintered चीनी मिट्टी) जो 100 K (-173 डिग्री सेल्सियस) के क्रम पर अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर अतिचालक बन जाते हैं। ये "उच्च तापमान" सुपरकंडक्टर्स प्रौद्योगिकी में बड़ी संभावनाएं खोलते हैं।- लगभग। अनुवाद

मुख्य प्रयोगशाला के उपकरणवह डेस्कटॉप है जिस पर सभी प्रायोगिक कार्य किए जाते हैं।

हर प्रयोगशाला में अच्छा वेंटिलेशन होना चाहिए। एक धूआं हुड की आवश्यकता होती है, जिसमें सभी कार्य दुर्गंधयुक्त या जहरीले यौगिकों के साथ-साथ क्रूसिबल में कार्बनिक पदार्थों को जलाने के उपयोग से किए जाते हैं।

एक विशेष धूआं हुड में, जिसमें हीटिंग से संबंधित कार्य नहीं किया जाता है, वाष्पशील, हानिकारक या दुर्गंधयुक्त पदार्थ (तरल ब्रोमीन, केंद्रित नाइट्रिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड, आदि) संग्रहीत किए जाते हैं।

), साथ ही ज्वलनशील पदार्थ (कार्बन डाइसल्फ़ाइड, ईथर, बेंजीन, आदि)।

प्रयोगशाला को पानी की आपूर्ति, सीवरेज, तकनीकी करंट, गैस वायरिंग और वॉटर हीटर की आवश्यकता होती है। संपीड़ित हवा की आपूर्ति, वैक्यूम लाइन, गर्म पानी और भाप की आपूर्ति होना भी वांछनीय है।

यदि कोई विशेष आपूर्ति नहीं है, तो गर्म पानी का उत्पादन करने के लिए विभिन्न प्रणालियों के वॉटर हीटर का उपयोग किया जाता है।

बिजली या गैस द्वारा गर्म किए गए इन उपकरणों के माध्यम से, लगभग 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म पानी का एक जेट जल्दी से प्राप्त किया जा सकता है।

प्रयोगशाला में पानी के आसवन (या विखनिजीकरण) के लिए संस्थापन होना चाहिए, क्योंकि आसुत या अखनिज जल के बिना प्रयोगशाला में काम करना असंभव है। ऐसे मामलों में जहां आसुत जल प्राप्त करना कठिन या असंभव है, वाणिज्यिक आसुत जल का उपयोग किया जाता है।

काम की मेजों के पास 10-15 लीटर की क्षमता वाले मिट्टी के जार और अनावश्यक घोल, अभिकर्मकों आदि के निकास के लिए पानी के सिंक, साथ ही टूटे हुए कांच, कागज और अन्य सूखे कचरे के लिए टोकरियाँ होनी चाहिए।

वर्किंग टेबल के अलावा, प्रयोगशाला में एक डेस्क होनी चाहिए जहां सभी नोटबुक और नोट्स संग्रहीत हों, और यदि आवश्यक हो, तो एक शीर्षक तालिका। काम की मेजों के पास ऊँचे स्टूल या कुर्सियाँ होनी चाहिए।

विश्लेषणात्मक संतुलन और एक स्थिर स्थापना (इलेक्ट्रोमेट्रिक, ऑप्टिकल, आदि) की आवश्यकता वाले उपकरणों को प्रयोगशाला से जुड़े एक अलग कमरे में रखा जाता है, और विश्लेषणात्मक संतुलन के लिए एक विशेष वजन कक्ष आवंटित किया जाना चाहिए। यह वांछनीय है कि तौल कक्ष उत्तर दिशा में खिड़कियों के साथ स्थित हो। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि संतुलन सूर्य के प्रकाश के संपर्क में नहीं होना चाहिए ("तराजू और वजन")।

प्रयोगशाला में, आपके पास सबसे आवश्यक संदर्भ पुस्तकें, मैनुअल और पाठ्यपुस्तकें भी होनी चाहिए, क्योंकि अक्सर काम के दौरान स्वर या अन्य जानकारी की आवश्यकता होती है।

यह सभी देखें

पेज 3

प्रयोगशालाओं में प्रयुक्त रासायनिक कांच के बने पदार्थ को कई समूहों में विभाजित किया जा सकता है। उद्देश्य के अनुसार, व्यंजन को सामान्य-उद्देश्य, विशेष-उद्देश्य और मापा व्यंजन में विभाजित किया जा सकता है। सामग्री के अनुसार - सादे कांच, विशेष कांच, क्वार्ट्ज से बने व्यंजनों के लिए।

समूह को। सामान्य प्रयोजन की वस्तुओं में वे वस्तुएँ शामिल हैं जो हमेशा प्रयोगशालाओं में होनी चाहिए और जिनके बिना अधिकांश काम नहीं किया जा सकता है। ये हैं: टेस्ट ट्यूब, सरल और अलग करने वाले फ़नल, ग्लास, फ्लैट-तल वाले फ्लास्क, क्रिस्टलाइज़र, शंक्वाकार फ्लास्क (एरलेनमेयर), बन्सन फ्लास्क, रेफ्रिजरेटर, रिटॉर्ट्स, आसुत जल के लिए फ्लास्क, टीज़, नल।

