পদার্থবিজ্ঞানের সূত্র । পর্ব- ১১ (তাপ ও গ্যাস)। Formulas for Heat And Gas

পদার্থবিজ্ঞানের সূত্র- তাপ ও গ্যাস অধ্যায়ের সূত্রসমূহ

Image by Wisilife

পদার্থবিজ্ঞানের গুরুত্বপূর্ণ সূত্রের ধারাবাহিক পর্বের আজ থাকছে পর্ব-১১। এ পর্বে থাকছে তাপ ও গ্যাস অধ্যায়ের সূত্রসমূহ।

সূত্রঃ

১। বয়েলের সূত্রানুসারে, P1V1 = P2V2

যেখানে,

P1= কোন গ্যাসের প্রাথমিক চাপ
V1 = P1 চাপে গ্যাসটির আয়তন
P2 = গ্যাসটির পরিবর্তিত চাপ
V2 = P2 চাপে গ্যাসটির আয়তন

২। ০ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের আয়তন যদি V0 হয় তবে স্থির চাপে θ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ঐ গ্যাসের আয়তন Vθ, চার্লস এর সূত্রানুসারে-
Vθ = V0 (1 + θ/273)

যেখানে,
Vθ = θ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন
V0 = ০ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন

৩। কেলভিন ও সেলসিয়াস স্কেলে তাপমাত্রার মধ্যে সম্পর্ক, T = 273 + θ

যেখানে,
T = কেলভিন স্কেলে তাপমাত্রা
θ = সেলসিয়াস স্কেলে তাপমাত্রা

৪। গ্যাসের চাপিয় সূত্রানুসারে, Pθ = P0 (1 + θ/273)

যেখানে,
Pθ = θ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ
P0 = ০ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ

৫। স্থির আয়তনে, Pθ = P0 (1 + γvθ)

যেখানে,

Pθ = θ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ
P0 = ০ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ
γv = স্থির আয়তনে গ্যাসের চাপ প্রসারণ সহগ
θ = তাপমাত্রা

৬। স্থির চাপে গ্যাসের আয়তন প্রসারণ সহগ, γp = (Pθ - P0)/P0Δθ
যেখানে,
Pθ = θ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ
P0 = ০ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ
Δθ = তাপমাত্রা বৃদ্ধি

৭। স্থির আয়তনে গ্যাসের চাপ প্রসারণ সহগ, γv = (Vθ - V0) / V0Δθ

যেখানে,

Vθ = θ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন
V0 = ০ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন
Δθ = তাপমাত্রা বৃদ্ধি

৮। বয়েল ও চার্লস এর সমন্বয় সূত্র, (P1V1) / T1 = (P2V2) / T2

যেখানে,

V1 = P1 চাপে T1 কেলভিন তাপমাত্রায় কোন গ্যাস এর আয়তন

V2 = P2 চাপে T2 কেলভিন তাপমাত্রায় কোন গ্যাস এর আয়তন

৯। m ভরের কোন গ্যাসের আয়তন V, আণবিক ভর M হয়, তাহলে T তাপমাত্রায় এবং P চাপে এক মোল গ্যাসের জন্য পাই,

               PV = (m/M)RT

যেখানে,
R = মোলার গ্যাস ধ্রুবক

১০। আদর্শ গ্যাসের অবস্থার সমীকরণ, PV = nRT

যেখানে,
P = গ্যাসের চাপ
V = গ্যাসের আয়তন
n = গ্যাসের মোল সংখ্যা = m/M
m = গ্যাসের ভর
M = গ্যাসের আণবিক ভর
R = মোলার গ্যাস ধ্রুবক
T = গ্যাসটির কেলভিন তাপমাত্রা

১১। মোলার গ্যাস ধ্রুবক R এর মান,

L-atm এককে মোলার গ্যাস ধ্রুবক R এর মান =0.0821 L.atm/mol.K

SI পদ্ধতিতে মোলার গ্যাস ধ্রুবক R এর মান = 8.31 JK-1mol-1

CGS পদ্ধতিতে মোলার গ্যাস ধ্রুবক R এর মান = 8.32 x 10^7 ergK-1mol-1

ক্যালরি এককে মোলার গ্যাস ধ্রুবক R এর মান = 1.987 calmol-1K-1

FPS পদ্ধতিতে মোলার গ্যাস ধ্রুবক R এর মান = 2783.63 ft.lbmol-1K-1

১২। তাপমাত্রা ও চাপের সাথে গ্যাসের ঘনত্বের সম্পর্ক- P1/ρ1T1 = P2/ρ2T2

আবার স্থির তাপমাত্রায়, P1/ρ1 = P2/ρ2

যেখানে,

P1 = T1 কেলভিন তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ
ρ1 = P1 চাপে ও T1 তাপমাত্রায় গ্যাসের ঘনত্ব
P2 = T2 কেলভিন তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ
ρ2 = P2 চাপে ও T2 কেলভিন তাপমাত্রায় গ্যাসের ঘনত্ব

১৩। বিভিন্ন ভরের একই গ্যাসের অবস্থার সমীকরণ, (P1V1)/m1T1 = (P2V2)/m2T2

যেখানে,

P1 = T1 কেলভিন তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ
P2 = T2 কেলভিন তাপমাত্রায় গ্যাসের চাপ
V1 = P1 চাপে T1 কেলভিন তাপমাত্রায় কোন গ্যাস এর m1 ভর এর আয়তন
V2 = P2 চাপে T2 কেলভিন তাপমাত্রায় কোন গ্যাস m2 ভরের এর আয়তন
m1, m2 = গ্যাসের দুটি ভিন্ন পরিমাণের ভর

