সৃজনশীলঃ ‘i) 30∘C তাপমাত্রায়…’ হলিক্রস কলেজ ২০২৬ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

একই আণবিক ও গাঠনিক সংকেত বিশিষ্ট জৈব যৌগের কার্বন-কার্বন বন্ধনের অক্ষ বরাবর মুক্ত আবর্তন সম্ভব না হলে তখন ভিন্ন কনফিগারেশন বা জ্যামিতিক গাঠনিক বিন্যাসযুক্ত দুই ধরনের যৌগ অণু সৃষ্টি হয়, তাদেরকে জ্যামিতিক সমাণু এবং যৌগের এরূপ ধর্মকে জ্যামিতিক সমাণুতা বলে। 

ধরি মার্বেলের আয়তন $x{\mathrm{cm}}^3$

প্রথম ক্ষেত্রে,

চাপ, $P_1=150\mathrm{kPa}$

তাপমাত্রা,

$T_1={30}^{\circ }C=303K$

গ্যাসের আয়তন,

$V_1=(120-x){\mathrm{cm}}^3$

দ্বিতীয় ক্ষেত্রে,

চাপ, $P_2=350\mathrm{kPa}$

তাপমাত্রা,

$T_2={25}^{\circ }C=298k$

আয়তন,

$V_2=(70-x){\mathrm{cm}}^3$

আমরা জানি, 

$\frac{P_1{V}_1}{T_1}=\frac{P_2{V}_2}{T_2}$

$\Rightarrow \frac{150\times (120-x)}{303}=\frac{350\times (70-x)}{298}$

$\Rightarrow 0.495(120-x)=1.174(70-x)$

$\Rightarrow 59.4-0.495x=82.18-1.174x$

$\Rightarrow (1.174-0.495)x=82.18-59.4$

$\Rightarrow x=\frac{82.18-59.4}{1.174-0.495}$

$\therefore x=33.55{\mathrm{cm}}^3$

সুতরাং, মার্বেলের আয়তন $33.55{\mathrm{cm}}^3$।

বিজ্ঞানী চার্লস ও গে-লুসাকের গ্যাস সংশ্লিষ্ট পরীক্ষা-নিরীক্ষার প্রায় পঞ্চাশ বছর পরে উইলিয়াম থমসন (লর্ড কেলভিন) গ্যাসের আয়তন (V) এর ওপর তাপমাত্রার হ্রাস-বৃদ্ধির প্রভাবক বিষয়ক পরীক্ষার সরলরৈখিক সম্পর্ক থেকে -273°C তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন তাত্ত্বিকভাবে শূন্য হওয়ায় -273°C (বা, -273.15°C ) তাপমাত্রাকে সম্ভাব্য সর্বনিম্ন তাপমাত্রা ভিত্তি করে নিম্নরূপে নতুন পরম তাপমাত্রা স্কেল (Absolute temperature scale) উদ্ভাবন করেন। পরবর্তীকালে বিজ্ঞানীরা পরম তাপমাত্রা স্কেলকে তাপমাত্রার কেলভিন স্কেল নাম দেন।

চার্লসের সূত্র হতে তাপমাত্রার নতুন স্কেল প্রতিষ্ঠা: স্থির চাপে নির্দিষ্ট ভরের কোনো গ্যাসের আয়তন $0^{\circ }C$ ও $t^{\circ }C$ তাপমাত্রায় $V_0$ ও $V_1$ চার্লসের সূত্রানুসারে

$V_t=V_0+\frac{V_0}{273}\times t=V_0(1+\frac{t}{273})=V_0\left(\frac{273+t}{273}\right)$

$t=-{273}^{\circ }C$ হলে $V_t=V_0\left(\frac{273-273}{273}\right)=0$

যেহেতু -273°C তাপমাত্রায় গ্যাসের আয়তন শূন্য হয়ে যায়, তাই -273°C তাপমাত্রাকে পরমশূন্য তাপমাত্রা বলে। পরমশূন্য তাপমাত্রার ধারণা থেকে পাই, -273°C = 0K বা 0°C = 273K [উভয়পাশে 273 যোগ করে]

∴ $t^{\circ }C=(273+t)K=TK$

উপরিউক্ত সূত্র থেকে তাপমাত্রা প্রকাশের নতুন স্কেল।