विशेष प्रयोजन समूह में वे वस्तुएं शामिल हैं जिनका उपयोग किसी एक उद्देश्य के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए: किप उपकरण, सोक-रैली उपकरण, केजेल्डहल उपकरण, रिफ्लक्स फ्लास्क, वुल्फ फ्लास्क, टीशचेंको फ्लास्क, पाइकोनोमीटर, हाइड्रोमीटर, ड्रेक्सेल फ्लास्क, काली उपकरण , कार्बन डाइऑक्साइड परीक्षक, गोल तल फ्लास्क, विशेष रेफ्रिजरेटर, आणविक भार परीक्षक, गलनांक और क्वथनांक परीक्षक, आदि।

वॉल्यूमेट्रिक बर्तनों में शामिल हैं: स्नातक किए गए सिलेंडर और बीकर, पिपेट, ब्यूरेट और वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क।

आरंभ करने के लिए, हम निम्नलिखित वीडियो देखने का सुझाव देते हैं, जहां मुख्य प्रकार के रासायनिक कांच के बने पदार्थ को संक्षेप में और आसानी से माना जाता है।

यह सभी देखें:

सामान्य प्रयोजन के कुकवेयर

टेस्ट ट्यूब (चित्र। 18) एक गोल तल के साथ संकीर्ण बेलनाकार बर्तन हैं; वे विभिन्न आकारों और व्यास में और विभिन्न ग्लास से आते हैं। साधारण "प्रयोगशाला परीक्षण ट्यूब फ्यूसिबल ग्लास से बने होते हैं, लेकिन विशेष कार्य के लिए, जब उच्च तापमान पर हीटिंग की आवश्यकता होती है, तो टेस्ट ट्यूब आग रोक ग्लास या क्वार्ट्ज से बने होते हैं।

साधारण, साधारण टेस्ट ट्यूब के अलावा, स्नातक और अपकेंद्रित्र शंक्वाकार टेस्ट ट्यूब का भी उपयोग किया जाता है।

उपयोग में आने वाली टेस्ट ट्यूबों को विशेष लकड़ी, प्लास्टिक या धातु के रैक (चित्र 19) में संग्रहित किया जाता है।

चावल। 18. सादा और स्नातक ट्यूब

चावल। 20. परखनली में चूर्ण पदार्थ मिलाना।

टेस्ट ट्यूब मुख्य रूप से विश्लेषणात्मक या सूक्ष्म रासायनिक कार्य के लिए उपयोग किए जाते हैं। परखनली में अभिक्रिया करते समय बहुत अधिक मात्रा में अभिकर्मकों का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। यह बिल्कुल अस्वीकार्य है कि परखनली को किनारे तक भर दिया जाए।

प्रतिक्रिया छोटी मात्रा में पदार्थों के साथ की जाती है; परखनली की क्षमता का 1/4 या 1/8 भी पर्याप्त है। कभी-कभी परखनली में ठोस पदार्थ (पाउडर, क्रिस्टल आदि) डालना आवश्यक होता है।

), इसके लिए, परखनली के व्यास से थोड़ी कम चौड़ाई वाले कागज की एक पट्टी को लंबाई में आधा मोड़ा जाता है और परिणामी स्कूप में ठोस की आवश्यक मात्रा डाली जाती है। ट्यूब को बाएं हाथ में रखा जाता है, क्षैतिज रूप से झुका हुआ होता है, और स्कूप इसमें लगभग नीचे तक डाला जाता है (चित्र 20)।

फिर परखनली को लंबवत रखा जाता है, लेकिन उस पर हल्के से प्रहार भी किया जाता है। जब सभी ठोस बाहर निकल जाते हैं, तो पेपर स्कूप हटा दिया जाता है।

डाले गए अभिकर्मकों को मिलाने के लिए, परखनली को ऊपरी सिरे पर बाएं हाथ के अंगूठे और तर्जनी से पकड़ें और इसे मध्यमा उंगली से सहारा दें, और दाहिने हाथ की तर्जनी से परखनली के निचले हिस्से पर प्रहार करें। तिरछा झटका। सामग्री को अच्छी तरह मिश्रित करने के लिए यह पर्याप्त है।

टेस्ट ट्यूब को अपनी उंगली से बंद करना और इसे इस रूप में हिलाना बिल्कुल अस्वीकार्य है; इस मामले में, कोई न केवल टेस्ट ट्यूब में तरल में कुछ विदेशी पेश कर सकता है, बल्कि कभी-कभी उंगली की त्वचा को नुकसान पहुंचा सकता है, जल सकता है, आदि।

यदि ट्यूब आधे से अधिक तरल से भरी है, तो सामग्री को कांच की छड़ के साथ मिलाया जाता है।

