সৃজনশীলঃ ‘…’ দিনাজপুর বোর্ড ২০২২ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

আয়তন বাড়ালে দ্রবণের ঘনমাত্রা কমে ও দ্রবণের আয়তন কমালে ঘনমাত্রা বাড়ে। কাজেই কোন দ্রবণের তাপমাত্রা পরিবর্তন করলে ঐ দ্রবণের আয়তনের পরিবর্তন ঘটে। এ কারণে তাপমাত্রা পরিবর্তন করলে দ্রবণের ঘনমাত্রার পরিবর্তন ঘটে। এজন্য মোলারিটি তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীল।

PV বনাম P লেখচিত্রে Y গ্যাসের বিচ্যুতি অনেক বেশি হওয়ায় তা CO₂ গ্যাস।

মোল সংখ্যা $n_1=\frac{N}{N_A}{N}_A=6.022\times {10}^{23}$

R = 0.0821 L atm mol^-1K^-1

     অনুর সংখ্যা N = 1 টি

    তাপমাত্রা T = 25°C

                = 298K

   গতিশক্তি E_K = ?

আমরা জানি, 

$\begin{array}{cc}{E}_K& =\frac{3}{2}\mathrm{nRT}\\ & =\frac{3}{2}\frac{N}{N_A}\mathrm{RT}\\ & =\frac{3}{2}\frac{1}{6.022\times {10}^{23}}\times 8.314\times 298\\ & =6.171\times {10}^{-21}J\end{array}$

ঘী উদ্দীপকের 'Y' গ্যাসটি বাস্তব গ্যাঁস এবং 'X' গ্যাসটি আদর্শ গ্যাস । উচ্চ তাপমাত্রা ও নিম্ন চাপে বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাসের ন্যায় আচরণ করে। নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলো-
উচ্চ তাপমাত্রায় : খুব উচ্চ তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন অতান্ত বেশি হয়। আবার, খুব উচ্চ তাপমাত্রায় গ্যাস অণুগুলোর গতিশক্তি এত বেশি হয় যে, এই গতিশক্তি গ্যাস অণুগুলোর মধ্যকার আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বলকে সহজেই অতিক্রম করে। ফলে খুব উচ্চ তাপমাত্রায় $\frac{a}{V^2}$ এর মান P-এর সাপেক্ষে ছোট হয়ে পড়ে। আবার, আয়তনের (V) বর্ধিত মানে b-এর মানও V-এর সাপেক্ষে নগণ্য হয়। সুতরাং খুব উচ্চ তাপমাত্রায় $P+\frac{a}{V_2}\approx P$ এবং $V-b\approx V$ । এই অবস্থায় ভ্যানডার ওয়ালস সমীকরণের রূপ হয় : $\mathrm{PV}=\mathrm{RT}$ ।
সুতরাং, উচ্চ তাপমাত্রায় Y বাস্তব গ্যাস আদর্শ গ্যাস X এর মত আচরণ করে।
খুব নিম্নচাপে : খুব নিম্নচাপে গ্যাসের আয়তনের (V) মান খুব বেশি হয়। ফলে গ্যাস অণুগুলোর মধ্যকার দূরত্ব খুব বেশি হয়। এর ফলে গ্যাস অণুগুলোর মধ্যকার আন্তঃআণবিক আকর্ষণ বল খুবই কম হয় এবং aএর মান ক্ষুদ্র হয়ে পড়ে । a এর ক্ষুদ্র মান ও V এর বৃহৎ মানের জন্য $\frac{a}{V^2}$ পদটির মান অত্যন্ত কম হয়। তাই $\frac{a}{V^2}$ পদটিকে P-এর সাপেক্ষে অগ্রাহ্য করা যায়। আবার V-এর বর্ধিত মানের জন্য ৮এর মানকে V-এর সাপেক্ষে অগ্রাহ্য করা যায়। সুতরাং, খুব নিমচাপ P+ $\frac{a}{V^2}\approx P$ এবং $V-b\approx V$ । এই অবস্থায় ভ্যানডার ওয়ালস সমীকরণটির রূপ হয় PV=RT।
কাজেই খুব নিম্নচাপে Y বাস্তব গ্যাসটি আদর্শ গ্যাসের মত আচরণ করে।