১৪। কোন গ্যাসের N সংখ্যক অণুর প্রতিটির বেগ c1, c2, c3,......cN হলে অণুগুলোর-

বেগের বর্গের সমষ্টি = c12 + c22 + c32 +......+ cN2

গড় বর্গ বেগ, c2 = (c12 + c22 + c32 +......+ cN2) / N

বর্গমূল গড় বর্গ-বেগ, crms = √[(c12 + c22 + c32 +......+ cN2) / N]

১৫। আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে, PV = 1/3(mNc2)

অথবা, P = 1/3(mnc2)

অথবা, P = 1/3(ρc2)

যেখানে,

n = N/V = একক আয়তনে অণুর সংখ্যা
ρ = mN/V = গ্যাসের ঘনত্ব

c2 = গ্যাসের গড় বর্গ বেগ
P = গ্যাসের চাপ

V = গ্যাসের আয়তন

N = গ্যাসের মোট অণুর সংখ্যা

m = গ্যাসের প্রতিটি অণুর ভর

১৬। কোন পাত্রে গ্যাসের মোট ভর, M = mN

যেখানে,
N = গ্যাসের মোট অণুর সংখ্যা
m = গ্যাসের প্রতিটি অণুর ভর

১৭। আদর্শ গ্যাসের ক্ষেত্রে, PV = (2/3)E

যেখানে,

E = গ্যাসের গতিশক্তি
P = গ্যাসের চাপ
V = গ্যাসের আয়তন

১৮। আদর্শ গ্যাসের গতিশক্তি, E = 1/2(Mc2)

যেখানে,

M = এক মোল গ্যাসের ভর
c2 = গ্যাসের অণুগুলোর গড় বর্গ বেগ

১৯। আদর্শ গ্যাসের গতিশক্তি, E = 3/2(RT)

যেখানে,
R = মোলার গ্যাস ধ্রুবক
T = গ্যাসের কেলভিন তাপমাত্রা

২০। কোন গ্যাসের বর্গমূল গড় বর্গ-বেগ, crms = √(3RT/M)

অথবা, crms = √[(c12 + c22 + c32 +......+ cN2)/N]

অথবা, crms = √(3KT/M)

যেখানে,
R = মোলার গ্যাস ধ্রুবক
K = বোল্টজম্যান ধ্রুবক = R/Na
Na = অ্যাভোগাড্রোর সংখ্যা
T = গ্যাসের কেলভিন তাপমাত্রা
M = এক মোল গ্যাসের ভর
N = মোট অণুর সংখ্যা

২১। যদি N সংখ্যক ধাক্কার ভেতর অণু মোট l দূরত্ব অতিক্রম করে তবে গড় মুক্ত পথ, λ = l/N

অথবা, λ = 1/nπσ2

অথবা, λ = m/πσ2ρ

যেখানে,
ρ = গ্যাসের ঘনত্ব
n = একক আয়তনে অণুর সংখ্যা
π = 3.1416
σ = প্রতিটি অণুর ব্যাস

২২। ম্যাক্স-ওয়েলের বেগ বণ্টন সূত্রানুসারে গ্যাসের কোন অণুর গড় মুক্ত পথ, λ = 1/√2nπσ2

যেখানে,
n = একক আয়তনে অণুর সংখ্যা
π = 3.1416
σ = প্রতিটি অণুর ব্যাস

২৩। আপেক্ষিক আর্দ্রতা = বায়ুর তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট স্থানে বায়ুতে উপস্থিত জলীয়বাষ্পের ভর / বায়ুর তাপমাত্রায় ঐ বায়ুকে সম্পৃক্ত করতে প্রয়োজনীয় জলীয় বাষ্পের ভর

আপেক্ষিক আর্দ্রতা = বায়ুর তাপমাত্রায় নির্দিষ্ট স্থানে বায়ুতে উপস্থিত জলীয়বাষ্পের চাপ / বায়ুর তাপমাত্রায় ঐ বায়ুকে সম্পৃক্ত করতে প্রয়োজনীয় জলীয় বাষ্পের চাপ

আপেক্ষিক আর্দ্রতা = শিশিরাংকে সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ / বায়ুর তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ

আপেক্ষিক আর্দ্রতা, R = (f/F)x100%

যেখানে,
f = শিশিরাংকে সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ
F = বায়ুর তাপমাত্রায় সম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পের চাপ

২৪। গ্লেসিয়ারের সূত্রানুসারে, θ = θ1 - G (θ1 - θ2)

যেখানে,
θ = শিশিরাংক
θ1 = শুষ্ক বাল্ব থার্মোমিটারে তাপমাত্রা
θ2 = সিক্ত বাল্ব থার্মোমিটারে তাপমাত্রা
G = θ1 ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্লেসিয়ারের উৎপাদক

পদার্থবিজ্ঞানের সকল সূত্র পেতে ক্লিক করুন এখানে

কমেন্ট বক্সে লেখাটি সম্পর্কে আপনার মূল্যবান মতামত জানান