यदि ट्यूब को गर्म करने की आवश्यकता है, तो इसे धारक में जकड़ना चाहिए।

जब परखनली को अयोग्य और जोर से गर्म किया जाता है, तो तरल जल्दी से उबल जाता है और उसमें से बाहर निकल जाता है, इसलिए आपको इसे सावधानी से गर्म करने की आवश्यकता होती है। जब बुलबुले दिखाई देने लगते हैं, तो परखनली को एक तरफ रख देना चाहिए और इसे आग की लौ में नहीं रखना चाहिए। बर्नर, लेकिन उसके पास या उसके ऊपर, गर्म हवा से गर्म करना जारी रखें। गर्म होने पर, परखनली के खुले सिरे को कर्मचारी और मेज पर बैठे पड़ोसियों से दूर कर देना चाहिए।

जब मजबूत हीटिंग की आवश्यकता नहीं होती है, तो टेस्ट ट्यूब को गर्म तरल के साथ गर्म पानी में कम करना बेहतर होता है। यदि आप छोटी परखनलियों (अर्ध-सूक्ष्मविश्लेषण के लिए) के साथ काम करते हैं, तो उन्हें केवल उपयुक्त आकार के गिलास बीकर में डाले गए गर्म पानी में गर्म किया जाता है (क्षमता 100 मिलीलीटर से अधिक नहीं)।

फ़नलआधान के लिए उपयोग किया जाता है - तरल पदार्थ, छानने के लिए, आदि। रासायनिक फ़नल विभिन्न आकारों में निर्मित होते हैं, उनका ऊपरी व्यास 35, 55, 70, 100, 150, 200, 250 और 300 मिमी है।

साधारण फ़नल में एक चिकनी आंतरिक दीवार होती है, लेकिन एक काटने का निशानवाला आंतरिक सतह वाले फ़नल का उपयोग कभी-कभी त्वरित निस्पंदन के लिए किया जाता है।

फ़िल्टर फ़नल में हमेशा 60° का कोण और एक कटा हुआ लंबा सिरा होता है।

ऑपरेशन के दौरान, फ़नल को या तो एक विशेष स्टैंड में या एक पारंपरिक प्रयोगशाला स्टैंड (चित्र 21) पर एक रिंग में स्थापित किया जाता है।

एक गिलास में छानने के लिए, एक फ़नल (चित्र 22) के लिए एक साधारण धारक बनाना उपयोगी होता है। ऐसा करने के लिए, 70-80 lsh लंबी और 20 मिमी चौड़ी की एक पट्टी को लगभग की मोटाई के साथ शीट एल्यूमीनियम से काट दिया जाता है। 2 मिमी।

पट्टी के एक सिरे पर 12-13 मिमी व्यास वाला एक छेद ड्रिल किया जाता है और पट्टी को चित्र में दर्शाए अनुसार मोड़ा जाता है। 22, ए. कांच पर फ़नल को कैसे ठीक करें अंजीर में दिखाया गया है। 22बी.

बोतल या फ्लास्क में तरल डालते समय, कीप को किनारे पर न भरें।

यदि फ़नल को उस बर्तन की गर्दन से कसकर जोड़ा जाता है जिसमें तरल डाला जाता है, तो आधान मुश्किल होता है, क्योंकि बर्तन के अंदर बढ़ा हुआ दबाव बनता है। इसलिए, समय-समय पर फ़नल को ऊपर उठाने की आवश्यकता होती है।

उदाहरण के लिए, उनके बीच कागज का एक टुकड़ा डालने से कीप और बर्तन की गर्दन के बीच एक अंतर बनाना और भी बेहतर है। इस मामले में, आपको यह सुनिश्चित करने की ज़रूरत है कि गैसकेट बर्तन में नहीं मिलता है। तार त्रिकोण का उपयोग करना अधिक समीचीन है, जो आप स्वयं कर सकते हैं।

इस त्रिभुज को बर्तन के गले में रखा जाता है और फिर कीप डाली जाती है।

व्यंजन की गर्दन पर विशेष रबर या प्लास्टिक की नलिका होती है, जो फ्लास्क के अंदर और बाहर के वातावरण के बीच संचार प्रदान करती है (चित्र 23)।

चावल। 21. कांच रासायनिक कीप को मजबूत बनाना

चावल। 22. एक तिपाई में एक गिलास पर फ़नल को माउंट करने के लिए उपकरण।

फ़िल्टर करते समय विश्लेषणात्मक कार्य के लिए, विश्लेषणात्मक फ़नल (चित्र 24) का उपयोग करना बेहतर होता है। इन फ़नलों की ख़ासियत यह है कि इनका एक लम्बा कटा हुआ सिरा होता है, जिसका भीतरी व्यास निचले हिस्से की तुलना में ऊपरी हिस्से में छोटा होता है; यह डिज़ाइन फ़िल्टरिंग को गति देता है।

इसके अलावा, एक रिब्ड आंतरिक सतह के साथ विश्लेषणात्मक फ़नल होते हैं जो फ़िल्टर का समर्थन करते हैं, और उस बिंदु पर गोलाकार विस्तार के साथ जहां फ़नल ट्यूब में गुजरता है। इस डिज़ाइन के फ़नल पारंपरिक फ़नल की तुलना में निस्पंदन प्रक्रिया को लगभग तीन गुना तेज करते हैं।

चावल। 23. बोतल नेक के लिए नोजल। चावल। 24. विश्लेषणात्मक फ़नल।

फ़नल को अलग करना(चित्र 25) का उपयोग अमिश्रणीय तरल पदार्थों (उदाहरण के लिए, पानी और तेल) को अलग करने के लिए किया जाता है। वे या तो बेलनाकार या नाशपाती के आकार के होते हैं और ज्यादातर मामलों में ग्राउंड ग्लास स्टॉपर से सुसज्जित होते हैं।

आउटलेट ट्यूब के शीर्ष पर एक ग्राउंड ग्लास स्टॉपकॉक है। फ़नल को अलग करने की क्षमता अलग होती है (50 मिली से कई लीटर तक), क्षमता के आधार पर, दीवार की मोटाई भी बदल जाती है।

फ़नल की क्षमता जितनी छोटी होगी, उसकी दीवारें उतनी ही पतली होंगी और इसके विपरीत।

ऑपरेशन के दौरान, क्षमता और आकार के आधार पर अलग-अलग फ़नल को अलग-अलग तरीकों से मजबूत किया जाता है। छोटी क्षमता के बेलनाकार फ़नल को केवल पैर में तय किया जा सकता है। दो रिंगों के बीच बड़े फ़नल लगाए जाते हैं।

बेलनाकार फ़नल का निचला भाग एक रिंग पर टिका होना चाहिए, जिसका व्यास फ़नल के व्यास से थोड़ा छोटा होता है, ऊपरी रिंग का व्यास थोड़ा बड़ा होता है।

यदि फ़नल दोलन करता है, तो रिंग और फ़नल के बीच एक कॉर्क प्लेट रखी जानी चाहिए।

नाशपाती के आकार का अलग करने वाला फ़नल रिंग पर लगा होता है, इसकी गर्दन एक पैर से जकड़ी होती है। फ़नल को हमेशा पहले तय किया जाता है, और उसके बाद ही अलग किए जाने वाले तरल पदार्थ उसमें डाले जाते हैं।

ड्रॉपिंग फ़नल (चित्र 26) फ़नल को अलग करने से भिन्न होते हैं क्योंकि वे हल्के, पतले-दीवार वाले और होते हैं

चावल। 25. कीप को अलग करना। चावल। 26. ड्रिप फ़नल।

ज्यादातर मामलों में एक लंबे अंत के साथ। इन फ़नल का उपयोग कई कार्यों में किया जाता है, जब किसी पदार्थ को प्रतिक्रिया द्रव्यमान में छोटे भागों में या बूंद-बूंद करके जोड़ा जाता है। इसलिए, वे आमतौर पर साधन का हिस्सा बनते हैं। फ्लास्क के गले में एक पतले खंड पर या कॉर्क या रबर स्टॉपर के साथ फ़नल लगाए जाते हैं।

एक अलग करने या छोड़ने वाले फ़नल के साथ काम करने से पहले, कांच के नल अनुभाग को पेट्रोलियम जेली या एक विशेष स्नेहक के साथ सावधानी से चिकनाई करना चाहिए।

इससे नल को आसानी से और सहजता से खोलना संभव हो जाता है, जो बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यदि नल कसकर खुलता है, तो यह इसे तोड़ सकता है या इसे खोलते समय पूरे उपकरण को नुकसान पहुंचा सकता है।

स्नेहक को बहुत पतला लगाया जाना चाहिए ताकि जब नल चालू हो, तो यह फ़नल ट्यूब में या नल के उद्घाटन के अंदर न जाए।

ड्रॉपिंग फ़नल से तरल बूंदों के अधिक समान प्रवाह के लिए और तरल आपूर्ति की दर की निगरानी के लिए, नोजल के साथ ड्रॉपिंग फ़नल का उपयोग किया जाता है (चित्र 27)। नल के तुरंत बाद ऐसे फ़नल में एक विस्तारित भाग होता है जो ट्यूब में जाता है। तरल इस विस्तार में एक छोटी ट्यूब के माध्यम से एक स्टॉपकॉक के माध्यम से और फिर फ़नल ट्यूब में प्रवेश करता है।

चावल। 27. नोजल के साथ ड्रिप फ़नल

चावल। 28. रासायनिक चश्मा।

चावल। 29. नोजल के साथ फ्लैट कीप

कांच के बने पदार्थ 1 2 3

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पाठ 25

पाठ संग्रह › रसायन विज्ञान के बुनियादी नियम

पाठ 25 " बॉयल-मैरियट कानून» पाठ्यक्रम से « डमी के लिए रसायन शास्त्र» गैस के दबाव और आयतन के साथ-साथ दबाव बनाम आयतन और आयतन बनाम दबाव के रेखांकन से संबंधित कानून पर विचार करें। आपको याद दिला दूं कि पिछले पाठ "गैस प्रेशर" में हमने पारा बैरोमीटर के संचालन के उपकरण और सिद्धांत की जांच की, और दबाव की परिभाषा भी दी और इसकी माप की इकाइयों पर विचार किया।

रॉबर्ट बॉयल(1627-1691), जिनके लिए हम एक रासायनिक तत्व की पहली व्यावहारिक रूप से सही परिभाषा देते हैं (हम अध्याय 6 में सीखेंगे), दुर्लभ हवा वाले जहाजों में होने वाली घटनाओं में भी रुचि रखते थे।

बंद कंटेनरों से हवा पंप करने के लिए वैक्यूम पंपों का आविष्कार करते हुए, उन्होंने किसी भी परिचित संपत्ति पर ध्यान आकर्षित किया जिसने कभी फुटबॉल कक्ष को फुलाया था या ध्यान से एक गुब्बारा निचोड़ा था: एक बंद कंटेनर में जितनी अधिक हवा संपीड़ित होती है, उतना ही यह संपीड़न का प्रतिरोध करती है।

बॉयल ने इस संपत्ति को " लचक» हवा और अंजीर में दिखाए गए एक साधारण उपकरण का उपयोग करके इसे मापा। 3.2, ए और बी।

बॉयल ने घुमावदार ट्यूब के बंद सिरे पर पारा के साथ कुछ हवा को सील कर दिया (चित्र 3-2, ए) और फिर इस हवा को संपीड़ित किया, धीरे-धीरे ट्यूब के खुले सिरे में पारा मिलाते हुए (चित्र 3-2, बी)।

ट्यूब के बंद हिस्से में हवा द्वारा अनुभव किया जाने वाला दबाव वायुमंडलीय दबाव के योग के बराबर होता है और ऊंचाई h के पारा स्तंभ के दबाव के बराबर होता है (h वह ऊंचाई है जिससे ट्यूब के खुले सिरे पर पारा का स्तर अधिक हो जाता है) बंद छोर पर पारा का स्तर)। बॉयल द्वारा प्राप्त दबाव और आयतन माप डेटा तालिका में दिए गए हैं। 3-1.

हालांकि बॉयल ने गैस के निरंतर तापमान को बनाए रखने के लिए विशेष उपाय नहीं किए, जाहिर है, उनके प्रयोगों में यह केवल थोड़ा बदल गया। हालांकि, बॉयल ने देखा कि मोमबत्ती की लौ से निकलने वाली गर्मी हवा के गुणों में महत्वपूर्ण बदलाव लाती है।

इसके संपीड़न के दौरान हवा के दबाव और आयतन पर डेटा का विश्लेषण

तालिका 3-1, जिसमें वायुमंडलीय हवा के लिए दबाव और आयतन के बीच संबंध पर बॉयल का प्रायोगिक डेटा शामिल है, स्पॉइलर के नीचे स्थित है।

शोधकर्ता को तालिका में दिए गए डेटा के समान डेटा प्राप्त होने के बाद। 3-1, वह एक गणितीय समीकरण खोजने की कोशिश कर रहा है जो दो परस्पर निर्भर मात्राओं से संबंधित है जिसे उसने मापा था।

इस तरह के समीकरण को प्राप्त करने का एक तरीका एक सीधी रेखा ग्राफ प्राप्त करने की उम्मीद में, एक मात्रा की विभिन्न शक्तियों को दूसरे के खिलाफ ग्राफिक रूप से प्लॉट करना है।

एक सीधी रेखा का सामान्य समीकरण है:

जहाँ x और y संबंधित चर हैं, और a और b अचर संख्याएँ हैं। यदि b शून्य है, तो एक सीधी रेखा मूल बिन्दु से होकर गुजरती है।

अंजीर पर। 3-3 तालिका में दिए गए दबाव पी और वॉल्यूम वी के लिए डेटा के ग्राफिकल प्रतिनिधित्व के विभिन्न तरीकों को दिखाएं। 3-1.

P बनाम 1/K और V बनाम 1/P के ग्राफ़ मूल बिंदु से गुजरने वाली सीधी रेखाएं हैं।

लॉग पी बनाम लॉग वी का प्लॉट भी एक नकारात्मक ढलान वाली सीधी रेखा है जिसका कोण स्पर्शरेखा -1 है। इन तीनों भूखंडों में समान समीकरण होते हैं:

• पी \u003d ए / वी (3-3 ए)
• वी = ए / पी (3-3 बी)

• एलजी वी \u003d एलजी ए - एलजी पी (3-3 सी)

इनमें से प्रत्येक समीकरण भिन्न रूपों में से एक है बॉयल-मैरियट कानून, जिसे आमतौर पर निम्नानुसार तैयार किया जाता है: किसी गैस के मोल की एक निश्चित संख्या के लिए, इसका दबाव इसके आयतन के समानुपाती होता है, बशर्ते कि गैस का तापमान स्थिर रहे।

वैसे, आपने शायद सोचा होगा कि बॉयल-मैरियट कानून को दोहरा नाम क्यों कहा जाता है। ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि यह कानून, रॉबर्ट बॉयल से स्वतंत्र रूप से, जिसने इसे 1662 में खोजा था, को एडमे मारीओट द्वारा 1676 में फिर से खोजा गया था। यही बात है।

जब दो मापी गई मात्राओं के बीच संबंध इस मामले में उतना ही सरल हो, तो इसे संख्यात्मक रूप से भी स्थापित किया जा सकता है।

यदि दबाव P के प्रत्येक मान को आयतन V के संगत मान से गुणा किया जाता है, तो यह सत्यापित करना आसान है कि स्थिर तापमान पर दिए गए गैस के नमूने के लिए सभी उत्पाद लगभग समान हैं (तालिका 3-1 देखें)। इस प्रकार, कोई यह लिख सकता है कि

समीकरण (3-3g) P और V के मानों के बीच अतिपरवलयिक संबंध का वर्णन करता है (चित्र 3-3, a देखें)। यह सत्यापित करने के लिए कि प्रायोगिक डेटा के अनुसार बनाया गया V पर P की निर्भरता का ग्राफ वास्तव में एक हाइपरबोला से मेल खाता है, हम P पर उत्पाद P V की निर्भरता का एक अतिरिक्त ग्राफ बनाएंगे और सुनिश्चित करेंगे कि यह एक क्षैतिज सीधी रेखा है। (अंजीर देखें। 3-3, ई)।

बॉयल ने पाया कि स्थिर तापमान पर किसी भी गैस की दी गई मात्रा के लिए, दबाव P और आयतन V के बीच के संबंध को संबंध द्वारा काफी संतोषजनक ढंग से वर्णित किया गया है।

• पी वी = स्थिरांक (स्थिर टी और एन पर) (3-4)

बॉयल-मैरियोट कानून से सूत्र

विभिन्न परिस्थितियों (लेकिन एक स्थिर तापमान पर) के तहत एक ही गैस के नमूने के आयतन और दबाव की तुलना करने के लिए, यह प्रतिनिधित्व करना सुविधाजनक है बॉयल-मैरियट कानूननिम्नलिखित सूत्र में:

जहां सूचकांक 1 और 2 दो अलग-अलग स्थितियों के अनुरूप हैं।

उदाहरण 4 कोलोराडो पठार तक पहुँचाए गए प्लास्टिक खाद्य बैग (उदाहरण 3 देखें) अक्सर फट जाते हैं क्योंकि कम वायुमंडलीय दबाव की परिस्थितियों में समुद्र तल से 2500 मीटर की ऊंचाई तक बढ़ने पर उनमें हवा फैल जाती है।

यदि हम मान लें कि समुद्र तल के अनुरूप वायुमंडलीय दबाव पर बैग के अंदर 100 सेमी 3 हवा समाहित है, तो कोलोराडो पठार पर समान तापमान पर यह हवा कितनी मात्रा में होनी चाहिए? (मान लें कि सिकुड़े हुए बैग का उपयोग उन उत्पादों को वितरित करने के लिए किया जाता है जो वायु विस्तार को प्रतिबंधित नहीं करते हैं; लापता डेटा उदाहरण 3 से लिया जाना चाहिए।)

फेसला
हम बॉयल के नियम का उपयोग समीकरण (3-5) के रूप में करेंगे, जहां सूचकांक 1 समुद्र तल पर स्थितियों को संदर्भित करेगा, और सूचकांक 2 समुद्र तल से 2500 मीटर की ऊंचाई पर स्थितियों को संदर्भित करेगा। फिर P1 = 1.000 atm, V1 = 100 cm3, P2 = 0.750 एटीएम, और V2 की गणना की जानी चाहिए। इसलिए,

22. बॉयल-मैरियट कानून

आदर्श गैस कानूनों में से एक है बॉयल-मैरियट कानून,जो पढ़ता है: दबाव का उत्पाद पीप्रति मात्रा वीगैस और तापमान के स्थिर द्रव्यमान पर गैस स्थिर होती है। इस समानता को कहा जाता है समतापी समीकरण. इज़ोटेर्म को गैस राज्य के पीवी-आरेख पर हाइपरबोला के रूप में दर्शाया गया है और, गैस के तापमान के आधार पर, एक या दूसरी स्थिति पर कब्जा कर लेता है। प्रक्रिया हो रही है टी= स्थिरांक, कहा जाता है समतापीगैस at टी= स्थिरांक में एक स्थिर आंतरिक ऊर्जा U है। यदि गैस समतापीय रूप से फैलती है, तो सारी ऊष्मा काम करने के लिए चली जाती है। इज़ोटेर्मली विस्तार करने वाली गैस द्वारा किया गया कार्य उस ऊष्मा की मात्रा के बराबर होता है जिसे करने के लिए गैस को प्रदान किया जाना चाहिए:

डीए= डीक्यू= पीडीवी,

जहां घ लेकिन- प्राथमिक कार्य;

डीवी-प्राथमिक मात्रा;

पी- दबाव। अगर वी 1> वी 2 और पी 1< P 2 , то газ сжимается, и работа принимает отрицательное значение. Для того чтобы условие टी= स्थिरांक संतुष्ट था, दबाव और आयतन में परिवर्तन को असीम रूप से धीमा मानना ​​आवश्यक है। उस माध्यम की भी आवश्यकता है जिसमें गैस स्थित है: इसमें पर्याप्त रूप से बड़ी ताप क्षमता होनी चाहिए। सिस्टम को तापीय ऊर्जा की आपूर्ति के मामले में गणना के सूत्र भी उपयुक्त हैं। दबावदबाव में परिवर्तन के साथ मात्रा में परिवर्तन के लिए गैस को इसकी संपत्ति कहा जाता है। प्रत्येक पदार्थ में है संपीड्यता कारक,और यह इसके बराबर है:

सी = 1 / वीहे (डीवी / सीपी) टी ,

यहाँ व्युत्पन्न लिया गया है टी= स्थिरांक

दबाव में परिवर्तन के साथ मात्रा में परिवर्तन को चिह्नित करने के लिए संपीड़ितता कारक पेश किया जाता है। एक आदर्श गैस के लिए, यह बराबर होता है:

सी = -1 / पी।

SI में, संपीड्यता कारक के निम्नलिखित आयाम हैं: [c] = m 2 /N।

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6. सुपरसिस्टम में संक्रमण का नियम विकास की संभावनाओं को समाप्त करने के बाद, सिस्टम को सुपरसिस्टम में एक हिस्से के रूप में शामिल किया गया है; साथ ही, सुपरसिस्टम के स्तर पर और विकास होता है। हम पहले ही इस कानून के बारे में बात कर चुके हैं। चलो गतिकी पर चलते हैं। इसमें ऐसे कानून शामिल हैं जो

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7. स्थूल स्तर से सूक्ष्म स्तर तक संक्रमण का नियम प्रणाली के कार्यशील अंगों का विकास पहले स्थूल और फिर सूक्ष्म स्तर तक जाता है। अधिकांश आधुनिक तकनीकी प्रणालियों में, काम करने वाले निकाय "लोहे के टुकड़े" होते हैं, उदाहरण के लिए, विमान प्रोपेलर, कार के पहिये, कटर

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8. उप-क्षेत्र की डिग्री बढ़ाने का नियम तकनीकी प्रणालियों का विकास उप-क्षेत्र की डिग्री बढ़ाने की दिशा में जाता है। इस कानून का अर्थ यह है कि गैर-सू-क्षेत्रीय प्रणालियाँ उप-क्षेत्र बन जाती हैं, और उप-क्षेत्रीय प्रणालियों में विकास दिशा में जाता है

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4.4.1. फिट्स का नियम आइए कल्पना करें कि आप कर्सर को स्क्रीन पर दिखाए गए बटन पर ले जाते हैं। बटन इस कदम का लक्ष्य है। फिट्स के नियम में कर्सर की प्रारंभिक स्थिति और लक्ष्य वस्तु के निकटतम बिंदु को जोड़ने वाली सीधी रेखा की लंबाई को दूरी के रूप में परिभाषित किया गया है। पर

उत्कृष्ट खोजों और आविष्कारों का इतिहास पुस्तक से (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रिक पावर उद्योग, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स) लेखक शनीबर्ग जान अब्रामोविच

4.4.2. हिक का नियम कर्सर को लक्ष्य पर ले जाने या विकल्पों के समूह से कोई अन्य क्रिया करने से पहले, उपयोगकर्ता को उस वस्तु या क्रिया का चयन करना होगा। हिक का नियम कहता है कि जब चुनने के लिए n विकल्प होते हैं, तो चुनने का समय होता है

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9. पॉइसन और गॉस वितरण नियम पॉइसन का नियम। इसका दूसरा नाम दुर्लभ घटनाओं के आरए-निर्धारण का नियम है। पॉइसन का नियम (पीपी) उन मामलों में लागू होता है जहां इसकी संभावना नहीं है, और इसलिए बी / सी / आर का उपयोग अनुचित है। कानून के फायदे हैं: में सुविधा

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23. गे-लुसाक का नियम गे-लुसाक का नियम कहता है: गैस के आयतन का उसके तापमान पर स्थिर गैस के दबाव और उसके द्रव्यमान का अनुपात स्थिर है। V / T = m / MO R / P = const at P = const, एम = कास्ट। आइसोबार समीकरण का नाम। एक आइसोबार को पीवी आरेख पर एक सीधी रेखा द्वारा दर्शाया गया है,

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24. चार्ल्स का नियम चार्ल्स का नियम कहता है कि यदि गैस का आयतन और द्रव्यमान अपरिवर्तित रहता है तो उसके तापमान से गैस के दबाव का अनुपात स्थिर रहता है: P / T = m / MО R / V = ​​const at V = const, एम = कास्ट। आइसोकोर को पी अक्ष के समानांतर एक सीधी रेखा के पीवी-आरेख पर दर्शाया गया है, और

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30. ऊर्जा के संरक्षण और परिवर्तन का नियम ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम ऊर्जा के संरक्षण और परिवर्तन के सार्वभौमिक कानून पर आधारित है, जो स्थापित करता है कि ऊर्जा न तो बनाई जाती है और न ही गायब होती है। थर्मोडायनामिक प्रक्रिया में भाग लेने वाले निकाय एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं

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मेंढक राजकुमारी और स्थिरता का नियम जैसा कि पहले जोर दिया गया था (अमूर्त का नियम), आदिम सोच ठोस घटनाओं का विश्लेषण करने और नई अमूर्त प्रणालियों को संश्लेषित करने में सक्षम थी। चूँकि चेतना द्वारा निर्मित किसी भी वस्तु को जीवित और जीवित माना जाता था

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1.1. विकास का मूल नियम जीवन विकास की प्रक्रिया में, जहाँ तक हम जानते हैं, जीवित पदार्थ के कुल द्रव्यमान और उसके संगठन की जटिलता में हमेशा से वृद्धि हुई है और अब है। जैविक संरचनाओं के संगठन को जटिल बनाते हुए, प्रकृति परीक्षण की विधि के अनुसार कार्य करती है और

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4.2. मूर का नियम अपने सरलतम रूप में, मूर का नियम यह कथन है कि ट्रांजिस्टर सर्किट घनत्व हर 18 महीने में दोगुना हो जाता है। कानून के लेखकत्व का श्रेय प्रसिद्ध कंपनी इंटेल, गॉर्डन मूर के संस्थापकों में से एक को दिया जाता है। कड़ाई से बोलते हुए, में

गैस के आयतन और दबाव के बीच मात्रात्मक संबंध सबसे पहले रॉबर्ट बॉयल ने 1662 में स्थापित किया था। * बॉयल-मैरियोट का नियम कहता है कि एक स्थिर तापमान पर, गैस का आयतन उसके दबाव के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यह नियम किसी भी निश्चित मात्रा में गैस पर लागू होता है। जैसे कि चित्र से देखा जा सकता है। 3.2, इसका ग्राफिकल प्रतिनिधित्व भिन्न हो सकता है। बाईं ओर के ग्राफ से पता चलता है कि कम दबाव में, गैस की एक निश्चित मात्रा का आयतन बड़ा होता है। किसी गैस का दाब बढ़ने पर उसका आयतन कम हो जाता है। गणितीय रूप से, यह इस प्रकार लिखा गया है:

हालांकि, बॉयल-मैरियट का नियम आमतौर पर इस रूप में लिखा जाता है

ऐसा रिकॉर्ड, उदाहरण के लिए, नए वॉल्यूम V2 में दबाव p2 की गणना करने के लिए प्रारंभिक गैस मात्रा V1 और उसके दबाव p को जानने की अनुमति देता है।

गे-लुसाक का नियम (चार्ल्स का नियम)

1787 में, चार्ल्स ने दिखाया कि निरंतर दबाव में, गैस का आयतन (उसके तापमान के अनुपात में) बदलता है। यह निर्भरता चित्र 3.3 में चित्रमय रूप में प्रस्तुत की जाती है, जिससे यह देखा जा सकता है कि गैस का आयतन रैखिक रूप से संबंधित है इसके तापमान तक। गणितीय रूप में, यह निर्भरता इस प्रकार व्यक्त की जाती है:

चार्ल्स का नियम अक्सर एक अलग रूप में लिखा जाता है:

V1IT1 = V2T1 (2)

चार्ल्स के नियम में जे. गे-लुसाक ने सुधार किया, जिन्होंने 1802 में पाया कि एक गैस का आयतन, जब उसके तापमान में 1 डिग्री सेल्सियस परिवर्तन होता है, तो उस मात्रा के 1/273 से बदल जाता है जो उसने 0 डिग्री सेल्सियस पर कब्जा कर लिया था। यह इस प्रकार है कि यदि हम 0°C पर किसी गैस का मनमाना आयतन लें और स्थिर दाब पर उसका तापमान 273°C कम करें, तो अंतिम आयतन शून्य के बराबर होगा। यह -273 डिग्री सेल्सियस या 0 के तापमान से मेल खाता है। इस तापमान को पूर्ण शून्य कहा जाता है। वास्तव में, इसे हासिल नहीं किया जा सकता है। अंजीर पर। चित्र 3.3 दिखाता है कि कैसे गैस की मात्रा बनाम तापमान के भूखंडों का एक्सट्रपलेशन 0 K पर शून्य मात्रा की ओर जाता है।

निरपेक्ष शून्य, सख्ती से बोलना, अप्राप्य है।हालांकि, प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, केवल 0.001 K द्वारा पूर्ण शून्य से भिन्न तापमान प्राप्त करना संभव है। ऐसे तापमान पर, अणुओं की यादृच्छिक गति व्यावहारिक रूप से रुक जाती है। इससे अद्भुत गुण प्राप्त होते हैं। उदाहरण के लिए, निरपेक्ष शून्य के करीब तापमान पर ठंडी होने वाली धातुएं अपना विद्युत प्रतिरोध लगभग पूरी तरह से खो देती हैं और सुपरकंडक्टिंग* बन जाती हैं। अन्य असामान्य निम्न-तापमान गुणों वाले पदार्थों का एक उदाहरण हीलियम है। परम शून्य के करीब तापमान पर, हीलियम अपनी चिपचिपाहट खो देता है और सुपरफ्लुइड बन जाता है।

* 1987 में, पदार्थों की खोज की गई थी (लैंथेनाइड तत्वों, बेरियम और तांबे के ऑक्साइड से sintered चीनी मिट्टी) जो 100 K (-173 डिग्री सेल्सियस) के क्रम पर अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर अतिचालक बन जाते हैं। ये "उच्च तापमान" सुपरकंडक्टर्स प्रौद्योगिकी में बड़ी संभावनाएं खोलते हैं।- लगभग। अनुवाद